通信原理(13).ppt

第十三章同步原理 本章主要内容 载波同步 码元 位 同步 群 帧 同步 网同步 13 1概述 同步是通信系统 尤其是数字通信系统中一个重要的实际问题 通信系统中同步的分类 1 载波同步 采用同步解调 相干解调 时 要求收端提供与发送载波同频同相的相干载波 2 位同步 数字信号接收中 保证码元上时间对齐 收端应能产生与发送码元频率和相位完全一致的定时脉冲 3 帧同步 群同步 保证帧在时间上对齐 收端应产生与帧起止时刻一致的定时脉冲 4 网同步 通信网中要有统一的时间关系 保证网内用户间可靠地进行数据传输与交换 13 2载波同步 1插入导频法 发送有用信号的同时 在适当的频率位置上插入导频 接收端由导频提取载波分量 如抑制载波双边带 单边带等调制 发送端方框图 接收端方框图 若插入同相载波作为导频 则在输出中有直流分量 会对数字信号产生影响 2 残留边带调制中插入导频 如图为残留边带信号形成滤波器传输函数 相乘后 载波提取电路 滤波器输出差频 q次分频后得 再与f2窄带输出相乘 取差频 并通过中心频率为fc的窄带滤波器和固定移相网络得到 2直接法提取载波 有些信号中虽然不包含载波分量 但通过某种非线性变换也可以提取载波 1 平方变换和平方环 将2fc窄带滤波器用锁相环代替 3 从多相移相信号中提取载波 13 3码元 位 同步 1插入导频法 在基带信号频谱的零点位置插入导频信号 1 滤波法 不归零的随机二进制序列 不包含位同步信息 但可以通过某种变换后仍能提取出位同步信号 2 锁相法 原理 接收端利用鉴相器比较接收码元和本地产生的位同步码元相位 若有差别则进行连续调整直到对准为止 数字锁相 两种方法 微分整流型数字锁相 同相正交积分型数字锁相 13 4群同步 包含两个方面 1 保证群同步信号频率同步 这可以通过位同步信号分频得到 2 保证群的相位同步 即群的起止时刻对准 这可以通过在信息码流中插入特殊的码组在收端识别起位置或数据码组间的不同特性来达到位同步 自同步 插入特殊码组方法包括 连贯插入 集中插入 间隔插入 分散插入 1间隔插入帧同步码 帧同步码分散地插入到信息码流中 逐码移位法 2集中插入帧同步码 插入帧同步码 特殊码组 要求 具有尖锐单峰特性的局部自相关函数 识别器简单 常用的群同步码组是巴克码 局部自相关函数 它的识别器简单 常用的群同步码组是巴克码 局部自相关函数R j 当j 0时 当j 1时 当j 2时 当j 3时 当j 4时 当j 5时 当j 6时 当j 7时 巴克码识别器 3群同步的保护 包括两个工作状态 捕捉态 维持态 在捕捉过程中要避免出现 假同步 解决方法是连续观察若干帧 Q 0捕捉态Q 1同步态 13 5网同步 在通信网内实现数字信息交换与复接时 需要建立网同步 实现网同步的方法 1 同步复接 建立系统同步网 保证各站时钟同步 2 异步复接 在复接设备中对有一定速率偏差的各路时钟进行调整达到同步 1 同步复接 主从同步法 在某站设置一高稳定时钟源 然后依次送往各站 由于路径不同 因而需要时延调整以保证相位同步 缺点 一旦某站中断或主时钟源故障 会影响其它各站 甚至整个系统 2 同步复接 相互同步法 网内各站都有自己的时钟 并将他们联结起来 使各站的时钟频率锁定在网内各站固有振荡频率的平均值上 网频率 缺点 各站设备复杂 3 异步复接 正码速调整法 正码速调整指在大于输入