第7章 同步原理.ppt
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第七章同步数字体系(SDH)
576×8000＝4608Mbit 4)、管理单元指针(AUPTR)，占帧结构左侧l～9N列第4行的区域。 AUPTR这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置(位 置被编了号)相对应。这样，使得接收端能准确地从信息净负荷区中 分离出信息净负荷来。
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)
实验二：数字调制与解调实验
实验目的
掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法。
实验内容
设计并实现一个数字调制与解调系统，包括调制器、解调器和信道等部分。
实验二：数字调制与解调实验
01
实验步骤
02
1. 选择合适的数字调制方式，如2ASK、2FSK、2PSK等。
03
2. 设计并实现调制器，将数字基带信号转换为已调信号。
循环码
编码原理
01
循环码是一种具有循环特性的线性分组码，其任意码字的循环
移位仍然是该码的码字。
生成多项式与校验多项式
02
生成多项式用于描述循环码的编码规则，而校验多项式则用于
检测接收码字中的错误。
编码效率与纠错能力
03
循环码的编码效率与线性分组码相当，但纠错能力更强，可以
纠正多个错误。
卷积码
编码原理
06
同步原理与技术
载波同步技术
载波同步的定义
在通信系统中，使本地产生的载波频率和相位与接收到的信号载波保持一致的过程。
载波同步的方法
包括直接法、插入导频法和同步法。直接法利用接收信号中的载波分量进行同步；插入导频法在发送端插入一个导频 信号，接收端利用导频信号进行同步；同步法则是通过特定的同步信号或同步头来实现同步。
归零码（RZ）
在码元间隔内电平回归到零，有利于时钟提取。
差分码（Differential Cod…
利用相邻码元电平的相对变化来表示信息，抗干扰能力强。
眼图与误码率分析
眼图概念
通过示波器观察到的数字基带信号的一种图形表示，可以 直观地反映信号的质量和传输性能。
眼图参数
包括眼睛张开度、眼睛高度、眼睛宽度和交叉点位置等， 用于评估信号的定时误差、幅度失真和噪声影响等。
电工学 电子技术( 第七版 秦增煌)完整 第7章ppt课件
第7章 交流电动机
7.1 三相异步电动机的构造 7.2 三相异步电动机的转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7.4 三相异步电动机转矩与机械特性 7.5 三相异步电动机的起动 7.6 三相异步电动机的调速 7.7 三相异步电动机的制动 7.8 三相异步电动机铭牌数据 7.9 三相异步电动机的选择 7.10 同步电动机(略) 7.11 单相异步电动机
F
S
B
方向:顺时针
X
切割转子导体 Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli
左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
电磁转矩的产生
▲ 用右手定则判断转 子绕组中感应电流的方 向
▲ 用左手定则判断转 子绕组受到的电磁力的 方向
电磁力→电磁转矩 T
T 与 n0 同方向。
C
B
iB
B
X
Z
C
A Y
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C
C' Z
Y' B'
Y
B
iB
C
Y A
N
•Z
•
X
S
B
S
B
X
•
Z • N C
A Y
Im i iA iB iC
0
极对数 p 2
旋转磁场的磁极对数
t 与三相绕组的排列有关
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4.旋转磁场的转速(speed)
电动机的分类： 交流电动机
7.1 三相异步电动机的构造 7.2 三相异步电动机的转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7.4 三相异步电动机转矩与机械特性 7.5 三相异步电动机的起动 7.6 三相异步电动机的调速 7.7 三相异步电动机的制动 7.8 三相异步电动机铭牌数据 7.9 三相异步电动机的选择 7.10 同步电动机(略) 7.11 单相异步电动机
F
S
B
方向:顺时针
X
切割转子导体 Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli
左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
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电磁转矩的产生
▲ 用右手定则判断转 子绕组中感应电流的方 向
▲ 用左手定则判断转 子绕组受到的电磁力的 方向
电磁力→电磁转矩 T
T 与 n0 同方向。
C
B
iB
B
X
Z
C
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iA
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Im i iA iB iC
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极对数 p 2
旋转磁场的磁极对数
t 与三相绕组的排列有关
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4.旋转磁场的转速(speed)
电动机的分类： 交流电动机
《数字锁相环》PPT课件
1所示，它由A/D、数字计算器和D/A三部分组成。
图7-11 数字环路滤波器一般形式
•
3. 数字压控振荡器(DCO)数字压控振荡器的基本组成如图7-13所示。它由频
率稳定的信号钟、计数器与比较器组成,其输出是一取样脉冲序列,脉冲周期受数字
环路滤波器送来的校正电压控制。前一个取样时刻的校正电压将改变下一个取样
时刻的脉冲时间的位置。DCO在环路中又被称为本地受控时钟或本地参考时钟信
号。
图7-12 数字环路滤波器的模拟实现形 式
图7-13 数字压控振荡器的基本组成方 案
•
数字压控振荡器的含义可用数学式子表示。对于第k个取样周期Tk,有
•
式中T０/N为DCO周期相对于中心周期To变化的最小单位。当无控制时,y k-1=0
•
若要设计一个受350MHz时钟控制的DCO,而为得到小于7.5°的环路量化相差,
输入信号最高工作频率fo应按下式计算:
2 360o fo 7.5o
N
fc
fo
7.5o 360o
fc
7.5o 360o
350
7.29MHz
第2节 位同步数字环实例
•
上述四种类型数字锁相环都可实现FM解调、位同步提取等功能。对于位同步提
•
二、环路位同步原理
•
图7-18为图7-16方案内各点的波形图,这里为分析简便,以均匀变换的数字脉
很大影响。
图7-1 数字锁相环一般组 成
•
1. 触发器型数字锁相环(FF—DPLL)该环路利用一双稳态触发器作数字鉴相器，
其状态分别受输入信号与本地受控时钟信号的正向过零点触发,产生的置位与复位脉
冲状态变化之间间隔就反映着两信号之间相位误差。
第七章同步原理
2
7.1 载波同步的方法
一、 插入导频法 要求：为了避免信号与导频的相互干扰，要在信号载波 分量为零的位置插入导频；还应避免插入的导频对信号 解调有影响，常常采用正交插入导频方式。
插入导频位置示意图
插入正交导频示意图
3
1、频域正交插入导频
在模拟调制中的DSB、SSB信号在 f c 附近信号频谱为0，所 以可以直接插入 f c 作导频。设调制信号为m(t ) ,且m(t )中无直 流分量，被调载波为 ac sin( ct ) ，调制器假设为一相乘器， 插入导频是被调载波移相900形成的，为 ac sin(ct ) ，其中 ac是插入导频的振幅，于是输出信号为
1 2 1 2
11
如果用锁相环代替上中的 2 f c窄带滤波器，如下图所示，就
称为平方环法。由于锁相环具有良好的跟踪、窄带滤波等 优 点，因此平方环法提取载波应用更为广泛。
平方环法提取载波
12
2、同相正交环法 同相正交环又称科斯塔斯（costas）环，也是利用锁相环 来提取载波，加入两个相乘器的本地信号分别为压控振荡 器 cos c t sin c t （VCO）输出信号 和它的正交信号 。设输 m(t ) cos c t 入的抑制载波双边带信号为 1 m(t ) cos cos 2ct V3 m(t ) cos c t cos c t 2 则 1 V4 m(t ) cos c t sin c t m(t ) sin sin 2c t
插入的导频应为正交载波的原因：收端相乘器的输出为 v(t ) u0 (t )sin ct ac m(t )sin 2 ct ac sin ct cos ct
框图中低通滤波器的截止频率为fm，v(t)经低通滤波器后， 就可以恢复出调制信号m(t)。然而，如果发端加入的导频
7.1 载波同步的方法
一、 插入导频法 要求：为了避免信号与导频的相互干扰，要在信号载波 分量为零的位置插入导频；还应避免插入的导频对信号 解调有影响，常常采用正交插入导频方式。
插入导频位置示意图
插入正交导频示意图
3
1、频域正交插入导频
在模拟调制中的DSB、SSB信号在 f c 附近信号频谱为0，所 以可以直接插入 f c 作导频。设调制信号为m(t ) ,且m(t )中无直 流分量，被调载波为 ac sin( ct ) ，调制器假设为一相乘器， 插入导频是被调载波移相900形成的，为 ac sin(ct ) ，其中 ac是插入导频的振幅，于是输出信号为
1 2 1 2
11
如果用锁相环代替上中的 2 f c窄带滤波器，如下图所示，就
称为平方环法。由于锁相环具有良好的跟踪、窄带滤波等 优 点，因此平方环法提取载波应用更为广泛。
平方环法提取载波
12
2、同相正交环法 同相正交环又称科斯塔斯（costas）环，也是利用锁相环 来提取载波，加入两个相乘器的本地信号分别为压控振荡 器 cos c t sin c t （VCO）输出信号 和它的正交信号 。设输 m(t ) cos c t 入的抑制载波双边带信号为 1 m(t ) cos cos 2ct V3 m(t ) cos c t cos c t 2 则 1 V4 m(t ) cos c t sin c t m(t ) sin sin 2c t
插入的导频应为正交载波的原因：收端相乘器的输出为 v(t ) u0 (t )sin ct ac m(t )sin 2 ct ac sin ct cos ct
框图中低通滤波器的截止频率为fm，v(t)经低通滤波器后， 就可以恢复出调制信号m(t)。然而，如果发端加入的导频
通信原理教学课件同步原理
通过实际案例分析，帮助学生理解同步原理的应用和实际问题。
2 实验实践
通过实验操作，让学生亲自体验同步原理在真实通信系统中的作用和实现方法。
3 小组讨论
组织学生进行小组讨论，分享和交流同步原理相关的问题和思考。
同步原理的未来发展趋势
高速通信
随着通信技术的不断发展， 同步原理在实现高速通信和 大容量数据传输方面将继续 发挥重要作用。
位同步
通过位同步信号，确保每一位数据在正确的时间点传输和接收。
同步原理的应用领域
1
通信网络
同步原理在各种通信网络中广泛应用，包括有线和无线网络，确保数据的可靠传输。
2
数字信号处理
同步原理在数字信号处理中用于确保各个处理单元之间的数据同步，提高信号处理的 精度。
3
多媒体传输
在多媒体传输中，同步原理保证音频和视频数据的同步播放，避免了声音和图像不同 步的问题。
通信原理教学课件PPT同 步原理
本课程将深入探讨通信原理中的同步原理，包括定义、重要性、基本概念、 应用领域、实际案例、教学方法以及未来发展趋势等内容。
同步原理的定义
同步原理指的是在通信领域中，为了保证数据的准确传输和接收，需要在发 送端和接收端之间建立一种同步机制。这种机制确保了数据的顺序、时序和 一致性。
同步原理的重要性
同步原理对于实现高效、可靠的通信系统至关重要。它确保了信系统中，同步原理都是必不可少的。
同步原理的基本概念
时钟信号
用于同步发送端和接收端的时钟信号，确保数据按照正确的时序传输和接收。
帧同步
通过特定的帧头标识符或模式，确保数据按照帧的边界进行划分和传输。
物联网
同步原理在物联网中的应用 将越来越重要，确保各种设 备之间的数据同步和协调。
2 实验实践
通过实验操作，让学生亲自体验同步原理在真实通信系统中的作用和实现方法。
3 小组讨论
组织学生进行小组讨论，分享和交流同步原理相关的问题和思考。
同步原理的未来发展趋势
高速通信
随着通信技术的不断发展， 同步原理在实现高速通信和 大容量数据传输方面将继续 发挥重要作用。
位同步
通过位同步信号，确保每一位数据在正确的时间点传输和接收。
同步原理的应用领域
1
通信网络
同步原理在各种通信网络中广泛应用，包括有线和无线网络，确保数据的可靠传输。
2
数字信号处理
同步原理在数字信号处理中用于确保各个处理单元之间的数据同步，提高信号处理的 精度。
3
多媒体传输
在多媒体传输中，同步原理保证音频和视频数据的同步播放，避免了声音和图像不同 步的问题。
通信原理教学课件PPT同 步原理
本课程将深入探讨通信原理中的同步原理，包括定义、重要性、基本概念、 应用领域、实际案例、教学方法以及未来发展趋势等内容。
同步原理的定义
同步原理指的是在通信领域中，为了保证数据的准确传输和接收，需要在发 送端和接收端之间建立一种同步机制。这种机制确保了数据的顺序、时序和 一致性。
同步原理的重要性
同步原理对于实现高效、可靠的通信系统至关重要。它确保了信系统中，同步原理都是必不可少的。
同步原理的基本概念
时钟信号
用于同步发送端和接收端的时钟信号，确保数据按照正确的时序传输和接收。
帧同步
通过特定的帧头标识符或模式，确保数据按照帧的边界进行划分和传输。
物联网
同步原理在物联网中的应用 将越来越重要，确保各种设 备之间的数据同步和协调。
同步 原理
非线性变换用平方律器件 实现。
图7－1 平方变换法提取载波原理框图
第7章 同步原理
此方法广泛用于DSB信号的载波同步信号提取。设DSB 信号为SDSB=f(t)cosω0t,若 调制信号f(t)是不含直流的模拟基带 信号,则DSB信号里不含载波分量,利用平方律器件 将该信号 经过非线性变换后,得到
图7－6 插入导频法的接收端原理框图
第7章 同步原理
如果不考虑信道失真及噪声干扰,则接收端收到的信号 与发送端的完全相同。此信号 分为两路:一路通过带通滤波 器滤除带外噪声;另一路通过中心频率为ω0 的窄带滤波器, 获得导频Asinω0t,再 将 其 进 行 π/2 相 移,就 能 得 到 与 调 制 载 波 同 频 同 相 的 相 干 载 波 cosω0t。两路信号相乘后 再通过低通滤波器即可获得原始信号。
第7章 同步原理 2.平方环法 在实际中,由于存在信道噪声,进入接收机的信号并不是
单一的信号,因此利用平方 变换法提取出来的载波也不纯。 为了改善平方变换法的性能,可以将图7－1中的窄带滤波 器 用锁相环代替,构成平方环法,其基本原理框图如图7－2所示。
图7－2 平方环法提取载波原理框图
第7章 同步原理
第7章 同步原理
7.2.2 插入导频法 在某些载波系统中,已调信号中不含有载波分量或者含
有载波分量但很难分离出来, 如 DSB、VSB、SSB和2DPSK。 为了获取载波同步信息,也可以采用插入导频的方法。
DSB信号的插入导频频谱示意图如图7 4所示。为了便 于接收已调信号时提取导频 信息,应使插入的导频与已调信 号的频谱成分尽量分离。这时可以将导频的插入位置选取 在已调信号频谱为零的位置,而且插入的导频并不是加入调 制器的载波,而是将该载波移 π/2相的“正交载波”。
图7－1 平方变换法提取载波原理框图
第7章 同步原理
此方法广泛用于DSB信号的载波同步信号提取。设DSB 信号为SDSB=f(t)cosω0t,若 调制信号f(t)是不含直流的模拟基带 信号,则DSB信号里不含载波分量,利用平方律器件 将该信号 经过非线性变换后,得到
图7－6 插入导频法的接收端原理框图
第7章 同步原理
如果不考虑信道失真及噪声干扰,则接收端收到的信号 与发送端的完全相同。此信号 分为两路:一路通过带通滤波 器滤除带外噪声;另一路通过中心频率为ω0 的窄带滤波器, 获得导频Asinω0t,再 将 其 进 行 π/2 相 移,就 能 得 到 与 调 制 载 波 同 频 同 相 的 相 干 载 波 cosω0t。两路信号相乘后 再通过低通滤波器即可获得原始信号。
第7章 同步原理 2.平方环法 在实际中,由于存在信道噪声,进入接收机的信号并不是
单一的信号,因此利用平方 变换法提取出来的载波也不纯。 为了改善平方变换法的性能,可以将图7－1中的窄带滤波 器 用锁相环代替,构成平方环法,其基本原理框图如图7－2所示。
图7－2 平方环法提取载波原理框图
第7章 同步原理
第7章 同步原理
7.2.2 插入导频法 在某些载波系统中,已调信号中不含有载波分量或者含
有载波分量但很难分离出来, 如 DSB、VSB、SSB和2DPSK。 为了获取载波同步信息,也可以采用插入导频的方法。
DSB信号的插入导频频谱示意图如图7 4所示。为了便 于接收已调信号时提取导频 信息,应使插入的导频与已调信 号的频谱成分尽量分离。这时可以将导频的插入位置选取 在已调信号频谱为零的位置,而且插入的导频并不是加入调 制器的载波,而是将该载波移 π/2相的“正交载波”。
同步电机励磁原理(ppt)
的 选
即：
Uf
择
i f E r 远大于 if Er
r
Rf r
因此出现如右图二的
If
转子感应电压、电流
曲线图。
现将感应电流做直流
交流成分分解如下：
图二
主
回
路
的
N
选
择
If
S
图二 定子转子示意图
电流if分解如上图。If1分解为if2和if3。由于 直流分量的存在，类似将转子提前投励磁， 因而电机在旋转磁场作用下强烈脉震。
转子绕组剖面图
序 言 转子模拟图 定子绕组
主
第二章 励磁主回路的合理选配
回 路 的
选
择
传统半控、全控桥励磁主回路的比较
改进型半控、全控桥励磁主回路比较
励磁控制系统主回路元件选配
主
回
路
励磁柜主电路一般有四种
的 选
择
图1
图2
图3
图4
主
回
传统半、全控桥主回路分析
路 的
选
择
在起动时左上图正负
序
同步电动机通过增加电机的励磁电流， 言
可以实现对电网无功补偿
定
子
滞
电
后
流
ID
在电网电压U为常 值，电磁功率为常值 时，励磁电流与功率 因数的关系就可以由
电枢电流得到，见左
图。调节励磁就可以
超前 调节同步电动机的功
0
率因数，从而使其工
cos1
励磁电流 If
作在超前、平激、滞 后三种状态。
同步电机工作U形曲线
同步电机补偿意义
序 言
这样既提高同步电动机运行的稳 定性，又给企业带来可观的经济效益。
通信原理电子教案第7章(同步)
下面介绍当不满足此条件时，如何提取相干载波。
方法通常有：插入导频法和直接提取法。
第7章 同步
7.2.1 插入导频法(外同步法)
第7章 同步
1 时域插入
由图可见，不仅有载波导频，还有位同步、帧同步信息。
第7章 同步
2 频域插入
主要用于： 接收信号频谱中没有离散载波分量且在载频附近频谱幅度很 小的情况，如：DSB-SC、SSB、FM立体声广播； 含有载波分量，但很难从一条信号的频谱中将它分离出来， 如：VSB。
va cos(0t )
vb sin(0t )
式中， 为信号和本地载波的相位差。
第7章 同步
输入信号s(t)和本地载波相乘后得到 1 vc m(t ) cos 0 t cos( 0 t ) m(t )[cos cos( 20 t )] 2 1 vd m(t ) cos 0 t sin(0 t ) m(t )[sin sin( 20 t )] 2 经过低通滤波后，它们分别为： 1 1 ve m(t ) cos 和 v f m(t ) sin 2 2 上面这两个电压再相乘后得到 1 2 v g ve v f m (t ) sin 2 8 上式中，是本地载波相位与接收信号载波相位之差。 vg经过环路滤波器后加到压控振荡器上，控制其振荡频率。
第7章 同步
• 群同步
群同步包含字同步、路同步，有时也称帧同步。群同 各路信码都安排在指定的时隙内传送，形成一定的帧
结构。为了使接收端能正确分离各路信号，在发送端 必须提供每帧的起止标记，在接收端检测并获取这一 标志的过程，称为帧同步。 • 网同步
步的功用是将接收的码元分组。如PCM30/32电话系统，
《同步发电机原理》PPT课件
运动的电产生磁，运动的磁产生电。
结构模型同步电机原理和结构
◆同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转 的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
◆图15.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁 心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称 交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为 电枢铁心和电枢绕组。
励磁方式简介
获得励磁电流的方法称为励磁方式。目 前采用的励磁方式分为两大类：一类是 用直流发电机作为励磁电源的直流励磁 机励磁系统；另一类是用硅整流装置将 交流转化成直流后供给励磁的整流器励 磁系统。现说明如下：
1 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与 同步发电机同轴，采用并励或者他励接 法。采用他励接法时，励磁机的励磁电 流由另一台被称为副励磁机的同轴的直 流发电机供给。如图所示。
3 旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经 过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对 于大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安 培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同 步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转 整流器励磁系统，如所示。主励磁机是旋转电枢 式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主 轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电 机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由 同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流 后供给。由于这种励磁系统取消了集电环和电刷 装置，故又称为无刷励磁系统。
◆空载特性在同步发电机理论中有着重要作用：①空载特性结合短路特 性(在后面介绍 )可以求取同步电机的参数。②发电厂通过测取空载特 性来判断三相绕组的对称性以及励磁系统的故障。
同步发电机负载运行和电枢反
应
结构模型同步电机原理和结构
◆同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转 的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
◆图15.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁 心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称 交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为 电枢铁心和电枢绕组。
励磁方式简介
获得励磁电流的方法称为励磁方式。目 前采用的励磁方式分为两大类：一类是 用直流发电机作为励磁电源的直流励磁 机励磁系统；另一类是用硅整流装置将 交流转化成直流后供给励磁的整流器励 磁系统。现说明如下：
1 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与 同步发电机同轴，采用并励或者他励接 法。采用他励接法时，励磁机的励磁电 流由另一台被称为副励磁机的同轴的直 流发电机供给。如图所示。
3 旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经 过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对 于大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安 培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同 步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转 整流器励磁系统，如所示。主励磁机是旋转电枢 式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主 轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电 机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由 同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流 后供给。由于这种励磁系统取消了集电环和电刷 装置，故又称为无刷励磁系统。
◆空载特性在同步发电机理论中有着重要作用：①空载特性结合短路特 性(在后面介绍 )可以求取同步电机的参数。②发电厂通过测取空载特 性来判断三相绕组的对称性以及励磁系统的故障。
同步发电机负载运行和电枢反
应
电机学-同步电机的基本知识和结构ppt课件
➢水轮发电机
转子
特点：转速低，转轴短粗，为凸极式转子。 作用：固定励磁绕组，产生励磁磁场。
定子
特点：固定定子绕组，由硅钢片叠成。 作用：感应电势，通过电流，实现机电能量转换。
同步电机的基本知识和结构
§7-4 同步电机的励磁方式
同步电机工作时必须供给励磁绕组直流电流，以便建立励磁磁场。 提供直流的电源及附属设备统称为励磁系统。获得励磁电流的方 法称为励磁方式。
励磁系统的形式很多，按照励磁系统和发电机的关系，可分为他 励式(separately excited)和自励式(self-excited)两类。
同步电机的基本知识和结构
§7-4 同步电机的励磁方式
一、他励式励磁系统 他励式励磁系统主要有下列几种。 1．直流励磁机励磁系统
if
If
L
Rf
A
K
～G V
同步电动机：PN是指轴上输出的有效机械功率，也用千瓦(kW) 或兆瓦(MW)来表示。对于同步调相机，则用线端的额定无功 功率来表示其容量。以千乏(kVAR)或兆乏(MVAR)为单位。
同步电机的基本知识和结构
§7-5 同步电机的额定值
➢额定电压UN 指在额定运行时电机定子三相线电压，单位为伏(V)或千伏(kV)。
Y
C
Y
C
A
.N
S
XA
n1
Z
B
Z
横截面图 凸极式
N
S
X
.n1
B
隐极式
同步电机的基本知识和结构
§7-2 同步电机的基本工作原理
➢同步发电机
作为发电机运行时，用一原动机拖动转
子旋转，转子励磁绕组中通入直流电，
Y
从而在气隙中产生一旋转的磁场，该磁
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7.2 载波同步
在模拟通信中，采用相干解调时要用到载波同步；在数字通信 中，采用频带传输系统方式时，也一定要用到载波同步。可见，载 波同步是同步系统的一个重要方面。实现载波同步的方法有直接法 和插入导频法两种。
7.2.1 直接法
有些信号，如DSB、2PSK等，虽然本身不直接含有载波分量， 但经过某种非线性变换后，将具有载波的谐波分量，可从中提取出 载波分量，产生与载波有关的信息，从而完成载波的提取和系统的 同步，这就是直接法提取同步载波的基本原理。下面介绍几种常用 的变换法。
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7.1 概 述
1．载波同步
在前面的模拟调制和数字调制学习过程中，我们了解到要想实 现相干解调，必须有相干载波。可见，载波同步是实现相干解调的 先决条件。因而，无论是在模拟通信还是在数字通信中，只要采用 了相干解调，在接收端都需要提供一个与发送端完全同频同相的载 波信号，其获取方法就称为载波提取或载波同步。
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7.1 概 述
所谓自同步法，是指发送端不发送专门的同步信息，接收端则 是设法从收到的信号中提取同步信息的方法，通常也称为直接法。
自同步法是人们最希望的同步方法，因为采用这种方法可以把 全部功率和带宽都分配给信号传输，从而提高传输效率。在载波同 步和位同步中，两种方法都有采用，但自同步法正得到越来越广泛 的应用；而群同步一般都采用外同步法。
x 2 (t) 2
1 2
x2 (t) cos 2ct
可以看出，虽然前面假设x(t)中无直流分量，但x2(t) 却一定
含有直流分量。这是因为x2(t)必为大于等于0的数，因此，x2(t)的
均值也必大于0，而这个均值就是x2(t) 的直流分量，这样e(t)的第
二项中就只包含有载波倍频 2c 的频率分量。 上一页 下一页 返回
同步本身虽然不包含所要传送的信息，但通信系统只有在收、
发两端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。另外，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。
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7.1 概 述
因此，同步系统应具有比信息传输系统更高的可靠性和更好的 质量指标，如同步误差小、相位抖动小以及同步建立时间短，保持 时间长等。
2．位同步
位同步又称码元同步或比特同步。在数字通信系统中，接收端
无论采用什么解调方式，都要用到位同步，而在模拟通信中不存在
位同步。数字通信中，任何消息都是通过一连串码元序列表示且传
送的，这些码元一般均具有相同的持续时间。
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7.1 概 述
接收端接收这些码元序列时，必须知道每个码元的起止时刻， 以便在恰当的时刻进行抽样判决。例如在抽样、判别、解码、解密 等环节上，都要用到码元同步。这就要求接收端必须提供一个码元 定时脉冲序列，该序列的重复频率和相位必须与接收到的码元重复 频率和相位一致，以保证在接收端的定时脉冲重复频率与发送端的 码元速率相同，相位与最佳抽样判决时刻一致。我们把提取这种码 元定时脉冲序列的过程称为位同步。
第7章 同步原理
7.1 概 述 7.2 载波同步 7.3 位同步 7.4 群同步
7.1 概 述
在通信系统中，发同步器、收同步器分别为发射机、接收机提 供各种同步信号，使收、发设备能步调一致地进行工作，从而确保 了信息的正确传输。可见，同步（Synchronous）是通信系统（尤其 是数字通信系统）中的关键技术，也是通信系统必不可少的重要组 成部分之一。 所谓同步，是指在通信系统中接收端必须具有或达到与发送端 一致的参数标准。例如，收、发两端时钟的一致；收、发两端载波 频率和相位的一致；收、发两端帧和复帧的一致等。 通信系统中同步的种类很多，按照其功能和作用可以分为载波同步、 位同步、群同步和网同步四种。
3．群同步
数字通信的信息流是若干码元构成一个“字”，若干个“字”
组成一“句”，称为帧结构。接收时，须识别这些“字”、“句”
的起止时刻，
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7.1 概 述
此识别方法称为“字”同步、“句”同步，否则接收端将无法 正确恢复信息。对于数字时分多路通信系统，如PCM30/32电话系统， 各路信码都安排在指定的时隙内传送，形成一定的帧结构。为了使 接收端能正确分离各路信号，在发送端必须提供每帧的起止标记， 在接收端检测并获取这一标志的过程，称为“帧”同步。因此，在 接收端产生与“字”、“句”及“帧”起止时刻相一致的定时脉冲 序列的过程统称为群同步。
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7.2 载波同步
1．平方变换法
此方法广泛用于建立抑制载波的双边带（DSB）信号和二相移 相（2PSK）信号的载波同步。设调制信号x(t)无直流分量，则抑制
载波的双边带信号为
sx (t) x(t) cosct
接收端将该信号经过非线性变换——平方律部件后得到
e(t)
x(t) cosct2
4．网同步
在获得了以上讨论的载波同步、位同步、群同步之后， 两点
间的数字通信就可以有序、准确而可靠地进行了。然而，随着数字
通信的发展，尤其是计算机通信的发展，
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7.1 概 述
多个用户之间的通信和数据交换，构成了数字通信网。显然， 为了保证通信网内各用户之间可靠地进行数据交换，全网必须有一 个统一的时钟基准，这就是网同步需要讨论的问题，限于篇幅这里 不作介绍。 同步也是一种信息，按照获取和传输同步信息方式的不同，可 分为外同步法和自同步法。 所谓外同步法是由发送端发送专门的同步信息（常被称为导 频），接收端把这个导频提取出来作为同步信号的方法，有时也称 为插入导频法。
7.2 载波同步
若用一窄带滤波器将 2c 频率分量滤出，再进行二分频，就可 获得所需的相干载波。基于这种构思的平方变换法提取载波的方框 图如图7-1所示。
若 x(t) 1 ，则抑制载波的双边带信号就成为2PSK信号，这
时
e(t)
7.2 载波同步
在模拟通信中，采用相干解调时要用到载波同步；在数字通信 中，采用频带传输系统方式时，也一定要用到载波同步。可见，载 波同步是同步系统的一个重要方面。实现载波同步的方法有直接法 和插入导频法两种。
7.2.1 直接法
有些信号，如DSB、2PSK等，虽然本身不直接含有载波分量， 但经过某种非线性变换后，将具有载波的谐波分量，可从中提取出 载波分量，产生与载波有关的信息，从而完成载波的提取和系统的 同步，这就是直接法提取同步载波的基本原理。下面介绍几种常用 的变换法。
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7.1 概 述
1．载波同步
在前面的模拟调制和数字调制学习过程中，我们了解到要想实 现相干解调，必须有相干载波。可见，载波同步是实现相干解调的 先决条件。因而，无论是在模拟通信还是在数字通信中，只要采用 了相干解调，在接收端都需要提供一个与发送端完全同频同相的载 波信号，其获取方法就称为载波提取或载波同步。
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7.1 概 述
所谓自同步法，是指发送端不发送专门的同步信息，接收端则 是设法从收到的信号中提取同步信息的方法，通常也称为直接法。
自同步法是人们最希望的同步方法，因为采用这种方法可以把 全部功率和带宽都分配给信号传输，从而提高传输效率。在载波同 步和位同步中，两种方法都有采用，但自同步法正得到越来越广泛 的应用；而群同步一般都采用外同步法。
x 2 (t) 2
1 2
x2 (t) cos 2ct
可以看出，虽然前面假设x(t)中无直流分量，但x2(t) 却一定
含有直流分量。这是因为x2(t)必为大于等于0的数，因此，x2(t)的
均值也必大于0，而这个均值就是x2(t) 的直流分量，这样e(t)的第
二项中就只包含有载波倍频 2c 的频率分量。 上一页 下一页 返回
同步本身虽然不包含所要传送的信息，但通信系统只有在收、
发两端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。另外，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。
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7.1 概 述
因此，同步系统应具有比信息传输系统更高的可靠性和更好的 质量指标，如同步误差小、相位抖动小以及同步建立时间短，保持 时间长等。
2．位同步
位同步又称码元同步或比特同步。在数字通信系统中，接收端
无论采用什么解调方式，都要用到位同步，而在模拟通信中不存在
位同步。数字通信中，任何消息都是通过一连串码元序列表示且传
送的，这些码元一般均具有相同的持续时间。
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7.1 概 述
接收端接收这些码元序列时，必须知道每个码元的起止时刻， 以便在恰当的时刻进行抽样判决。例如在抽样、判别、解码、解密 等环节上，都要用到码元同步。这就要求接收端必须提供一个码元 定时脉冲序列，该序列的重复频率和相位必须与接收到的码元重复 频率和相位一致，以保证在接收端的定时脉冲重复频率与发送端的 码元速率相同，相位与最佳抽样判决时刻一致。我们把提取这种码 元定时脉冲序列的过程称为位同步。
第7章 同步原理
7.1 概 述 7.2 载波同步 7.3 位同步 7.4 群同步
7.1 概 述
在通信系统中，发同步器、收同步器分别为发射机、接收机提 供各种同步信号，使收、发设备能步调一致地进行工作，从而确保 了信息的正确传输。可见，同步（Synchronous）是通信系统（尤其 是数字通信系统）中的关键技术，也是通信系统必不可少的重要组 成部分之一。 所谓同步，是指在通信系统中接收端必须具有或达到与发送端 一致的参数标准。例如，收、发两端时钟的一致；收、发两端载波 频率和相位的一致；收、发两端帧和复帧的一致等。 通信系统中同步的种类很多，按照其功能和作用可以分为载波同步、 位同步、群同步和网同步四种。
3．群同步
数字通信的信息流是若干码元构成一个“字”，若干个“字”
组成一“句”，称为帧结构。接收时，须识别这些“字”、“句”
的起止时刻，
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7.1 概 述
此识别方法称为“字”同步、“句”同步，否则接收端将无法 正确恢复信息。对于数字时分多路通信系统，如PCM30/32电话系统， 各路信码都安排在指定的时隙内传送，形成一定的帧结构。为了使 接收端能正确分离各路信号，在发送端必须提供每帧的起止标记， 在接收端检测并获取这一标志的过程，称为“帧”同步。因此，在 接收端产生与“字”、“句”及“帧”起止时刻相一致的定时脉冲 序列的过程统称为群同步。
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7.2 载波同步
1．平方变换法
此方法广泛用于建立抑制载波的双边带（DSB）信号和二相移 相（2PSK）信号的载波同步。设调制信号x(t)无直流分量，则抑制
载波的双边带信号为
sx (t) x(t) cosct
接收端将该信号经过非线性变换——平方律部件后得到
e(t)
x(t) cosct2
4．网同步
在获得了以上讨论的载波同步、位同步、群同步之后， 两点
间的数字通信就可以有序、准确而可靠地进行了。然而，随着数字
通信的发展，尤其是计算机通信的发展，
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7.1 概 述
多个用户之间的通信和数据交换，构成了数字通信网。显然， 为了保证通信网内各用户之间可靠地进行数据交换，全网必须有一 个统一的时钟基准，这就是网同步需要讨论的问题，限于篇幅这里 不作介绍。 同步也是一种信息，按照获取和传输同步信息方式的不同，可 分为外同步法和自同步法。 所谓外同步法是由发送端发送专门的同步信息（常被称为导 频），接收端把这个导频提取出来作为同步信号的方法，有时也称 为插入导频法。
7.2 载波同步
若用一窄带滤波器将 2c 频率分量滤出，再进行二分频，就可 获得所需的相干载波。基于这种构思的平方变换法提取载波的方框 图如图7-1所示。
若 x(t) 1 ，则抑制载波的双边带信号就成为2PSK信号，这
时
e(t)