同步技術(shù)課件

第8章 同步技術(shù)《現(xiàn)代通信原理（第三版）》宋祖順 宋曉勤 宋平電子工業(yè)出版社同步系統(tǒng)的分類1載波同步2載波同步的性能3位同步

4位同步系統(tǒng)的性能5第8章 同步技術(shù)6群同步為使整個(gè)通信系統(tǒng)有序、準(zhǔn)確、可靠地工作，收、發(fā)必須有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，即定時(shí)系統(tǒng)。依靠定時(shí)系統(tǒng)去完成收、發(fā)雙方時(shí)間的一致性，即同步。（數(shù)字，模擬）同步的目的8.1.2 同步系統(tǒng)按實(shí)現(xiàn)方法分類

外同步法：由發(fā)端插入專門的同步信息，接收端提取檢測(cè)出同步信息的方法。自同步法：收端直接從信號(hào)中提取同步信息的方法。8.2載波同步

8.2.1自同步(僅討論信息碼流中不含載波的情況)

一、平方變換法和平方環(huán)法

（1）平方變換法(以PSK信號(hào)為例)載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需要提供一個(gè)與接收信號(hào)中的調(diào)制載波同頻同相的相干載波。這個(gè)載波的獲取稱為載波提取或載波同步。信道帶通低通相/絕平方取判X環(huán)濾VCO相比該電路是用鎖相環(huán)代替平方變換法中的窄帶濾波器，故稱平方環(huán)法法。2.平方環(huán)法:由于電路中有二分頻，因此同樣存在相位模糊問題。二、同相正交環(huán)(科斯塔斯特環(huán))：

方框原理圖如下經(jīng)環(huán)路濾波器后控制VCO，則鑒相特性如圖8.48.2.2 外同步法（插入導(dǎo)頻法）1、頻域正交插入并對(duì)信碼進(jìn)行相關(guān)編碼

相關(guān)編碼——第類部分響應(yīng)：正交插入導(dǎo)頻接收機(jī)方框原理圖：

帶通低通相關(guān)譯碼判取X濾波器2、插入雙導(dǎo)頻

信號(hào)在或附近頻譜成分較大，無(wú)法在處插導(dǎo)頻，此時(shí)才插雙導(dǎo)頻。

雙導(dǎo)頻確定的原則：（1）雙導(dǎo)頻在信號(hào)帶外，不會(huì)干擾信號(hào)，同時(shí)也不要離信號(hào)頻帶太遠(yuǎn)。（2）插入的雙導(dǎo)頻應(yīng)便于求得8.3 載波同步的性能

一、相位誤差

二、同步建立時(shí)間（越短越好）

三、同步保持時(shí)間（越長(zhǎng)越好）

從同步建立時(shí)間和同步保持時(shí)間兩表示式看出，它們對(duì)Q的要求是矛盾的。

若用鎖相環(huán)，同步建立時(shí)間與保持時(shí)間也是矛盾的，請(qǐng)參見教材。8.4 位同步

8.4.1外同步法——插入位定時(shí)導(dǎo)頻及包絡(luò)調(diào)制

一、插入位定時(shí)導(dǎo)頻

位定時(shí)導(dǎo)頻插入的原則：

(1)位定時(shí)導(dǎo)頻必須在基帶信號(hào)頻譜的零點(diǎn)插入。(2)插入位定時(shí)導(dǎo)頻通常為二、包絡(luò)調(diào)制法其方框圖如圖8.16

如對(duì)PSK調(diào)制，該信號(hào)原包絡(luò)是一條水平線，它不包含有位同步信息，若對(duì)包絡(luò)實(shí)現(xiàn)淺調(diào)幅，其調(diào)幅信號(hào)頻率為，接收端采用包絡(luò)檢波，便可得到位同步信息。8.4.2直接提取位同步信號(hào)法

定義：是指從接收到的基帶信號(hào)中直接提取位同步信息。一、濾波法

若基帶信號(hào)為全占空矩形序列,無(wú)論是單極性或雙極性信號(hào)，它們都不含或成份，因此不能直接提取位同步信息。若是歸零脈沖，則一定含有成份。因此對(duì)全占空矩形隨機(jī)序列先進(jìn)行波形變換，如采用微分、全波整流等變換手段，就能提取信息。其方框圖如8.17，各點(diǎn)波形圖如圖8.18

二、包絡(luò)陷落法

包絡(luò)陷落法方框圖及各點(diǎn)波形

PSK等信號(hào)，在數(shù)據(jù)變化時(shí)刻產(chǎn)生幅度“陷落”，使包絡(luò)攜帶有位同步信息，故可檢出。帶限頻譜的產(chǎn)生：

三、鎖相法

鎖相法是用鎖環(huán)代替上述方法中的窄帶濾波器，從而實(shí)現(xiàn)位同步信號(hào)提取。由于位同步信號(hào)是周期性取樣脈沖序列，因此常用數(shù)字鎖相環(huán)，系統(tǒng)框圖如下：波形變換相位比較N次分頻器或門附加門晶振扣除門位同步信號(hào)

滯后脈沖超前脈沖四、鎖相法抗干擾性能的改善兩種數(shù)字濾波方案原理圖：位同步與載波同步比較8.5 位同步系統(tǒng)的性能

相位誤差同步建立時(shí)間同步保持時(shí)間

8.6 群同步

群同步不是獲取群的頻率信息，而是指示群開始或結(jié)束的位置，其本質(zhì)與前兩種同步有較大區(qū)別。

8.6.1連貫插入

1.巴克碼

連貫插入的關(guān)鍵是尋找群同步碼，其要求：

目前尚未找到巴克碼的一般構(gòu)造方法，只搜索到幾組巴克碼，其碼組最大長(zhǎng)度為13，全部列于表中：局部自相關(guān)函數(shù)：2.單峰局部自相關(guān)函數(shù)

3.7位巴克碼識(shí)別電路

相加電路01010101010101取樣判決群同步輸出

接收碼流

（含巴克碼）01001110

10

0

1110

其中四位相同，三位不同(紅色)所以，巴克碼識(shí)別器輸出電壓為：4-3=1碼流巴克碼信碼巴克碼識(shí)別器巴克碼識(shí)別器輸出計(jì)算

巴克碼是插在信息碼流之中的，因此巴克碼的前后均是信息碼，考慮到