《通信原理》——同步原理
26页1、第10章 同步原理,通信中,收发双方需要保持载波、时钟等参数的一致,称为同步。同步有载波同步,位同步,帧同步,网同步等。10.1 载波同步10.1.1 载波同步的概念相干解调时,需要本地载波。本地载波与发送方用于调制的载波,必须保持相位和频率的一致。载波同步分类:从信号中直接提取载波,称为自同步法,又分直接提取法和非线性变换法。发送时在信号中插入一个载波信号(导频),称外同步法或插入导频法,又分频域插入法和时域插入法。,调制载波、本地载波和载波同步,10.1.2 自同步法,部分系统的已调制信号已包含载波分量,可直接提取。,直接提取法模型和频谱,平方变化法的模型,其它情况下,平方环法模型,同向正交环法,同相正交环法模型,10.1.3 外同步法,要点(1)插入导频应选择信号频谱为0的点(2)导频通常为正交载波 。,导频频谱及其插入模型,带外插入模型,10.1.4 载波同步性能分析,性能条件:同步效果好,相位误差小,同步时间短,同步保持时间长,额外功率少。相位误差:本地载波与理想载波之间的相位差,分为稳态误差和随机误差。稳态误差:同步过程已经稳定后形成的误差,主要由系统器件误差产生。随机误差
2、:由于随机噪声造成的相位抖动。同步时间与同步保持时间之间的矛盾。,10.2 位同步,10.2.1 位同步的概念数字信号通过定时系统(时钟)划分离散码元收发双方必须保持时钟在频率和相位一致,称为位同步,又叫比特同步自同步:直接从接收信号中提取同步信息,或经过某种变换提取位信息,分为直接提取法、滤波法、锁相法、包络检波法等外同步法(导频插入法):发送前在信号中插入时钟信号(导贫),分为频域插入法和时域插入法多数情况下,接收方时钟和发送时钟会存在微小的频率差f,造成双方时钟信号不断拉大相位距离,直到同步完全破坏。因此实际通信中的位同步,需要监视双方的相位,并在出现误差时采取措施缩小这个误差。,位同步示意图,10.2.2 自同步法,直接提取法:部分基带信号本身带有同步频率分量,可用窄带滤波器和锁相环提取。变换滤波法:将不含同步频率分量之码元变换为含有同步信息的码元,然后提取。例如,单极性非归零码变换为单极性归零码。变换后的码,往往包含的码元信息本身会变化。只能用于提取同步信息。,超前滞后法:通过鉴相器比较接收信号与本地同步信号的相位,当相位有误差时,可根据误差修正。常用的为数字锁相环路。,包络
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