简明通信原理 曹丽娜 简明 第9章C

《简明通信原理 曹丽娜 简明 第9章C》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、简明通信原理曹丽娜编著简明通信原理第九章同步原理第九章同步原理学习目标同步的功能和分类载波同步的作用、方法和性能位同步的作用、方法和性能群同步的方法、性能指标和群同步保护引言同步是通信系统，尤其是数字通信系统中不可或缺的关键技术。同步性能的好坏将直接影响通信质量。按同步功能：载波同步、码元同步、帧同步和网同步。载波同步：相干解调时，接收端必须提供一个与接收信号中的调制载波同频同相的本地载波（也称相干载波）。位同步：在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的时钟脉冲序列，以便确定每个码元的抽样判决时刻。此外，差分编/译码、PCM编/译码器等也都需要各种时钟同步信号。帧（群）同步：在数字通信中，

2、信息是以帧结构传送的。发信端提供每帧的起止标记，收信端检测并获取这一标记，以便对接收的数字序列正确分组。例如，PCM30/32电话系统。网同步：使通信网中各站点时钟之间保持同步。按同步信息获取方式：外同步法和自同步法。外同步法（也称插入导频法）：在发端需要发送专门的同步信息（导频），收端则根据这个导频来获取同步信号。自同步法（也称直接法）：不需要发送导频，在接收端设法从收到的信号中提取同步信息。引言9.1载波同步任务/作用：相干解调时（模拟调制和数字调制），提供相干载波。实现方法：直接法（自同步法）和插入导频法（外同步法）。9.1.1直接法这种方法是设法从接收信号中直接提取同步载波。问题：像D

3、SB-SC、2PSK等信号，本身不含有载波分量，怎么办？思路：非线性变换载波的谐波分量滤波提取分频载波同步信号1.平方变换法和平方环法此方法广泛用于建立抑制载波的双边带信号的载波同步。若用窄带滤波器将频率分量滤出，再进行二分频，就可获得所需的相干载波。为了改善平方变换法的性能，使恢复的相干载波更为纯净，图9-1中的窄带滤波器常用锁相环代替，构成如图9-2所示的方框图，称之为平方环法。存在问题：上述方法提取的载波存在180o相位模糊，它有可能使2PSK相干解调后出现“反向工作”现象。解决方法：采用2DPSK方式。锁相环9.1载波同步2．同相正交环法同相正交环又称科斯塔斯（Costas）环，其原理

4、框图如下图9-3所示：当环路锁定时，VCO输出的就是所需的同步载波，而就是解调输出。9.1载波同步Costas环和平方环的比较：Costas环工作在载波频率上，而平方环的工作频率是载频的两倍，所以当载频较高时，Costas环易于实现；当环路锁定后，Costas环可直接获得解调输出，而平方环则没有这种功能；Costas环和平方环一样存在相位模糊现象。9.1载波同步9.1载波同步9.1.2插入导频法适用：DSB、SSB、VSB、2PSK/2DPSK等信号。特别是SSB信号。导频：指伴随发送信号一并被发送的含有载波信息的单频信号。1.在抑制载波的双边带信号中插入导频插入原则：载频处，正交载波；导频的

5、振幅a应小。导频9.1载波同步导频发送端（插入）：接收端（提取）：相干解调9.1载波同步疑问：为什么要插入正交导频呢？解惑：接收端相乘器的输出为v(t)经过低通滤波器滤除高频部分后，就可恢复调制信号。若插入同相导频，则发端的输出信号变为此时的解调输出为，多了一个不需要的直流成分。这就是发端正交插入导频的原因。2PSK也是一种抑制载波的双边带信号，所以，上述插入导频方法也适用。但要先对数字基带信号进行相关编码，在进行2PSK调制。对于SSB信号，导频插入的原理也与上述相同。9.1载波同步9.1.3载波同步系统的性能指标：效率、精度、同步建立时间和同步保持时间。追求：高效率、高精度、同步建立时间快

6、、同步保持时间长。9.1载波同步9.2位同步任务/作用：在数字通信的抽样判决、差分编/译码、PCM编/译码器等中，提供所需的各种时钟同步信号。例如，对接收的数字码元进行抽样判决时，提供与接收码元的重复频率和相位一致的时钟脉冲序列。实现方法：插入导频法（外同步）和直接法（自同步）。9.2.1插入导频法（1）在基带信号功率谱的零点处插入导频例如：(a)双极性不归零基带信号的功率谱(b)某种相关变换后基带信号的功率谱对图（a）的情况，接收端用中心频率为1/Ts的窄带滤波器提取导频（位同步信号）；对图（b）的情况，窄带滤波器的中心频率应为1/2Ts，提取的导频需经倍频后，才可得到所需的位同步脉冲。插入

7、导频插入导频9.2.2直接法1．滤波法（1）波形变换—滤波法思路：非归零基带信号（不含位同步信号分量）——单归零信号（含位同步信号分量）——提取该分量——移相调整——脉冲形成——位定时脉冲序列。图9-7波形变换—滤波法原理图9.2位同步（2）包络检波—滤波法这是一种从频带受限的中频PSK信号中提取位同步信息的方法。原理：当接收端带通滤波器的带宽小于信号带宽时，使频带受限的2PSK信号在相邻码元相位