第6章同步原理

第6章同步原理概念：为了使整个通信系统有序、准确、可靠地工作，收发双方必须有一个统一的时间标准，这个时间标准就是同步。关于同步为什么需要同步？问题：

①从什么时候开始收？

②多长时间接收1个码元？收发双方有时延…通信网的同步系统同步分类按照同步的功能来划分，同步分为：载波同步位同步（码元同步）帧同步（群同步）网同步根据发送端是否直接传送同步信息，同步分为：自同步法外同步法

6.1载波同步相干解调中，接收端必须恢复出一个与发端同频、同相的相干载波，获取相干载波的过程称为载波同步。载波同步的方法有：直接提取法插入导频法非线性变换法直接提取法例如：AM系统插入导频法例如：DSB系统插入正交导频信号。平方变换法和平方环法例如：DSB系统。锁相环系统具有良好的跟踪、窄带滤波功能。但是实现高频率的震荡会有一定的困难。同相正交环法对比平方变换、平方环和同相正交环法是载波同步时常用的数学方法。平方环法是对平方变换法的一种改进，将BPF用PLL替代。平方环法比平方变换法具有更好的性能，应用广泛。但提取同步载波时VCO工作在2ω0频率上，当ω0很高时，实现2ω0的振荡有一定的困难。同相正交环法VCO工作在ω0频率上，实现ω0的振荡相对容易，也叫科斯塔斯(Costas)环法。

6.2位同步又称码元同步或比特同步。为了正确判决，就必须在接收端产生一个与接收码元序列频率和相位一致的定时脉冲序列，在接收端产生定时脉冲序列的过程称为位同步。位同步方法：插入导频法直接法插入导频法直接法1直接法2例如：2PSK系统。直接法3——数字锁相法6.3帧同步接收端获取帧起止时刻信息的过程称为帧同步。在实际的数据传输中，通常是将若干个数据码元组成帧进行传输。接收端要正确的恢复数据分组，就必须知道帧的起止时刻。帧同步的方法：自同步外同步集中插入法分散插入法被传输的数据比特被组成帧，将帧同步码组插在每帧的开头。问题：漏同步：噪声的影响会产生。假同步：信息码序列是随机的。希望漏同步和假同步概率要小，码组易于识别，传输效率高，长度应尽量短。为了满足要求通常选用巴克码作为帧同步码。集中插入法1）巴克码巴克码是一种具有特殊规律的二进制序列。一个长度为n的巴克码序列{x1,x2,…,xn}，码元xi只能取+1或−1。其自相关函数： （j表示在一个周期内错开的位数。）巴克码序列（目前找到的）例：n=7，局部自相关函数。

j=0j=1

j=2j=3，4，5，6，7及j=−1，−2，···，−7时的R(j)值如表

j−7−6−5−4−3−2−101234567R(j)0−10−10−1070−10−10−102）巴克码识别器7位巴克码识别器由7级移位寄存器、相加器和判决器构成。工作原理移位寄存器按1110010顺序接加法器，这与巴克码的规律一致。1加到移位寄存器时， 1端输出+1，

0端输出-1；反之，0加入时，

1端输出-1，

0端输出+1。7位巴克码在t1时刻全部进入移位寄存器，有最大输出+7；其它情况均低于+6。判决电平设为+6，t1时刻最后一位进入时，在判决器输出端就得到一个帧同步脉冲。巴克码识别器波形6.4网同步为了保证通信网内各点之间可靠地通信，必须在通信网内建立一个统一的时间标准，这称为网同步。载波同步、位同步和帧同步主要解决的是点-点之间通信的同步问题，多点之间通信，要依靠通信网来实现。复接系统网同步的任务：保证通信网中各支路都有共同的时钟信号。网同步类型：全网同步主从同步/等级主从同步互控同步准同步码速调整水库法网同步要求简单了解常用的同步方法及其优缺点。小结现代通信网络（移动通信、光纤通信、卫星通信以及微波通信等）结构复杂，相互渗透、覆盖范围广