第七章 同步原理.ppt
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通信原理
第七章 同步原理
通信原理
7.1 同 步
同步是指收发双方在时间上步调一致，故又称 定时。
在通信中，按照同步的功用分为：载波同步、 位同步、群（帧）同步和网同步。
通信原理
同步功能分类
1. 载波同步：采用同步解调（相干解调）时，要求 收端提供与发送载波同频同相的相干载波。
2. 位同步（码元同步、比特同步）：数字信号接收 中，保证码元上时间对齐，收端应能产生与发送码 元频率和相位完全一致的定时脉冲。
自同步法。 发送端不发送专门的同步信息，接收端设法 从收到的信号中提取同步信息的方法。
自同步法是人们最希望的同步方法，因为可以 把全部功率和带宽分配给信号传输，但复杂。
通信原理
同步分析
只有收发设备之间建立了同步后才能 开始传送信息，所以同步是进行信息传 输的必要和前提。同步性能的好坏又将 直接影响着通信系统的性能。如果出现 同步误差或失去同步就会导致通信系统 性能下降或通信中断。
通信原理
位同步
位同步是指在接收端的基带信号中提取码元定 时的过程
位同步是正确取样判决的基础，只有数字通信 才需要， 并且不论基带传输还是频带传输都 需要位同步；
所提取的位同步信息是频率等于码速率的定时 脉冲，相位则根据判决时信号波形决定。
通信原理
插入导频法： 在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时导频信号
通信原理
平方变换法
通信原理
平方环法
输入已调 信号
平方律 部件
鉴相器
环路 滤波器
压控 振荡器
锁相环
二 分 频 载波输出
通信原理
科斯塔斯（Costus）环法（同相正交环法）
S(Байду номын сангаас)
通信原理
频域插入导频法
发送有用信号的同时，在适当的频率位置上插入导 频，接收端通过提取导频来产生载波分量。
如抑制载波双边带、单边带等调制。
通信原理
滤波法：自同步法
通信原理
帧 同 步（群同步）
包含两个方面： （1）保证群同步信号频率同步，这可以通过位同
步信号分频得到； （2）保证群的相位同步，即群的起止时刻对准，
这可以通过在信息码流中插入特殊的码组在收端 识别起位置或数据码组间的不同特性来达到位同 步（自同步）。
（抽样判决的基础） 3. 帧同步（群同步）：保证帧在时间上对齐，收端
应产生与帧起止时刻 一致的定时脉冲。 4. 网同步：通信网中要有统一的时间关系，保证网
内用户间可靠地进行数据传输与交换。
通信原理
同步实现方式分类
外同步法。 由发送端发送专门的同步信息（导频），接 收端把这个导频提取出来作为同步信号的方 法。
通信原理
相关编码进行频谱变换
抑制载波双边带信号的导频插入
通信原理
载波
导频
通信原理
时域插入导频法
时分多址卫星通信中应用较多，它是按照一定 时间顺序，在指定的时间内发送载波，即把载 波插到每帧的数字序列中
通信原理
载波同步性能
高效率：减少功率消耗 高精度：减少频率相位误差 同步建立时间：短 同步保持时间：长
第七章 同步原理
通信原理
7.1 同 步
同步是指收发双方在时间上步调一致，故又称 定时。
在通信中，按照同步的功用分为：载波同步、 位同步、群（帧）同步和网同步。
通信原理
同步功能分类
1. 载波同步：采用同步解调（相干解调）时，要求 收端提供与发送载波同频同相的相干载波。
2. 位同步（码元同步、比特同步）：数字信号接收 中，保证码元上时间对齐，收端应能产生与发送码 元频率和相位完全一致的定时脉冲。
自同步法。 发送端不发送专门的同步信息，接收端设法 从收到的信号中提取同步信息的方法。
自同步法是人们最希望的同步方法，因为可以 把全部功率和带宽分配给信号传输，但复杂。
通信原理
同步分析
只有收发设备之间建立了同步后才能 开始传送信息，所以同步是进行信息传 输的必要和前提。同步性能的好坏又将 直接影响着通信系统的性能。如果出现 同步误差或失去同步就会导致通信系统 性能下降或通信中断。
通信原理
位同步
位同步是指在接收端的基带信号中提取码元定 时的过程
位同步是正确取样判决的基础，只有数字通信 才需要， 并且不论基带传输还是频带传输都 需要位同步；
所提取的位同步信息是频率等于码速率的定时 脉冲，相位则根据判决时信号波形决定。
通信原理
插入导频法： 在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时导频信号
通信原理
平方变换法
通信原理
平方环法
输入已调 信号
平方律 部件
鉴相器
环路 滤波器
压控 振荡器
锁相环
二 分 频 载波输出
通信原理
科斯塔斯（Costus）环法（同相正交环法）
S(Байду номын сангаас)
通信原理
频域插入导频法
发送有用信号的同时，在适当的频率位置上插入导 频，接收端通过提取导频来产生载波分量。
如抑制载波双边带、单边带等调制。
通信原理
滤波法：自同步法
通信原理
帧 同 步（群同步）
包含两个方面： （1）保证群同步信号频率同步，这可以通过位同
步信号分频得到； （2）保证群的相位同步，即群的起止时刻对准，
这可以通过在信息码流中插入特殊的码组在收端 识别起位置或数据码组间的不同特性来达到位同 步（自同步）。
（抽样判决的基础） 3. 帧同步（群同步）：保证帧在时间上对齐，收端
应产生与帧起止时刻 一致的定时脉冲。 4. 网同步：通信网中要有统一的时间关系，保证网
内用户间可靠地进行数据传输与交换。
通信原理
同步实现方式分类
外同步法。 由发送端发送专门的同步信息（导频），接 收端把这个导频提取出来作为同步信号的方 法。
通信原理
相关编码进行频谱变换
抑制载波双边带信号的导频插入
通信原理
载波
导频
通信原理
时域插入导频法
时分多址卫星通信中应用较多，它是按照一定 时间顺序，在指定的时间内发送载波，即把载 波插到每帧的数字序列中
通信原理
载波同步性能
高效率：减少功率消耗 高精度：减少频率相位误差 同步建立时间：短 同步保持时间：长