《擴頻通信技術(shù)及應(yīng)用》課件第5章

第5章擴頻通信的擴頻碼同步

5.1同步不確定性的來源5.2直擴系統(tǒng)的偽碼同步5.3滑動相關(guān)捕獲法5.4匹配濾波器捕獲法5.5順序估計快速捕獲法5.6直擴同步的跟蹤5.7跳頻系統(tǒng)的同步5.8跳頻系統(tǒng)的掃描駐留同步法

5.1同步不確定性的來源

1.頻率源的漂移

對數(shù)字通信而言，最嚴重的還是碼相位的偏移，使系統(tǒng)性能下降。對于碼發(fā)生器，當(dāng)時鐘速率偏移10Hz時，將變成10bit／s的累積碼元偏差，一小時后就會引起相位偏差36000bit，這樣會造成系統(tǒng)不能正常工作。圖5-1說明了各種相對碼速率偏移對系統(tǒng)的積累偏移的影響。圖5-1不同碼速時相對速率偏移與每日積累偏移的關(guān)

2.電波傳播的時延

同步不確定性的主要來源是那些與時間和頻率有關(guān)的因素。如果接收機能夠精確地知道通信距離和發(fā)射時間，發(fā)射機和接收機都具有足夠準確的頻率源，它們就能得到所需的定時，就沒有同步問題了，但這些只是一種假設(shè)。對移動情況，由于位置的變化，必將導(dǎo)致傳輸時間的變化，因而接收機仍然需要不斷地跟蹤發(fā)射機的頻率和相位。

3.多普勒頻移

在發(fā)射機和接收機中使用精確的頻率源，可以去掉大部分碼速率、相位和載頻的不確定性，但不能完全克服由于多普勒頻移引起的載波和碼速率的偏移。隨著移動式發(fā)射機／接收機的每一次相對位置的改變，就會引起碼相位的變化。加到接收信號上的多普勒頻率不確定的大小是接收機和發(fā)射機相對速率及發(fā)射頻率的函數(shù)。多普勒頻移的大小為(5-1)式中：v為發(fā)射機與接收機的相對位移速度；f為發(fā)射頻率；c為電磁波的傳播速度，值為3×108m/s。當(dāng)頻率高時，多普勒頻移是一個很重要的參數(shù)，如

f=1GHz時，相對運動速度v=100km／h=27.8m／s，則多普勒頻移Δf=92.7Hz。接收機頻率f收為(5-2)式中,頻率增加的正號表示收、發(fā)機相互接近的運動，負號表示收、發(fā)機反向運動。

5.2直擴系統(tǒng)的偽碼同步

5.2.1偽碼同步的概念及實現(xiàn)步驟

(1)偽隨機碼同步。只有完成這一同步，才可能使相關(guān)解擴后的有用信號落入中頻相關(guān)濾波器的通頻帶內(nèi)。

(2)位同步。實際上包括偽隨機碼的切普同步和傳輸信息的碼元定時同步。

(3)幀同步。提取幀同步后，就可提取幀同步后面的

信息。

(4)載波同步。直擴系統(tǒng)多采用相干檢測，載波同步后，可為解調(diào)器提供同步載波；另一方面，保證解擴后的信號落入中頻頻帶內(nèi)。

(1)初始同步，或稱粗同步、捕獲。它主要解決載波頻率和碼相位的不確定性，保證解擴后的信號能通過相關(guān)器后面的中頻濾波器，這是所有問題中最難解決的問題。當(dāng)同步已經(jīng)建立時，通?？梢愿鶕?jù)已得到的定時信息建立后面的同步。通常的工作方式是所謂的冷啟動，就是并沒有關(guān)于定時的預(yù)先信息，或至多只知道極少的信息，并不知道所需要的與發(fā)射機或接收機達到同步的合適的時間結(jié)構(gòu)。捕獲過程中要求碼相位的誤差小于1比特(切普)。

(2)跟蹤，或稱精同步。在初始同步的基礎(chǔ)上，使碼相位的誤差進一步減小，保證本地碼的相位一直跟隨接收到的信號碼的相位，在一規(guī)定的允許范圍內(nèi)變化。這種自動調(diào)節(jié)相位的作用過程就稱為跟蹤。

一般偽碼同步系統(tǒng)的同步過程可用圖5-2來描述。接收機對接收到的信號首先進行搜索，對收到的信號與本地碼相位差的大小進行判斷，若不滿足捕獲要求，即收發(fā)相位差大于一個碼元，則調(diào)整時鐘再進行搜索，直到使收發(fā)相位差小于一個碼元時，停止搜索，轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài)。然后對捕捉到的信號進行跟蹤，并進一步減小收發(fā)相位差到要求的誤差范圍內(nèi)，以滿足系統(tǒng)解調(diào)的需要。圖5-2同步的流程圖5.2.2偽碼的捕獲方法

1.同步頭法

同步頭法的實質(zhì)是在滑動相關(guān)器中使用一種特殊的碼序列，這種碼序列較短，短得足以使滑動相關(guān)器在合理的時間內(nèi)通過各種可能的碼狀態(tài)，完成起始同步的搜索。這種專門用來建立起始同步的碼，稱為“同步頭”。采用這種方法時，發(fā)射機在發(fā)送數(shù)據(jù)信息之前，先發(fā)同步頭，供每一個用戶接收，即建立同步并且一直保持，然后再發(fā)送信息數(shù)據(jù)。同步頭是對幾乎全部同步問題的一個很好的解決方法。當(dāng)采用同步頭時，距離的估測是不必要的，捕獲時間決定于同步頭的長度。例如考慮一個航空電子系統(tǒng)，在接收信號之前，不能得到任何有關(guān)方向、速度和距離的信息。典型的同步頭的長度，可以從幾百比特到幾千比特，這取決于特定系統(tǒng)的要求。當(dāng)要傳輸?shù)男畔⒃谝粋€特定的頻帶內(nèi)時，要適當(dāng)?shù)剡x擇同步頭長度，使它的重復(fù)頻率不要落入這個頻帶內(nèi)。由于碼重復(fù)而產(chǎn)生的X個干擾的頻率，在距離Rc/L的各間距上出現(xiàn)，這里Rc為偽隨機碼的切普速率，L是碼長的切普數(shù)。如果同步頭的重復(fù)速率在系統(tǒng)的信息帶寬內(nèi)，則兩個或多個頻譜分量將在解調(diào)器的帶寬內(nèi)出現(xiàn)，好像是一對調(diào)制邊帶，于是有效地干擾了所要的信號。雖然同步頭的重復(fù)速率可能起增加干擾的作用，但是我們還無法選擇同步頭重復(fù)速率使它不在信息頻帶內(nèi)產(chǎn)生頻率分量。無論頻譜成分能分開多遠，干擾頻率的變化總能引起一個分量落到信號頻帶內(nèi)。另一個極端情況是，我們可以這樣選擇同步頭長度和碼速率，使得重復(fù)速率在信息頻帶內(nèi)產(chǎn)生很多頻譜分量(這意味著較長的碼序列以及較低的碼速率)，如果同步頭重復(fù)速率產(chǎn)生的頻率分量位于信息頻帶之下，那么產(chǎn)生的這個干擾是允許的。

同步頭方法有一個嚴重的缺陷，這個缺陷也正是由使它工作得很好的那個碼特性引起的，即可以快速捕獲的較短的序列長度，更容易受到假相關(guān)的影響，而且這種短碼可能被有意的干擾者復(fù)制。

2.跳頻同步法

由于使用的碼速低，為達到給定的時鐘誤差，積累就慢得多。如時鐘穩(wěn)定度為10－6，對于一個偽隨機碼速率Rc=50Mc／s的直擴系統(tǒng)，20ms可以積累1個切普的誤差，而對于一個碼速為50kc的跳頻系統(tǒng)，在20s內(nèi)才積累一個切普的誤差，因此跳頻系統(tǒng)的碼相位不確定性比直擴系統(tǒng)小得多。跳頻同步可以采用兩個不同速率的碼序列：一個高速碼用于直擴方式工作，一個低速碼用于跳頻，但兩個碼的速率應(yīng)有一定的關(guān)系。例如，假設(shè)要同步的直擴偽隨機碼為106切普長，切普速率為10Mc／s，則可取10kc／s的低速碼，碼長為1000切普。讓這兩個碼序列同步，使它們的起點一致，這就得到一對序列，其中低速碼1切普對應(yīng)于高速碼的1000切普。先用低速碼進行初始同步，這時存在的最大的同步不確定性將不大于1000切普，而不是高速碼的106切普。因此起始同步可在1ms的時間內(nèi)完成。起始同步搜索到短碼后，還必須繼續(xù)搜索，直到同步在高速碼的1切普范圍內(nèi)。由此可以看出，在1000切普不確定性上搜索兩次，就能分辨出106切普的不確定性。采用這種方法，需附加一跳頻頻率合成器，設(shè)備復(fù)雜，主要用于同步頭極長的地方。

3.發(fā)射參考信號法

當(dāng)接收系統(tǒng)必須盡可能簡單時，發(fā)射參考信號可以用于起始同步捕獲、跟蹤或同時用于兩者。發(fā)射參考信號法的接收機既不用偽隨機碼發(fā)生器，也不用其他的本地參考振蕩器，相應(yīng)的偽隨機碼參考信號也是發(fā)射機產(chǎn)生的，并同所要的載有信息的信號同時發(fā)送。跳頻和直擴兩種系統(tǒng)都適合采用發(fā)射參考信號法。圖5-3為該系統(tǒng)的原理框圖。圖5-3發(fā)射參考信號的同步方法發(fā)送端把含有信息的已調(diào)信號與不含信息的fc1同偽隨機碼進行調(diào)制后，合并、放大，然后發(fā)送出去。在接收端，兩個頻率的信號分別在兩個通道中放大，經(jīng)過相關(guān)運算后，取出中頻，解調(diào)后還原出信息。設(shè)發(fā)送的兩個信號分別為s1(t)和s2(t)，即

s1(t)=c(t)cosωc1t

(5-3)

和

s2(t)=a(t)c(t)cosωc2t

(5-4)式中，c(t)和a(t)分別為偽隨機碼和傳送的信息。在接收端，r1(t)和r2(t)分別對應(yīng)s1(t)和s2(t)。不考慮衰減問題，

r1(t)和r2(t)相乘后得

(5-5)

經(jīng)中頻濾波后，為(5-6)

4.發(fā)射公共時鐘基準法

發(fā)射公共時鐘基準法以某個高精度的時間作為基準，向其他用戶提供標準時鐘。但這并不意味著對于同步捕獲不要求搜索步驟，即使發(fā)射機和接收機的偽隨機碼發(fā)生器是完全定時間校準的，從一個系統(tǒng)的發(fā)射到一個系統(tǒng)的接收，由于信號傳輸需要時間，發(fā)射信號到達接收機時與接收機有一定的時延差，而這個時延差隨收發(fā)信機的位置變化，因此，總是需要一定的搜索和跟蹤。

5.突發(fā)同步

突發(fā)同步法是指發(fā)射機在發(fā)送信息之前，首先發(fā)射一個短促的高速脈沖，供給接收機以足夠的信息，以便使接收機建立同步。在突發(fā)同步期間，除了碼字以及載波同步之外，不發(fā)送信息，突發(fā)同步后被發(fā)送的信息跟著轉(zhuǎn)換到直擴信號的發(fā)射上。這種方式也可用于跳頻系統(tǒng)。

6.用特殊碼建立同步

在一些系統(tǒng)中，采用特殊碼來完成同步捕獲，對擴頻系統(tǒng)的迅速鎖定很有好處。在測距系統(tǒng)中，要求同步建立時間短，就采用了一種JPL組合碼，它由幾個短碼組成。設(shè)子碼序列的長度分別為2m－1，2n－1，…，2r－1，且m≠n≠…≠r，即要求這些子碼的長度彼此互質(zhì)。組合碼和m序列的自相關(guān)特性不一樣，m序列在一個周期內(nèi)只有一個相關(guān)峰值點，而JPL碼則有P＋1(P是JPL組合碼中子碼的數(shù)目)個，而且除了一個以外的所有自相關(guān)峰值只(并分別)與組成這個組合碼的各個子碼有關(guān)，最高的自相關(guān)峰值對應(yīng)于整個組合碼同步。用JPL組合碼來同步是先用一個子碼與組合碼進行滑動相關(guān)搜索，一旦這個子碼與嵌在組合碼中的其他對應(yīng)子碼達到同步，就產(chǎn)生局部相關(guān)。這個局部相關(guān)就成為進行第二個子碼進行滑動相關(guān)搜索的開始信號，第二個子碼的局部相關(guān)峰值增加……這個過程一直繼續(xù)到組成組合碼的全部子碼都各自與接收信號中的對應(yīng)部分同步為止。當(dāng)全部子碼都各自同步時，這個相關(guān)就像組合碼直接被同步一樣。這個方法的優(yōu)點在于，它提供了快速捕獲而不必用同步頭，或者說除了組合碼本身之外不用其他任何東西，建立時間快。比如說，當(dāng)子碼的長度分別為200、500和1000切普時，分別搜索各個碼(共1700切普)的過程，比搜索組合碼(長度為200×500×1000=108切普)要快得多。JPL碼的產(chǎn)生方法如圖5-4所示，用此方法可以得到極長的碼。這種碼對于在長距離上進行無模糊的測距是很有用的，這些長碼是由級數(shù)較少的移位寄存器來實現(xiàn)的。圖5-4典型的JPL碼發(fā)生器

5.3滑動相關(guān)捕獲法

5.3.1單積分滑動相關(guān)捕獲法

當(dāng)輸出的脈沖電壓超過門限時，表示已檢測到碼位同步(至少到1切普之內(nèi))，于是給出停止搜索，轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài)的控制信號。跟蹤狀態(tài)用另一鎖相環(huán)路來完成。轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài)后，時鐘恢復(fù)到正常的頻率上去。圖5-6為滑動相關(guān)捕獲的流程圖。圖5-5單積分滑動相關(guān)同步原理框圖圖5-6滑動相關(guān)捕獲流程圖已知偽隨機碼具有良好的相關(guān)性能，如圖5-7所示。當(dāng)兩碼相對位移τ＝0時，出現(xiàn)相關(guān)尖峰，而不相關(guān)時，相關(guān)系數(shù)很小(近似為零)。故一旦尖峰出現(xiàn)，就表明兩條碼正好重合。對這個相關(guān)峰進行處理，就可判斷初始同步是否完成。圖5-7偽隨機碼的相關(guān)特性為了減小干擾和噪聲對判決的影響以降低虛警概率（未完成捕獲而判為捕獲完成的概率），積分時間應(yīng)長些，比如接近TD1＝NTc（TD1和Tc分別表示信息碼寬度和偽碼的切普寬度，N為偽碼長度），但是這樣會增加捕獲時間。另外，為了減小噪聲，提高檢測概率（捕獲完成并能判為捕

獲完成的概率），相關(guān)后的帶寬(包括帶通和積分器)要窄；從縮短捕獲時間來看，應(yīng)加快滑動速度，即加大收發(fā)時鐘頻率差，又要求帶寬要寬，這兩者是矛盾的。當(dāng)滑動速度快時，相關(guān)器輸出的相關(guān)脈沖窄，窄的脈

沖將不易通過后面的低通濾波器；當(dāng)滑動速度慢時，相關(guān)器輸出的脈沖寬，有利于通過低通濾波器。圖5-8紿

出了兩種情況下相關(guān)器的輸出，對應(yīng)滑動的兩個切普(并不是指偽隨機碼的兩個切普寬度2Tc，相對滑動后切普寬度隨相對滑動速率改變)。圖5-8滑動相關(guān)器輸出波形(a)滑動快；(b)滑動慢設(shè)Rc和Rc′分別為發(fā)端和收端偽隨機碼的速率，BW為相關(guān)器后的低通濾波器的帶寬，則低通濾器的階躍響應(yīng)的上升時間為0.35／BW。每秒鐘相對滑動的切普速率為Rc′－Rc，則滑過兩切普的時間為2／(Rc′－Rc)。要使相關(guān)峰值通過低通濾波器，則要求滑過兩切普的時間大于低濾波器的上升時間，因此有(5-7)由此可得兩碼相對滑動速率與低通濾波器帶寬的關(guān)系為(5-8)

例如，一系統(tǒng)的相關(guān)器后面的低通濾波器帶寬為1kHz，則相對的滑動速率最大為5.7kc／s。如果碼序列很長，偏移若干兆切普，滑動到相關(guān)點的時間可能是非常長的，可達幾十分鐘，甚至幾小時、幾天的時間。5.3.2雙積分滑動相關(guān)捕獲法

為了縮短平均同步捕獲時間，可以采用多積分檢測的同步捕獲方法。多積分檢測器中具有若干個積分電路，并且各個積分電路具有不同的積分時間。捕獲開始時，先用積分時間最短的積分器進行積分并對其輸出進行判決，這樣可以快速地拋棄那些非同步狀態(tài)。當(dāng)然，這會引起很高的虛警概率。如果檢測器的輸出大于設(shè)定的門限值，判決為同步（其中可能包含虛警），再用積分時間更長的積分器來檢測，進一步判決以去除虛警，直至所有檢測器的輸出都大于所對應(yīng)的門限值時，才判定為同步。這樣通過快速去除

非同步相位，系統(tǒng)的平均同步捕獲時間就可以大為降低。串行雙積分滑動相關(guān)捕獲系統(tǒng)如圖5-9所示。它把原單一積分時間為TD的積分器改為積分時間為TD1和TD2的兩個積分器，并且TD1<TD2。第一個積分時間為TD1的積分器僅提供一個捕獲到擴頻碼序列相位的粗略估值，在此基礎(chǔ)上第二個積分時間為TD2的積分器提供一個本地參考擴頻碼序列是否進入同步跟蹤的更準確的估值，整個系統(tǒng)的滑動處理流程如圖5-10所示。圖5-9串行雙積分滑動相關(guān)捕獲系統(tǒng)如果第一個積分器的輸出大于預(yù)先設(shè)定的門限值，則輸出一信號啟動第二個積分器，不改變本地擴頻碼序列的相位，進行TD2的積分。由于TD1<TD2，第二個積分器將提供更高的檢測概率和更低的虛警。如果第二個積分器輸出大于預(yù)定門限，則完成同步的捕獲轉(zhuǎn)入同步跟蹤；如果第二個積分器輸出小于預(yù)定門限，則積分門限比較器輸出信號保持本地參考擴頻碼序列的相位滑動，再一次重復(fù)上述的相位搜索同步捕獲過程。并行雙積分滑動相關(guān)捕獲系統(tǒng)如圖5-11所示。第一個積分器的積分時間為TD1，第二個積分器的積分時間為TD2，且積分時間滿足TD1<TD2。兩個積分器彼此并行，同時進行積分。捕獲開始，第一個積分器進行TD1的積分并對輸出進行判決，如果小于門限值，則對兩個積分器同時清零，開始下一個相位的檢測；如果大于門限，則第二個積分器繼續(xù)TD2積分，并對輸出進行判決，一直到兩個積分器的輸出都大于門限值時，才表明擴頻序列已同步，同步捕獲完成，兩積分器同時進入跟蹤。圖5-10串行雙積分滑動捕獲流程圖5-11并行雙積分滑動相關(guān)捕獲系統(tǒng)

5.4匹配濾波器捕獲法

設(shè)接收機的線性濾波器輸入端加入的信號與噪聲的混合波形為

r(t)=s(t)+n(t)

(5-9)

其中，n(t)是加性高斯白噪聲，功率譜密度為Pn(ω)=n0/2，而信號s(t)的功率譜密度函數(shù)為S(ω)。設(shè)計要求線性濾波

器在某個時刻T上有最大的信噪比，以此來設(shè)計出匹配濾

波器。根據(jù)線性疊加原理，該濾波器的輸出可分為兩部分，即信號部分和噪聲部分，可表示為

g(t)=s0(t)+n0(t)

(5-10)

式中(5-11)n0(t)的平均功率N0為(5-12)令T為某一指定時刻，則濾波器輸出的瞬時信號功率與噪聲平均功率之比為(5-13)利用施瓦爾茲不等式可得(5-14)若則γ0有最大值，即濾波器的最大輸出信噪比γ0=2E/n0。由此可知，在白噪聲情況下，按式(5-15)設(shè)計的線性濾波器將能在給定時刻t0上獲得最大輸出信噪比2E／n0。由于其傳輸特性與信號的復(fù)共軛一致，故稱之為匹配濾波器。對式(5-15)進行傅氏變換，可得匹配濾波器的沖激響應(yīng)為

h(t)=ks(T－t)(5-16)即h(t)為信號s(t)的鏡像信號s(－t)在時間上平移T。如果利用匹配濾波器對擴頻基帶信號進行同步捕獲，首先要對接收到的擴頻信號進行放大、載波解調(diào)，解調(diào)后

的信號為

s(t)=Ad(t－Td)c(t－Td)+2n(t)cos(2πfIt+j0)

假設(shè)捕獲期間發(fā)送數(shù)據(jù)信號d(t－td)=1，則接收到的就是擴頻碼序列。接收到的擴頻碼被送入N級移位寄存器。利用匹配濾波器對偽隨機碼的整個周期的碼字進行匹配，取T=NTc。圖5-12給出了基帶匹配濾波器同步捕獲系統(tǒng)。圖5-12基帶匹配濾波器同步捕獲系統(tǒng)圖中匹配濾波器的沖激響應(yīng)（抽頭系數(shù)）為

h(i)=c(N－1－i)，i=0，1，…，N－1

(5-17)

即抽頭系數(shù)為擴頻碼的一個相位狀態(tài)。這樣存儲在移位寄存器中的擴頻碼與抽頭系數(shù)對應(yīng)位相乘后再相加實際上是求擴頻碼序列的自相關(guān)函數(shù)值。

5.5順序估計快速捕獲法

順序估計快速捕獲法（RapidAcquisitionbySequentialEstimation,RASE）是由學(xué)者R.B.Ward于1965年提出的，

起先僅限于基帶擴頻系統(tǒng)，但從原則上講這項技術(shù)可以用于任何擴頻調(diào)制系統(tǒng)。其基本原理如圖5-13所示。圖5-13順序估計快速捕獲原理框圖假設(shè)輸入信號是取值為±1的二元序列與加性高斯白噪聲。輸入信號先經(jīng)過低通濾波，消除大部分噪聲。然后再經(jīng)過限幅器限幅，限幅輸出是對接收序列的估計。這個估計值被裝進線性反饋移位寄存器的第一級。在連續(xù)將r個估計值送入r級線性移位寄存器后，加載開關(guān)使線性移位寄存器將輸入的估計值作為初始狀態(tài)并開始正常工作，生成擴頻所用的偽隨機碼，并且將生成的偽隨機碼用于對接收信號進行相關(guān)處理。如果估計值作為初始狀態(tài)是準確的，即移位寄存器的相位狀態(tài)與輸入擴頻序列的相位相當(dāng)接近，那么相關(guān)運算

的輸出值就大于預(yù)設(shè)的門限值，則比較器給出擴頻碼已捕獲的指示信號，轉(zhuǎn)入擴頻碼的同步跟蹤。如果估計值作為初始狀態(tài)是不準確的，即移位寄存器的相位狀態(tài)與輸入擴頻序列的相位相差很遠，相關(guān)運算的輸出值小于門限值，則比較器給出擴頻碼未捕獲的指示信號。這個指示信號控制裝載開關(guān)繼續(xù)將限幅器的輸出值輸入到線性移位寄存器的第一級，同時啟動r比特計數(shù)器開始計數(shù)。r比特計數(shù)器從0計數(shù)到r時，送出“加載結(jié)束”信號，并將計數(shù)器清零，準備下次計數(shù)。“加載結(jié)束”信號控制加載開關(guān)，使線性移位寄存器將輸入的估計值作為初始狀態(tài)并開始正常工作，生成擴頻所用的偽隨機碼，并且將生成的偽隨機碼用于對接收信號進行相關(guān)處理。理論分析表明，在極低輸入信噪比時，RASE方法和串行搜索方法（滑動相關(guān)法）具有幾乎相同的平均捕獲時間；如果知道一些接收碼相位的先驗信息，串行搜索方法的性能要優(yōu)于RASE方法；然而在較高輸入信噪比時，RASE方法所需的同步捕獲時間遠遠小于串行搜索方法。因此，RASE方法適用于輸入信噪比比較高的場合。

5.6直擴同步的跟蹤

5.6.1延遲鎖定環(huán)

延遲鎖定環(huán)又叫早—遲碼跟蹤環(huán)，圖5-14是延遲鎖定環(huán)的原理圖。相關(guān)網(wǎng)絡(luò)由兩路相關(guān)器組成，兩路相關(guān)器輸入的本地偽隨機碼的相位差為Δ，分別從碼發(fā)生器的第r級和第r－1級輸出，這里Δ=Tc。圖5-14延遲鎖定環(huán)原理框圖下面我們來分析這種環(huán)路的跟蹤原理。設(shè)本地碼與發(fā)端碼經(jīng)捕獲后的時差為τ，τ應(yīng)小于偽隨機碼的切普寬度Tc，即τ≤Tc。圖5-15(a)和(b)為兩路相關(guān)器的輸出經(jīng)包絡(luò)檢波器檢波后的相關(guān)函數(shù)波形。由圖5-15可以看出，兩個相關(guān)器的相關(guān)特性是相同的，差別在于其相對位置相差一個Δ，這是由所加的本地參考碼的延遲所致。由于送入環(huán)路濾波器的信號是兩個相關(guān)器的差動輸出信號，因此整個相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)函數(shù)波形或誤差函數(shù)波形如圖5-15(c)所示，此特性即為延遲鎖定環(huán)的鑒相特性。圖5-15(c)中給出了跟蹤點的位置，令此時的O處為坐標原點，則由鎖相原理可知，當(dāng)|τ|≤Δ／2時則可以鎖定，即跟蹤范圍為－Δ／2～+Δ／2。由于環(huán)路的反饋作用，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)輸出的誤差信號經(jīng)環(huán)路濾波后，控制VCO的輸出，從而調(diào)整本地偽隨機碼發(fā)生器的相位，使剩余相差很小，即在τ＝0附近工作。圖5-15DLL的相關(guān)波形(a)相關(guān)器1的相關(guān)波形;(b)相關(guān)器2的相關(guān)波形;(c)合成的相關(guān)波形由于真正的跟蹤點在τ＝0處，因此本地產(chǎn)生的偽隨機碼不能直接用于對接收信號的相關(guān)解擴，只有將其延遲或超前Δ／2后，才能用于解擴，如圖5-16所示。由于這種環(huán)路的跟蹤范圍為－Δ／2～+Δ／2的一個Δ范圍內(nèi)，故又稱之為單Δ值延遲鎖定環(huán)。圖5-16采用單Δ值DLL跟蹤環(huán)的解擴單元5.6.2雙Δ值延遲鎖定環(huán)

雙Δ值延遲鎖定環(huán)的跟蹤原理與單Δ值延遲鎖定環(huán)相同，唯一的差別是用于兩個相關(guān)器的本地參考碼的相位不同。在圖5-14中的單Δ值延遲鎖定環(huán)中是用本地偽隨機碼發(fā)生器的第r級和第r－1級的輸出分別與接收信號進行相關(guān)；而雙Δ值延遲鎖定環(huán)則采用本地偽隨機碼發(fā)生器的第

r級和第r－2級的輸出對接收信號進行相關(guān)，如圖5-17所示，兩個相關(guān)器的本地碼的相位差為2Δ。圖5-17雙Δ值DLL的本地碼發(fā)生器用與單Δ值延遲鎖定環(huán)相同的分析方法，可得兩個相關(guān)器的相關(guān)波形和雙Δ值延遲鎖定環(huán)的鑒相特性，如圖

5-18所示。由此可見，只要輸入偽隨機碼與本地的時差|τ|<Δ時，雙Δ值延遲鎖定環(huán)就可以鎖定。圖5-18雙Δ值DLL的相關(guān)波形(a)相關(guān)器1的相關(guān)波形;(b)相關(guān)器2的相關(guān)波形;(c)合成的相關(guān)函數(shù)波形將雙Δ值延遲鎖定環(huán)與單Δ值延遲鎖定環(huán)相比較，可以看出：

(1)雙Δ值延遲鎖定環(huán)的跟蹤范圍比單Δ值延遲鎖定環(huán)的跟蹤范圍大一倍，即前者的跟蹤范圍為－Δ～+Δ，后者為－Δ／2～＋Δ／2；

(2)單Δ值延遲鎖定環(huán)在跟蹤范圍內(nèi)相關(guān)函數(shù)的斜率比雙Δ值延遲鎖定環(huán)的斜率大一倍，這意味著單Δ值延遲鎖定環(huán)的控制靈敏度高。在同一時差r的條件下，單Δ值延遲鎖定環(huán)比雙Δ值延遲鎖定環(huán)的斜率大一倍，則單Δ值延遲鎖定環(huán)要求的接收信噪比值比雙Δ值延遲鎖定環(huán)要求的信噪比低3dB。

(3)雙Δ值延遲鎖定環(huán)可從本地碼產(chǎn)生器的第r－1級輸出，直接用于信號的解擴，而不必像單Δ值延遲鎖定環(huán)那樣，需將偽隨機碼時移Tc／2后才能用于解擴，因而得以簡化。這從圖5-17可以看出，跟蹤點對應(yīng)于偽隨機碼產(chǎn)生器的n－1級的位置。5.6.3τ抖動環(huán)

τ抖動環(huán)只用一個相關(guān)支路，如圖5-19所示，其工作原理與延遲鎖定環(huán)類似。本地偽隨機碼發(fā)生器輸入到相關(guān)器的碼，在第r級和第r－1級之間跳動。包絡(luò)檢波器的輸出是一方波，這是因為所加本地碼在跳變，相關(guān)器處于相關(guān)與不相關(guān)兩種狀態(tài)，或處于強相關(guān)與弱相關(guān)兩種狀態(tài)。包絡(luò)檢波器輸出的方波信號經(jīng)環(huán)路濾波和全波整流后，得到一直流信號去控制VCO，從而達到跟蹤的目的。圖5-19τ抖動環(huán)在延遲鎖定環(huán)中，兩個相關(guān)器的中頻通道在振幅上要求完全平衡，如果不平衡，圖5-15和圖5-18中的鑒相特性就要偏移，跟蹤點就要改變，這樣平衡時的跟蹤點就不是真正的跟蹤點。采用τ抖動環(huán)后，由于只有一個相關(guān)器，因而克服了延遲鎖定環(huán)由于不平衡而引起的偏移，但為此付出的代價是噪聲性能的降低。

τ抖動環(huán)跟蹤的原理主要是利用二進制碼所具有的三角形碼相關(guān)函數(shù)特性，它使接收機的碼相位盡可能保持接近于接收到的碼相位的狀態(tài)，從而使得這兩個碼的定時精確地保持在相關(guān)峰上。具體做法是，人為地把相關(guān)值減小一個給定的量，觀察其影響，并應(yīng)用得到的信息來改進必需的相關(guān)度。圖5-20為一典型的τ抖動時鐘跟蹤環(huán)。圖5-20τ抖動時鐘跟蹤環(huán)在τ抖動環(huán)中，有一個相位調(diào)制器，它能夠把輸入信號的相位移動某個量(比如說時鐘周期的1/10)，用這個相位調(diào)制器來交替地調(diào)整時鐘，使得該時鐘推動接收機的參考碼在移位前和移位后的位置之間前后移動。當(dāng)這種情況發(fā)生時，接收到的碼和本地碼之間的相關(guān)度也會改變，這就使輸入到解調(diào)器的信號振幅有了變動(這種很小的振幅改變量并不影響相移鍵控的信息解調(diào)器)。隨著時鐘相位的前后移動，信號也以相移的速率被進行了振幅調(diào)制。下面由圖5-21來討論τ抖動的工作情況。如果有一對相同的碼序列，讓其按我們所希望的方式隨意變化(就它們的相位關(guān)系而言)，當(dāng)讓它們接近完全同步點并且通過這點時，就得到了熟知的三角形函數(shù)。但如果調(diào)整碼相位關(guān)系，使同步點處在曲線的1a點，這就是說，這兩個碼在負的方向上移動了約1/2比特，以這兩個碼為輸入的相關(guān)器所輸出的信號就約等于它的最大值的一半。圖5-21相移增量的相關(guān)函數(shù)現(xiàn)在假設(shè)碼相位移到更正的1b點(比較接近最大相關(guān))，則這兩個碼之間的相關(guān)就比較大一些。與此類似，對于相關(guān)函數(shù)正的那邊上的點2a，兩碼之間的相關(guān)比點2b上的大。也就是說，碼相位在點1b和2a上的相關(guān)器輸出信號，比1a和2b上的大。于是我們以此為出發(fā)點來產(chǎn)生相干誤差信號并構(gòu)成檢測環(huán)。我們假設(shè)有一方波，當(dāng)它為正的時侯，使碼序列超前1比特的一部分，而當(dāng)它為負的時侯，就使它反過來回到它的不超前狀態(tài)。假定在工作開始時，相對碼態(tài)在點1a，然后相位朝前移動到點1b。于是這方波使得相對碼態(tài)在1a和1b之間前后移動，因此相關(guān)器的輸出就以方波速率進行了振幅調(diào)制。若這個振幅調(diào)制信號通過檢波器，經(jīng)濾波并反饋回來，則這個振幅調(diào)制就給出一個方向的指示，它指出為了達到完全同步碼子所必須移動的方向(在相關(guān)峰區(qū)域，調(diào)幅的大小也表示了這兩個碼偏移多遠)。很明顯，在點1a和1b

之間由相移而產(chǎn)生的幅度調(diào)制的方向(即向上調(diào)制或者向下調(diào)制)與點2a到2b產(chǎn)生的正相反。在相位檢測器里檢測這個幅度調(diào)制可產(chǎn)生一個直流信號，它由適當(dāng)?shù)臉O性(即幅度)去調(diào)整圖5-20中的壓控振蕩器(VCO)，使它加快些或者減慢些，于是，我們感興趣的碼序列就按照正確同步的要求而加速或減速。圖5-22為τ抖動跟蹤環(huán)各點的波形圖。圖5-23為相位檢測器電路。圖5-22τ抖動跟蹤環(huán)各點波形(a)正電壓控制;(b)負電壓控制圖5-23相位檢測器電路圖5-21中區(qū)域3內(nèi)的一對碼的相對相移是超前于或滯后于完全同步點。也就是說，如果碼所移動的總的增量是1／10比特，則在區(qū)域3內(nèi)，這個移動是負1／20切普和正1／20切普，而τ抖動的工作是以相關(guān)峰為中心的，因此，它距離完全同步?jīng)Q不大于1／20切普。若碼環(huán)路進行跟蹤的方式是使相移跨在相關(guān)峰兩邊，例如在區(qū)域3，則相位跳動不產(chǎn)生相關(guān)信號的調(diào)制。隨著兩個碼互相移開，調(diào)制就由相位完全同步時的零向最大增加，此最大值是總相移的函數(shù)。如果總的相移增加是1／10切普，則這個最大調(diào)制受由1／10切普相移所產(chǎn)生的調(diào)制的限制。圖5-24畫出了幅度調(diào)制的電平，它是同步區(qū)域的碼相位偏移的函數(shù)，其中用于產(chǎn)生τ抖動誤差的相位增量是

1／P切普。圖5-24±1bit區(qū)域內(nèi)調(diào)制和控制信號振幅如果兩個碼是同步的，而且τ抖動相移是以相關(guān)峰為中心的，則τ抖動工作的結(jié)果如何?由于前后兩個位置的

相移動作總是使兩個碼保持在稍微偏離最佳的位置上，所以相關(guān)信號永遠不在它的最佳點上。但是這個相關(guān)損失的大小僅僅是最大值的1／2P，因此，當(dāng)τ抖動相位跳動是

1／5比特時，最大相關(guān)損失是1／10，或10％(大約1分貝)。于是，我們看到，當(dāng)τ抖動相移1／P比特時，接收系統(tǒng)性能的降低不大于百分之100／（2P）。

τ抖動跟蹤法通常也稱為交替鎖定跟蹤法。

5.7跳頻系統(tǒng)的同步

5.7.1跳頻同步的內(nèi)容和要求

1.跳頻同步的內(nèi)容

在跳頻系統(tǒng)中，接收機本地輸出的跳變頻率必須與發(fā)送端的跳頻器產(chǎn)生的頻率嚴格地同步，才能正確地相

關(guān)解跳，使得接收到的有用信號恢復(fù)成受信息調(diào)制的固定中頻信號(窄帶)，從而從中解調(diào)出有用信號。

跳頻系統(tǒng)中的同步一般有以下幾種：

(1)載波同步。因跳頻系統(tǒng)中基本上采用非相干檢測的方法，其同步要求與一般定頻系統(tǒng)基本相同，一般的頻率合成器就能保證。

(2)跳頻圖案的同步。該同步在跳頻系統(tǒng)中是至關(guān)重要的，它可以認為是時間和頻率的兩維捕捉和跟蹤過程。跳頻圖案同步要求在頻率和時間上收發(fā)雙方嚴格地同步，如圖5-25所示。

(3)信息碼同步。其方法和要求與一般的數(shù)字通信系統(tǒng)相同。

(4)幀同步。圖5-25跳頻圖案的同步(a)頻率、時間均同步；(b)時間同步,頻率不同步；(c)頻率同步，時間不同步在這些同步中，關(guān)鍵是跳頻圖案的同步，本節(jié)主要討論跳頻圖案的同步。跳頻圖案的同步可分為兩步進行：捕獲和跟蹤。捕獲是使收發(fā)雙方的跳頻圖案的差在時間上小于一跳的時間Th，如圖5-25(c)所示。同步的頻率精度由頻率合成器的性能指標保證，同步的時間精度應(yīng)小于兩端的轉(zhuǎn)換時間，如圖5-26所示。圖5-26跟蹤比較直擴系統(tǒng)和跳頻系統(tǒng)，由于跳頻系統(tǒng)的跳頻頻率駐留時間Th比直擴系統(tǒng)的偽隨機碼切普寬度Tc要大得多(或者說跳頻用的偽隨機碼速率比直擴用的偽隨機碼速率要低得多），允許的絕對誤差就大得多，因此跳頻系統(tǒng)的同步應(yīng)該說比直擴系統(tǒng)的同步容易。如時鐘穩(wěn)定度為10－6，直擴系統(tǒng)偽隨機碼速Rc為50Mc／s，則積一個Th的差只需20ms,而對5kh／s的跳頻系統(tǒng)，積一個Th要200s。

2.跳頻同步的主要要求

(1)能自動快速實現(xiàn)同步；

(2)在容限信號電平情況下仍能正常工作；

(3)抗干擾能力強；

(4)只對正確的跳頻碼信號進行同步；

(5)網(wǎng)內(nèi)的跳頻電臺任何時間入網(wǎng)都可以實現(xiàn)同步；

(6)不影響信息傳輸質(zhì)量；

(7)能夠抗敵方施放的虛假同步信號。5.7.2跳頻圖案的同步

1.外同步法

1)精確時鐘定時法

時鐘穩(wěn)定度為10－6，每一跳的駐留時間Th為10ms，

即跳頻速率Rh=1／Th=100hop／s，定時后保持1跳所用的

時間為

2)同步字頭法

將帶有同步信息(如定時等)的同步字頭置于跳頻信號的最前面，或在信息傳輸過程中，離散地插入這種同步字頭。收端根據(jù)同步字頭的特點，可以從接收到的跳頻信號中將它們識別出來，作為調(diào)整本地時鐘或偽隨機碼發(fā)生器之用，從而使收發(fā)雙方同步。與這種方法配合，接收機可處于等待狀態(tài)，即在某一固定頻率上等待同步頭的到來，或?qū)ν筋^頻率進行掃描搜索。這種同步方法具有同步搜索快、容易實現(xiàn)、同步可靠等特點，所以很多型號的戰(zhàn)術(shù)跳頻電臺都采用這種同步方法。不過在使用此種方法時，應(yīng)設(shè)法提高同步字頭的抗干擾性與隱蔽性能。通常采用自相關(guān)特性好的序列作為同步碼碼字，并對它進行前向糾錯編碼。同步頭信號可用所占頻段的任一頻道傳輸，這可由基本密鑰控制。同步信號是按周期傳送的，但在時間間隔上是不規(guī)則的。這種方法的主要弱點是，一旦同步字頭受到干擾，整個系統(tǒng)將無法工作。

外同步法的主要優(yōu)點是同步快，同步概率較高，適合于戰(zhàn)術(shù)通信的要求。

2.自同步法

自同步法是將同步信息離散地插入跳頻信號的一個或多個頻率中，接收機從這些頻率中將離散的同步信息提取出來，用來調(diào)整接收機的有關(guān)參數(shù)(比如偽隨機碼的相位等)，從而完成同步。發(fā)射信號的幀結(jié)構(gòu)如圖5-27所示。圖5-27發(fā)射信號的幀結(jié)構(gòu)

1)串行搜索法

圖5-28為串行搜索的原理框圖。收到的跳頻信號與本地頻率合成器產(chǎn)生的頻率信號進行相關(guān)，經(jīng)中頻帶通濾波器和檢測器檢測后，加到比較器，與預(yù)先給定的門限相比較，如果未超過門限，則搜索控制電路阻止時鐘脈沖進入偽隨機碼發(fā)生器，從而使碼相位延遲一個切普；若超過門限值，則表明信號地址碼與本地接收地址碼的相位差小于Tc／2(門限為最大相關(guān)值的1／2時)，于是同步系統(tǒng)一方面啟動偽隨機碼發(fā)生器，另一方面連續(xù)累計超過門限的次數(shù)。圖5-28串行搜索同步器

2)并行搜索法

這種方法又稱為匹配濾波器法，其原理如圖5-29所示。圖中f1，f2，…，fm是從跳頻頻率集的N個頻率中選出的m個頻率。m個參考頻率信號按輸入的跳頻信號的次序排列，分別對跳頻信號進行相關(guān)，經(jīng)相應(yīng)的延遲后m路信號將同時到達相加器。如果相加器的輸出大于判決門限，則表明捕獲完成,比較器給出同步指示，使系統(tǒng)進入跟蹤狀態(tài)。圖5-29并行搜索同步器

3)兩級捕獲法

圖5-30是這種方案的原理框圖。它將自同步法的串行搜索和并行搜索兩種方法合二為一，先串行搜索后并行搜索，由有源相關(guān)器組和匹配濾波器組成，將實時搜索碼元的能力與串行檢測相結(jié)合。有源相關(guān)器組有C個相關(guān)器，每個相關(guān)器都有各自的跳頻圖案規(guī)律。圖5-30兩級捕獲同步器原理框圖當(dāng)匹配濾波器檢測出較短的一組M跳同步頭后，發(fā)出一個起始信號給有源相關(guān)器組，使有源相關(guān)器組開始工作。每個相關(guān)器都通過K跳(M<<K)，當(dāng)K跳完畢后，任一相關(guān)器輸出超過第二門限時，搜索鑒別電路根據(jù)該相關(guān)器跳頻圖案的規(guī)律，預(yù)置檢測電路的偽隨機碼的初始狀態(tài)，系統(tǒng)進入數(shù)據(jù)接收過程。在數(shù)據(jù)接收過程中，每隔一段時間，匹配濾波器與有源相關(guān)器組聯(lián)合對輸入信號進行鑒別，判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)失步。若多次鑒別均出現(xiàn)失步，則檢測電路停止接收數(shù)

據(jù)，系統(tǒng)重新進入搜索狀態(tài)。從上述過程可以看出，若有源相關(guān)器分別對應(yīng)著同步頭傳輸階段中不同時刻的跳頻圖案，則通過利用一組同步頻率來傳輸該組頻率所在不同時刻的跳頻規(guī)律就可建立同步，這就是本方案的出發(fā)點。從分析的結(jié)果可以看出，采用兩級捕獲方案的優(yōu)點如下：

（1）該方案的性能參數(shù)與跳速無關(guān)，這就從根本上避開了跳周期資源不足的困難。

（2）選擇較多的頻率數(shù)及跳頻圖案數(shù)，可在信噪比較低的情況下獲得較高的檢測概率，捕獲時間隨著跳率的增加而減小。所以該方案的優(yōu)越性隨著跳速的增加表現(xiàn)得更明顯，這個優(yōu)越性對中高速跳頻電臺是頗有吸引力的。（3）可改變跳頻圖案。該方案是一種具有很強捕獲性能的方案，可用在沒有時間參數(shù)、跳頻周期長，且又要求快速捕獲和在惡劣條件下可靠捕獲的場合。

但是該方案的實現(xiàn)比較復(fù)雜，就目前的條件尚未進入實用階段?？梢灶A(yù)言，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及工藝水平的提高，該方案的可行性在實際中將得到證實。5.7.3跳頻系統(tǒng)的跟蹤

在跳頻系統(tǒng)中當(dāng)同步脈沖碼元被捕獲后，同步系統(tǒng)就轉(zhuǎn)到跟蹤狀態(tài)，將捕獲所得的相位精度Tc／2進一步提高，即把同步區(qū)間降低到更小，并保持著這個精度。這就要求如圖5-31所示的檢測特性曲線。它能給出誤差數(shù)值和誤差的符號，即本地地址碼相位是導(dǎo)前還是滯后于信號地址碼。圖5-31導(dǎo)前－滯后曲線為使跳頻同步系統(tǒng)的同步檢測概率大，虛假概率和漏檢概率小，和直擴序列一樣，也需要進行同步識別。圖

5-32為跳頻同步識別和跟蹤誤差檢測電路。它由積分器、取樣保持、加法器、差動放大器以及門限比較器等組成。為了防止接收碼序列與本機碼序列相差一個碼元而被搜索，故采用A、B兩路正交分集的方法。圖5-32跳頻同步識別和跟蹤誤差檢測電路

A、B兩路為正交分量，它們所經(jīng)步驟為積分清洗、取樣保持、平方、求和。當(dāng)相位差|τ|=Tc／2時，其歸一化自相關(guān)值為1／2，通常以此值為門限1，用于捕獲的判決。當(dāng)同步信號出現(xiàn)時，求和輸出值經(jīng)抽樣后將出現(xiàn)峰值，它大于門限1，于是在比較器的輸出端有脈沖輸出到計數(shù)器。計數(shù)到K時，表示捕獲成功，于是計數(shù)器輸出捕獲成功指令，使系統(tǒng)由搜索轉(zhuǎn)到跟蹤狀態(tài)。跳頻通信的同步作用流程如圖5-33所示。由圖5-32和圖5-33可見，當(dāng)搜索成功指令發(fā)出，使同步由搜索轉(zhuǎn)到跟蹤時，本地取樣脈沖速率增加一倍，即一個碼元同期內(nèi)取兩個樣品——在Tc／2點取出一個樣品，在Tc點取出另一個樣品，分別送到運算放大器的同相輸入端和反相輸入端，比較兩個樣品的大小，得到帶有符號的誤差信號，然后與門限2比較，則得到所需的圖5-31所示的曲線。

圖5-33跳頻同步作用流程圖5.8跳頻系統(tǒng)的掃描駐留同步法

5.8.1基本原理

如圖5-34所示。經(jīng)非線性運算后得一代碼，去確定跳頻系統(tǒng)跳頻頻率集中的某一頻率，該頻率集中的頻率與經(jīng)非線性運算后的代碼一一對應(yīng)。由前已知，跳頻圖案是絕對保密的，在這里應(yīng)用了PK，密鑰量應(yīng)是足夠大的。要求產(chǎn)生的控制頻率合成器的碼序列是不重合的，即要求每次開機都不一樣，因此只有密鑰是不夠的，還應(yīng)有一個隨時間變化的信息，這個時間信息就是TOD。TOD以每一跳的時間為單位，由一高精度時鐘源提供，這樣可以提高精度，減小收發(fā)時鐘的誤差。收發(fā)雙方的PK、偽隨機碼和產(chǎn)生跳頻圖案的方法是一致的，不同的只是時間信息TOD。由此可見，只要知道了TOD值，收發(fā)雙方就可完成跳頻同步。PK和TOD的位數(shù)一般與產(chǎn)生偽隨機碼的移位寄存器的級數(shù)相同，如32或64。若均采用32，以每一狀態(tài)決定

一個頻率，則跳頻圖案的周期為232Th。若跳速為Rh=500h／s，Th＝2ms，則232×2×10－3≈8.6×106s秒≈99天，即三個多月的時間，再加上TOD的變化，其保密程度就更高了。圖5-34跳頻圖案產(chǎn)生框圖由上面的分析可知，收發(fā)雙方產(chǎn)生跳頻圖案的方法相同，偽隨機碼、PK均相同，不同的只是TOD。TOD是一個時間變量，隨著時間的變化而變化，它是由一高精度時鐘提供的，由于時鐘有誤差，因而TOD也會因時鐘誤差的積累產(chǎn)生誤差。若能使收發(fā)雙方的TOD保持完全一致，就可使跳頻圖案同步。由此可見，跳頻系統(tǒng)的跳頻同步可歸結(jié)為TOD的同步。掃描駐留同步法就是在一定條件下，通過對發(fā)端同步頭信號進行搜索，從中提取出發(fā)端的TOD，用它來修正本端的TOD，從而完成同步的。跳頻圖案同步的關(guān)鍵是使收發(fā)雙方的TOD同步，因此同步要解決的問題是：一開始通信時