文档介绍：第 5 章数字通信系统中的同步概念
基本内容
·载波同步:同频同相,解调接收信号
·位(码元)同步:模拟通信中不需要
–符号定时同步:起止时刻
–符号采样频率同步:同频同相,抽样的最佳时刻
·分组(群、帧)同步
·网同步
符号、帧
同步
A/D 解码
ˆˆ
f c f s
接收机中的同步技术
同步方法(与接收信号的功率谱有关):
–外同步法:插入导频法(时域和频域),简单,但消耗功率,降低了传输信噪比,开销
时域,在传送数字信息信号之前先传送同步信息,接收端先获取同步信息。
–自同步法:直接法,数字锁相环
载波频率同步技术
. 插入导频法:频域和时域
不含载波分量,或含有但却无法直接提取,插入正交载波。如 DSB 信号、2PSK 信号等。
插入导频的位置应该是信号频谱为 0 的位置,否则插入的导频与信号频谱重叠在一起,
接收时不易提取。故对于具有大的直流分量和低频分量的基带信号,应先采用相关编码,将
其变换为直流为 0、且其附近近似为 0 的信号,如图示。这样调制后的载频分量就为 0,可以
插入导频分量。
DSB 信号的插入导频载波同步
(正交载波)
插入同相载波 cos 呢?
. 直接法:非线性变换,平方法等
拟制载波的双边带信号:
平方:
相位模糊?
载波同步系统的性能指标
效率:导频消耗功率
精度:尽量小的相位误差
同步建立时间:失步后重新建立同步所需的最长时间,快
同步保持时间:长
位同步技术
数字通信中较关键。
收发两端码元速率相同
最佳抽样时刻:相干接收机在码元的中间位置抽样判决,最佳接收机在码元的终止时刻抽样
判决
插入导频法
窄带滤波即可:滤除噪声其它谱分量,提取纯净的同步信号。
插入导频也可使数字信号的包络按照位同步信号的某种波形(如包络)
变化。
直接法
一、滤波法:不归零→归零→窄带滤波
传输码:不归零(T,无 1/T)与归零(T/2,有 1/T)
信号放大限幅、微分整流
波形变换 1:
微分整流法
PSK 信号包络恒定,故信号带宽极宽,但经 BPF 后悔出现“平滑陷落”
波形变换 2:
包络检波法
二、数字锁相环
C、E、G A、B
E
D
两路同步信号
相位相差 180°
位同步相位超
前接收码元
位同步相位滞
后接收码元
位同步系统的性能指标(主要以锁相环为例)
效率:导频消耗功率
精度:尽量小的相位误差,180/n
同步建立时间 Ts:失步后重新建立同步所需的最长时间,快
同步保持时间 tc:由于连码、相位抖动等可能使得产生失步;或者由于收发两端频差,
产生相位漂移,到一定程度失步。也就是由于这种影响使得同步所能维持的最短时间。长
显然,同步带宽越小越好。
群同步技术
起止式同步法
电传机中广泛应用,效率低
集中插入式
群的开始集中插入同步码。码组要满足:信息码元中不易出现、便于识别(相关特性等)、易
于实现。
PCM E1 的复帧结构中,同步帧。
分散式插入法(间歇插入法)
分散插入各子帧中,缺点是当失步时恢复同步需要的时间较长。设备复杂些。
群同步系统的性能指标:建立时间短、稳定性好,保护措施(捕捉、维持)