通信原理第9章同步原理课件.ppt

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1、第9章同步原理9.1同步的分类9.2载波同步9.3位同步9.4帧同步1概述信源发送端接收端信道编码调制信道压缩编码解调信宿保密解码信道解码压缩解码保密编码噪声同步信源编码信源解码数字通信系统模型2同步需要解决的问题要实现信号的正确传输，要求接收机产生的信号与发射机发送过来的信号具有相同的频率与相位关系，称具有相同频率和相位的时间关系的两信号为同步信号。载波同步数字信号同步位同步群同步（字同步）网同步39.1同步的分类9.1.1按同步的功能分类功用来分：同步可以分为载波同步、位同步（码元同步）和帧同步（群同步）。1、载波同步4接收端作相干解调，得低通滤波器后输

2、出差频，得因此，要求收发端同频同相。52、位同步位同步：要求在接受端产生于发送端相同码元重复频率，并且具有合适的相位位置。3、帧同步建立在位同步基础之上，通常由位同步分频产生，关注的是为同步产生的位置。69.1.2按同步的实现方法分类外同步法：在适当的位置，专门发送同步信息。自同步法：同步信息可以从信号中直接提取出来。在通信系统中，通常都是要求同步信息传输的可靠性高于信号传输的可靠性。79.2载波同步9.2.1直接法（自同步法）1.平方变换法设调制信号中无直流分量，则抑制载波的双边带信号为：经过一个平方律部件后就得到8二分频电路提取出的载波存在π相位模糊问题

3、。2.平方环法93.科斯塔斯环10经低通后的输出分别为：乘法器的输出为：上式可以近似地表示为：4.多相移相信号中提取同步信息数字通信中经常使用多相移相信号，这类信号同样可以利用多次方变换法从已调信号中提取载波信息。119.2.2插入导频法1、双边带信号中插入导频插入的位置应在频谱位零处，导频与加在调制器的那个载波移相90°后的所谓“正交载波”。其输出信号可表示为：12收端乘法器输出为：2、残留边带信号中插入导频133、直接法和插入导频法的比较（1）不占用导频功率;（2）防止导频和信号间的互相干扰；（3）防止信道不理想引起导频相位误差。插入导频法的优缺点主要表

4、现在；（1）可以利用它作为自动增益控制；（2）多消耗一部分不带信息的功率。149.3位同步9.3.1位同步的作用与分类1、基本要求码元速率相同，码元相位对准。2、作用判决器的抽样脉冲；解码脉冲；PCM系统；帧同步的基准；信表信号。3、分类自同步和插入导频法。159.3.1插入导频法1、插入位定时导频法位置16框图2、波形变化法插入导频法的另一种形式是使数字信号的包络按位同步信号的某种波形变化。179.3.3直接法当系统的位同步采用自同步方法时，发端不专门发送导频信号，而直接从数字信号中提取位同步信号。1、滤波法182、采用锁相法提取位同步3、直接从频带信号中

5、提取同步信号另一种常用的波形变换方法是对带限信号进行包络检波。199.4帧同步帧同步的任务就是在位同步信息的基础上，识别出数字信息群的起止时刻，或者说给出每个群的“开头”和“末尾”时刻。10.4.1帧同步的方法为了实现群同步，可在数字信息流中插入一些特殊码字作为每个群的头尾标记。实现方法：连贯式插入法和间隔式插入法。201、起止同步法、连贯式插入法连贯式插入法就是在每群的开头集中插入群同步码字的同步方法。该方法的关键是需要找到一个特殊的帧同步码组。巴克码21巴克码它的特殊规律是：若一个n位的巴克码{x1,x2,x3,…,xn}，每个码元xi只可能取值+1或-

6、1，则它必然满足条件巴克码识别器识别器用10级移位寄存器、相加器和判决器就可以组成，具体结构如图所示。2223判决器输出的两个脉冲之间的数据，称为一群数据或称为一帧数据。对于信息而言，由于其具有的随机特性，使得我们考察一种最不利的情况：243、间歇式插入法将群同步码字分散地插入道信息之中，即每隔一定数量的信息码元，插入一个群同步码字。这种群同步码字的插入方式被称为间歇式插入法。24路PCM系统中，群同步则采用间歇式插入法。收端要确定群同步码位置的方法：（1）逐码移位法；（2）RAM帧码检测法。2526逐码移位法的基本原理：由位同步脉冲经过n次分频以后的本地群

7、码与接收到码元中间歇式插入的群同步码进行远码移位比较，使本地群码与发送来的群同步码同步。27经过计算，群同步平均建立的时间近似为：28