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路将输出一个扣除脉冲可将接收时钟信号扣除一个时钟,这等效于将数据码流后移一个码元时钟周期,使帧定位检测电路检测后移一位信码。如果下一位检测结果仍与帧定位字不一致,则再扣除一个时钟,这一过程称为“同步搜索”。搜索直至检测到帧定位码为止。因在接收码流中,除有真正的帧定位码字外,随机的数字信号也可能存在与帧定位字完全相同的码型。因此,只有经过固定的周期(实际的PCM30/32系统为250微秒,本实验中为125微秒)在同一位置,多次连续出现帧定位码字,方可进入同步状态。这一部分功能由帧定位检测电路和校核电路完成。由于各种因素(如干扰、线路故障等)使电路失去同步,破坏了电路的同步工作状态,而进人帧失步状态。从帧失步到重新获得同步的这段时间(也称同步时间)使通信处于中断状态。误码也会造成帧失步。因此,从同步到下一次失步的时间应尽量长一些,否则将意味着不断的中断通信,这一时间的长短表示了TDM同步系统的抗干扰能力。抗误码造成的帧失步由帧定位检测电路和保护计数电路来完成,只有当在一定的时间间隔内,在帧定位码字的位置多次检测不到帧定位码字,才可以判定为帧失步,需重新进入同步搜索状态。逐步移位同步搜索法系统组成框图如图5-3所示。14:..通信原理实验第15页语音信号的中断时间短于100ms,不易被人耳感觉出来,但对数据通信来说却是不允许的。为了能够深入理解在有误码的环境下帧失步、帧同步和抗误码性能,在复接模块内设计了错码产生器(可以有3种类型的误码),通过错码设置跳线开关SWB02(E_SEL0,E_SEL1)可以选择不同的信道误码率,误码率分别约为4×10-3、×10-2和1×10-1。通过实验能够观测到复接/解复接具有抗误码的性能,也就是说,在误码率较低的情况下,由于误码产生的位置可能落在帧定位以外的时隙,这种情况不会影响帧同步过程。当误码落入帧定位时隙时,如果误码率较低,只要连续出现帧同步字的个数达到前方保护计数器的个数,就可以进人同步状态。而从同步状态转到失步状态,帧定位字的零星误码,由于有后方保护计数器,则不会对同步系统产生影响。当误码率加大以后,则系统无法进人和保持同步状态,而始终处于帧同步搜索(扫描)状态,这是由于误码率的增加,无法达到连续计满后方保护计数器的个数,因此无法达到同步状态。五、实验内容实验前跳线开关的设置:首先将解复接模块内的输人信号和时钟选择跳线开关KB01、KB02设置为LOOP(自环)位置,使复接模块的输出不经过线路编码,直接送到解复接模块连接成自环测试方式;将复接模块内的跳线开关SBW02的m序列选择跳线开关M_SEL0、M_SEL1拔下,这时,m序列发生器产生器将产生m序列0,再将错码选择跳线开关E_SEI0、E_SEL1拔下,此时,不在传输帧中插人误码。)用示波器同时观测复接模块内帧同步指示测试点TPB07与解复接模块内帧同步指示测试点TPB06的波形。观测时用TPB07作同步,调整示波器可以使收发两者信号同步。这是一种正常的工作方式。帧同步波形:波形图中,上方是TPB07的波形,下方是TPB06的波形。从波形中可以看到,在发送同步指示的下降沿之后,接收同步指示将检测到一个同步信号,这个同步信号为一个窄脉冲。15:..通信原理实验第16页2)将解复接模块内的输入数据选择跳线开关KB01的短路器拔除,使传输信道中断,观测解复接模块帧同步失步情况。反复插入和拔除KB01的短路器,观测同步和失步状态,记录测试结果。分析:KB01拔除后帧同步系统是否同步?当KB01插入后能否立即同步?为什么?帧失步时的波形:帧失步时,可以看到TPB06的波形在向右移动。这其实是失步后,解复接模块在依次向后搜寻查找同步时隙过程的体现。插入KB01后,并不能立即同步,TPB06而是向后移动一段直至刚好移动到TPB07的下降沿,这是就完成了新的同步。这正是失步后再同步搜寻同步时隙的体现。3)将开关信号设置为帧定位信号(插人为1,拔除为0),反复插入和拔除KB01的短路器,观测同步和假同步现象。记录同步和假同步两种情况下TPB07和TPB06的波形及相位关系。假同步的波形:正常情况下,接收帧同步指示TPB06应该在发送帧同步指示TPB07的下降沿后,当我们将开关信号设置为与同步时隙一样的信号后,就有可能将开关信号检测到而识别为同步时隙,这时候,就会出现假同步,由以下两图对比可知,假同步时,接收帧同步指示TPB06应该在发送帧同步指示TPB07的上升沿后。16:..。观测时用TPB07同步,调整示波器使收发信号同步。注意观察,在正常的情况下,解复接模块内的发光二极管指示灯LEDO-LED7与发端复接模块内跳线开关SWB01的状态一致。1)将复接模块内错码选择跳线开关SWB02的E_SEL0、E_SEL1短路器插人,使传输信道中加人错码,此时信道误码率P≈1×e17:..通信原理实验第18页10-1,。观测接收帧同步信号是否与发端同步,定性观测发光二极管指示灯LEDO-LED7的变化状态,记录测试结果。信道误码率Pe≈1×10-1时,可以看到LED0至LED7几乎是全部都在闪动,并且隐约可以看出几个比较亮的LED在走动。2)将SWB02的E_SEL1短路器插人、E_SELO拔除,减小传输信道中的误码率,此时P≈×10-2。重复上述测量内容,记录e测试结果。信道误码率Pe≈×10-2时,可以看到LED0至LED7几乎是全部都在闪动,并且隐约可以看出几个比较亮的LED在走动。但是,这时的闪动相对上面较弱。3)将SWB02的E_SEL0短路器插人、E_SEL1拔除,进一步减小传输信道中的误率,这时,P≈4×10-3。记录测试结果。e信道误码率Pe≈4×10-3时,可以看到LED0至LED7闪动相对上面较弱,几个比较亮的LED可以停下不在走动。六、实验结论分析此次试验观察了帧失步和假同步的现象,更加深刻的认识了同步检测的原理。并且还定性观测了在不同误码率环境下的帧同步性能。七、思考题(1)在本实验中,可通过哪些方法来判断帧失步?可以通过观测接收端同步信号、或者观测接收信号中的同步时隙。(2)将复接模块内开关信号跳线开关SWBO1中LED7-LEDO设置为11100100码型,使其与帧定位信号一致,对解复接模块会造成什么影响?有可能造成解复接模块同步错误,会错误的将开关信号识别为同步时隙,这样一来,就会把信号分接出错。18