现代通信原理课件

1、第11章同步原理本章主要内容11.1 载波同步为了实现相干解调(因此对于非相干解调无用)11.2 位同步为了找到抽样判决时刻11.3 帧同步为了正确地鉴别“时分复用信号”中的各路信号11.4 网同步为了实现高速的数字复接和分接四种同步：（1）载波同步：从接收信号中提取与调制方同频同相的载波的过程。（2）位同步：数字通信系统中，接收方抽样判决时需要的同步信号。（3）帧同步：每个“字”或每个“句”的同步，象标点一样表示“字”或“句”的起止时刻。（4）网同步：为了保证通信网各点之间可靠地进行数字通信，必须在网内建立一个统一的时间标准。11.1 载波同步导频法（外同步法）发送端专门为接收端的相干解调发

2、送载波接收端电路简单（只需要窄带滤波器即可）无“相位模糊”现象,可以用于绝对相位调制直接提取法（自同步法）接收端从信号本身中提取出来载波接收端电路较为复杂有“相位模糊”现象,若采用调相只能用DPSK11.1.1 导频法应用主要用于基带信号没有直流成分，且低频成分较少的情况如DSB、SSB等频谱示意图DSB插入导频频谱插入导频法的接收端框图此2项会被低通滤掉对于低频分量丰富的信号的处理(a)相关编码前的频谱；(b)相关编码后的频谱(c)双边带调制后的频谱（注：相关编码可以采用部分相应系统中的算法）插入载频1、平方法被2fc窄带滤波器滤除此信号一定有直流其直流乘以2倍载频后将通过2fc窄带滤波器2

3、、平方环法（属于一种锁相环）可以是乘法器，也可以其他鉴相器3、Castas环法（也属于锁相环）11.2 位同步导频法（注意这里导频不是载波fc而是fb）直接加入“位导频”利用载波包络携带“位导频”自同步法滤波法（最常用的是微分整流法）数字锁相法位同步与载波同步的区别位同步是指在接收端的基带信号中提取码元定时的过程。在模拟通信中，没有位同步的问题，但当采用相干解调时，需要载波同步。但在数字通信中，一般都有位同步的问题，无论是相干解调还是非相干解调。数字通信时，相干解调既需要载波同步又需要位同步；非相干解调不需要载波同步11.2.2 自同步法（之一的微分整流法）数字锁相环法提取位同步把正弦波变成数

4、字时钟异或电路+低通+比较器异或门数字鉴相器输出示意图11.3 帧同步（又称“群同步”）如果把每一个码元比喻成一个英文字母，则位同步的作用是识别出每个字母而帧同步的作用可以比喻成是找出由这些字母组成的一句话的开头通常的方法有起止同步法Flag集中插入法Flag分散插入法11.3.1 起止同步法11.3.2 Flag集中插入法将帧同步码以集中的形式插入到信息码流一帧的开始处例如我们上一章讲过的商用PCM帧结构最常用的帧同步码组是巴克码目前已经找到的所有巴克码组如下表所示。n巴 克 码 组2+ +3+ + - 4+ + + - ，+ + - +5+ + + - +7+ + + - - + -11+

5、 + + - - - + - - + -13+ + + + + - - + + - + - +以7位巴克码组+ + + + 为例，求其自相关函数如下。其自相关函数的图像如图所示。 当 j = 0 时，当 j = 1 时，同样可以求出j=2，3，4，5，6，7时R(j)的值分别为 -1，0，-1，0，-1，0 。-6 -4 -2 2 4 6R(j)76543210j-1（2）7位巴克码(1110010)识别器。判决相加输出输入码元移位方向0 10 10 10 10 10 10 1输入为“1”时，“1”端输出1电平，“0”端输出1电平；输入为“0”时，“1”端输出1电平，“0”端输出1电平。识别器

6、实际上是对输入的码组进行相关运算。（3）识别器输出波形。巴克码识别器（以7位巴克码为例）11.3.3 Flag分散插入法将Flag比特分散插入信息数据中11.4 网同步网同步的主要作用是为了保证数字信号时分复用（即复接）时更加方便网同步的主要形式有全网同步（如SDH系统）准同步（如PDH系统，基本淘汰）全网同步主从同步全网只有一个高稳定主时钟，各通信点的时钟均来自该时钟。这样在进行多路时分复用时就可以精确“对齐”等级主从同步为了保证安全性，设多级主时钟，各通信点由等级从高到低选择时钟源拓展内容（了解即可）漏同步概率指收到是确实是同步Flag，但由于信道误码造成接收端误认为这不是Flag假同步概率指收到的不是同步Flag，但同样由于信道误码原因，“凑巧”使非Flag信息变成了假Flag漏同步设Pe为码元错误概率n为同步码组的码组元数m为判决器容许码组中的错误码元最大数则“不漏”同步概率为假同步设二进制信息码中1、0码等概率出现，P(1)=P(0)=0.5，则由该二进制码元组成n位码组的所有可能的码组数为2n个而其中能被判为同步码组的组合数也与m有关。若m=0，只有C0n个码组能被假识别；若m=1，则有Cn0+Cn1个码组能被假识别，其余类推。信息码中可被判为同步码组的组合数为例10-1 设群同步码组中的码元数n=7，系统的误码率Pe=10-3