现代通信系统原理--第7章-同步系统PPT课件.pptx

7.1引言(yǐnyán)研究(yánjiū)的问题：7.2载波(zàibō)同步技术1.平方变换法和平方环法
发端：设调制(tiáozhì)信号中无直流分量，则抑制载波的双边带信号为：好处：窄带、跟踪(gēnzōng)、记忆、维持。
问题：二分频电路提取出的载波存在π相位模糊问题。
解决？2.同相正交环法（科斯塔斯环）7.2.2插入导频法
1、抑制载波的双边(shuāngbiān)带信号中插入导频
导频：为“正交载波”－－与加在调制器的那个载波移相90°。
模型：2、残留边带信号(xìnhào)中插入导频3、时域插入(chārù)导频法7.2.3载波同步系统的性能指标
载波同步系统的主要(zhǔyào)性能包括：效率、精度、同步建立时间和同步保持时间。
1、精度
精度是指提取的同步载波与载波标准比较，它们之间的相位误差大小。
（1）稳态相位误差
当利用窄带滤波器提取载波时，假设所用的窄带滤波器为一简单单调谐回路，其Q值一定。那么，当回路的中心频率ω0与载波频率ωc不相等时，就会使输出的载波同步信号引起一稳态相差Δφ。若ω0与ωc之差为Δω，且Δω较小时，可得（2）随机相位误差
从物理概念上讲，正弦波加上随机噪声(zàoshēng)以后，相位变化是随机的，它与噪声(zàoshēng)的性质和信噪功率比有关。经过分析当噪声(zàoshēng)为窄带高斯噪声(zàoshēng)时，随机相位差与信噪功率比之间的关系式为2、同步建立(jiànlì)时间和保持时间
建立(jiànlì)时间保持时间3、两种载波同步方法的比较
直接法的优缺点：
（1）不占用导频功率(gōnglǜ)，因此信噪功率(gōnglǜ)比可以大一些；
（2）防止导频和信号间的互相干扰，也可以防止信道不理想引起导频相位的误差;
（3）有的调制系统不能用直接法（如SSB系统）。
插入导频法的优缺点；
（1）有单独的导频信号，一方面可以提取同步载波，另一方面可以利用它作为自动增益控制；
（2）有些不能用直接法提取同步载波的调制系统只能用插入导频法；
（2）与直接法比较，在总功率(gōnglǜ)相同条件下实际信噪功率(gōnglǜ)比要小一些。 7.3位同步技术(jìshù)要求：与发端节拍一致、相位可调。获取方法：插入导频法（外同步法）、直接法（自同步法）。不专门发送导频，在接收端直接从发送信号中提取载波。7.3.1插入导频法原理：同于载波同步时导频插入法。部分(bùfen)响应系统：7.3.2自同步法
当系统的位同步采用(cǎiyòng)自同步方法时，发端不专门发送导频信号，而直接从数字信号中提取位同步信号。
自同步法具体又可分为滤波法和锁相法。
1、采用(cǎiyòng)滤波法提取位同步2、采用锁相法提取(tíqǔ)位同步7.3.3位同步系统的性能指标
位同步系统的性能指标除了效率以外，主要有：
（1）相位误差（精度）；
（2）同步建立时间(shíjiān)；
（3）同步保持时间(shíjiān)；
（4）同步带宽。
1、相位误差θe
由上图可见一个码元周期内由晶振及整形电路来的脉冲数为n个，因此，最大调整相位为：2、同步建立时间(shíjiān)ts
定义：失去同步后重建同步最所需的长时间(shíjiān)。
故同步建立时间(shíjiān)为：式中：F0－－收发两端固有码元重复频率的几何平均值；ΔF
－－收发两端存在(cúnzài)频差。
说明：要想延长同步保持时间tc，需要提高收发两端振荡器的频率稳定度。7.4群同步(tóngbù)技术7.4.1起止(qǐzhǐ)同步法
结构：7.4.2连贯式插入法
连贯式插入法：在每群开头(kāitóu)集中插入群同步码字的同步方法。
同步码字－－特殊码字：
①具有尖锐单峰局部自相关特性；
②在信息码元序列中不易出现，以便识别；
③群同步识别器需要尽量简单。
最常用的群同步码字：巴克码。
1、巴克码
定义：若一个n位的巴克码{x1,x2,x3,…,xn}，每个码元xi只可能取值+1或-1，则它的局部自相关函数必然满足条件表7-1巴克码字2、巴克码识别器7.4.2间歇式插入法
将群同步码字分散地插入道信息之中，即每隔一定数量(shùliàng)的信息码元，插入一个群同步码字。这种群同步码字的插入方式被称为间歇式插入法。24路PCM系统中，群同步则采用间歇式插入法。
收端要确定群同步码位置的方法：
（1）逐码移位法；
（2）RAM帧码检测法。/逐码移位法的基本原理：由位同步脉冲经过n次分频以后的本地群码与接收到码元中间歇式插入的群同步码进行远码移位比较(bǐjiào)，使本地群码与发送来的群同步码同步。经过计算(jìsuàn)，群同步平均建立的时间近似为：7.4.4群同步系统的性能指标
对于群同步系统而言，希望其建立的时间要