34-5 载波同步误差对解调性能的影响
4.5 载波同步
双边带信号 平方后
sm (t ) m(t ) cosct
e(t ) m(t ) cos ct
(4.5 - 1)
2
1 2 1 2 m (t ) m (t ) cos 2 ct (4.5 - 2) 2 2 若用一窄带滤波器将2ωc频率分量滤出,再进行二分 频,就可获得所需的相干载波。
2.
同相正交环法又叫科斯塔斯(Costas)环。在此环路 中,压控振荡器 (VCO) 提供两路互为正交的载波,与 输入接收信号分别在同相和正交两个鉴相器中进行鉴 相,经低通滤波之后的输出均含调制信号,两者相乘 后可以消除调制信号的影响,经环路滤波器得到仅与 相位差有关的控制压控,从而准确地对压控振荡器进 行调整。 VCO输出
S
m(t ) cos t sin t
解调原理图:
[m(t ).cos c t sin c t ].cos c t m(t ) cos 2 c t sin c t cos c t 1 1 m(t )(1 cos 2c t ) sin 2c t 2 2
2
VCO输出
v0 (t ) Asin(2ct 2 )
(4.5 - 6) (4.5 - 6)
鉴相器误差输出 vd Kd sin 2
输 入 已调 信 号
平 方 律 部 件
鉴相器
环路 滤波器
压控 振荡器
二分频
载 波 输出
锁 相 环
图4.5-2 平方环法提取载波
式中,Kd为鉴相灵敏度,是一个常数。vd仅与相 位差有关,它通过环路滤波器去控制压控振荡器的相 位和频率,环路锁定之后, θ 是一个很小的量。因此, VCO的输出经过二分频后,就是所需的相干载波。
输 入 已调 信 号 平 方 律 部 件 鉴相器 环路 滤波器 压控 振荡器 二分频 载 波 输出
实验二 BPSK、BDPSK传输系统实验(新)
实验二 BPSK/BDPSK 数字传输系统综合实验一、 实验原理(一)BPSK 调制理论上二进制相移键控(BPSK )可以用幅度恒定,而其载波相位随着输入信号m (1、0码)而改变,通常这两个相位相差180°。
如果每比特能量为E b ,则传输的BPSK 信号为:)2cos(2)(c c bb f T E t S θπ+=其中 ⎩⎨⎧===11800000m m c θ (二)BPSK 解调接收的BPSK 信号可以表示成:)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 为了对接收信号中的数据进行正确的解调,这要求在接收机端知道载波的相位和频率信息,同时还要在正确时间点对信号进行判决。
这就是我们常说的载波恢复与位定时恢复。
1、载波恢复对二相调相信号中的载波恢复有很多的方法,最常用的有平方环法、判决反馈环。
在BPSK 解调器中,载波恢复的指标主要有:同步建立时间、保持时间、稳态相差、相位抖动等。
本地恢复载波信号的稳态相位误差对解调性能存在影响,对于BPSK 接收信号为:)2cos(2)()(θπ+=c bb f T E t a t R 而恢复的相干载波为)2cos(∆++θπc f ,经相乘器、低通滤波后输出的信号为:∆=cos 212)()('b b T E t a t a 若提取的相干载波与输入载波没有相位差,即Δ=0,则解调输出的信号为212)()('b b T E t a t a =;若存在相差Δ,则输出信号下降cos 2Δ倍,即输出信噪比下降cos 2Δ,其将影响信道的误码率性能,使误码增加。
对BPSK 而言,在存在载波恢复稳态相差时信道误码率为:]cos [210∆=N E erfc P b e 为了提高BPSK 的解调性能,一般尽可能地减小稳态相差,在实际中一般要求其小于50。
改善这方面的性能一般可通过提高路环路的开环增益、减少环路时延。
载波频率偏差 误码率
载波频率偏差误码率
载波频率偏差和误码率是通信系统中两个重要的参数,它们对系统性能有着重要影响。
首先,让我们来谈一下载波频率偏差。
载波频率偏差指的是实际的载波频率与其理论值之间的差异。
在数字通信系统中,载波频率偏差可能由于信号发射或接收设备的不精确性、环境温度变化等因素引起。
频率偏差会导致接收端信号解调出现错误,从而影响通信质量。
为了减小载波频率偏差,通常会采用频率校准技术或者采用更精确的时钟设备来提高系统性能。
其次,让我们来讨论一下误码率。
误码率是指在数字通信中,接收端收到的比特流中错误比特的比率。
误码率通常用来衡量数字通信系统的性能,它受到信道噪声、干扰、传输距离等多种因素的影响。
通常情况下,误码率越低,表示系统的性能越好。
为了降低误码率,可以采用编码技术、调制技术、信道编码等方法来提高系统的抗干扰能力。
综上所述,载波频率偏差和误码率都是影响通信系统性能的重要参数。
在设计和优化通信系统时,需要充分考虑这两个参数,并
采取相应的措施来提高系统的性能和可靠性。
希望这些信息能够帮助你更好地理解载波频率偏差和误码率在通信系统中的作用。
精品文档-数字通信原理(李白萍)-第8章
11
第 8 章 同步原理
平方变换法实现载波提取的原理方框图如图8-1所示。
图 8-1 平方变换法提取同步载波原理方框图
12
第 8 章 同步原理
如果基带信号m(t)=±1, 那么该抑制载波的双边带信号为 二进制相移键控信号(2PSK信号), 这时已调信号sm(t)经过平方 律部件后得
sm2
(t)
1 2
1 2
cos
2ct
(8-3)
13
第 8 章 同步原理
(2) 平方环法。 为了改善平方变换法的性能, 使恢复的相 干载波更为纯净, 可以在平方变换法的基础上, 把窄带滤波器 改为锁相环, 这种实现的载波同步的方法就是平方环法。 其原 理方框图如图8-2所示。 由于锁相环具有良好的跟踪、 窄带滤 波和记忆功能, 因此平方环法比一般的平方变换法具有 更好的性能, 在载波提取中得到了广泛的应用。
v6
1 2
m(t ) s in
v5、v6经过乘法器后得到
(8-6)
v7
v5
v6
1 m2(t)sin
4
cos
1 m2(t)sin 2
8
(8-7)
20
第 8 章 同步原理
当θ较小时, (t)
(8-8)
式中,v7的大小与相位误差θ成正比。v7相当于一个鉴相器的 输出, 通过环路滤波器后就可以控制压控振荡器的输出相位,
图 8-6 DSB信号的导频插入示意图
28
第 8 章 同步原理
图 8-7 (a) 发送端; (b) 接收端
29
第 8 章 同步原理
设基带信号为m(t), 且无直流分量; 被调载波为acsinωct;
插入导频为被调载波移相90°形成的, 为-accosωct。 其中
(樊昌信第七版)通原第13章
第13章 同步原理
在提取载频电路中的窄带滤波器对于信噪比有直接的影响。 对于给定的噪声功率谱密度,窄带滤波器的通频带越窄,使 通过的噪声功率越小,信噪比就越大,这样随机相位误差越 小。另一方面,通频带越窄,要求滤波器的 Q值越大,则恒 定相位误差越大。所以,恒定相位误差和随机相位误差 对于Q值的要求是矛盾的。
当大信噪比时此随机相位误差的概率密度函数近似为所以在可以写为我们知道均值为0的正态分布的概率密度函数表示式为2513参照上式正态分布概率密度的形式f的方差与信号噪声功率比r的关系为所以当大信噪比时由窄带高斯噪声引起的随机相位误差的方差大小直接和信噪比成反比
通信原理
1
通信原理
第13 同步原理
2
第13章 同步原理
态。采用2DPSK体制可以避免此缺点的影响。
2、错误锁定:平方后的接收电压中有可能存在其他的离 散频率分量,使锁相环锁定在错误的频率上。解决这个问
题的办法是降低环路滤波器的带宽。
17
第13章 同步原理
科斯塔斯环法:又称同相正交环法或边环法。 原理方框图:
c
低通
载频 s(t) 输出 90相移
11
12
直接法
所谓直接法就是在发送端不发送导频信号, 接收端直接从接收信号中提取相干载波。如 果接收信号的频谱中含有载频分量,则很容 易实现。当接收信号中不包含载频分量时, 如抑制载波的双边带信号,则需要接收信号 进行非线性变换,使其产生与调制载波相关 的频谱分量,然后再从中提取载频分量。
13
14
平方环法提取载波原理(图5.2-20)
15
第13章 同步原理
锁相环原理方框图:
鉴相器 环路滤波器 输入信号 输出导频
载波同步《通信原理》
载波同步1.有辅助导频时的载频提取(1)锁相环的应用为了用相干接收法接收不包含载频分量的信号,在发送信号中加入一个或几个导频信号。
在接收端用锁相环将其从接收信号中滤出,用以辅助产生相干载频。
(2)锁相环的原理框图图13-1 锁相环原理方框图2.无辅助导频时的载波提取采用非线性变换的方法从信号中获取载频。
(1)平方环①原理框图图13-2 平方环原理方框图②原理分析(以2PSK信号模型为例)a.输入信号s(t)(13-1-1)式中:m(t)=±1。
b.将式(13-1-1)平方,得s2(t)(13-1-2)c.由式(13-1-2)可知,接收信号中包含2倍载频的频率分量,将此2倍频分量用窄带滤波器滤出后再作二分频,即可得出所需载频。
③存在问题a.相位含糊产生原因:二分频器的输出电压有相差180°的两种可能相位,即其输出电压的相位决定于分频器的随机初始状态。
解决方法:发送端采用2DPSK体制。
b.错误锁定产生原因:平方后的接收电压中有可能存在其他的离散频率分量,致使锁相环锁定在错误的频率上。
解决方法:降低环路滤波器的带宽。
(2)科斯塔斯环(同相正交环法)①原理框图图13-3 科斯塔斯环法原理方框图②原理分析a.接收信号s(t)(式(13-1-1))送入二路相乘器,两相乘器输入的a点和b点的压控振荡电压分别为b.v a和v b分别和接收信号电压相乘,得到c点和d点的电压,经过低通滤波器,再通过相乘器,得g点的窄带滤波器输入电压,在(φ-θ)很小时,代入m(t)=±1化简v g,得c.电压υg通过环路窄带低通滤波器,控制压控振荡器的振荡频率,这个电压控制压控振荡器的输出电压相位,使(φ-θ)尽可能地小,当φ=0时,υg=0。
压控振荡器的输出电压υa就是科斯塔斯环提取出的本地载波。
③特点a.同时兼有提取相干载波和相干解调的功能;b.两路低通滤波器的性能完全相同;c.科斯塔斯环法提取出的载频存在相位含糊性。
通信原理第11章同步原理
s (t )
平方器
e (t )
窄带 BPF
2 fc
二分频
fc
若m ( t ) = ±1
1 1 e (t = ) + cos 2ωct 2 2
11.2 载波同步
西安电子科技大学 通信工程学院
平方环法
s (t )
平方器
e (t )
鉴相器
ud
环路 滤波器
uc
压控 振荡器
uo ( t )
二分频
uo ( t )
= uo ( t ) m ( t ) cos ωc t + sin ωc t
插入导频法收端 uo ( t ) uo ( t )
BPF 窄带 BPF
×
v (t )
LPF
mo ( t )
v ( t ) = uo ( t ) cos ωc t
1 mo ( t ) = m ( t ) 2
sin ωct
90
波形变换常用电路:微分+整流
11.3 位同步
西安电子科技大学 通信工程学院
包络检波滤波法 适用:带限的2PSK
O
(a)
t
O
(b)
t
O
(c)
t
11.3 位同步
西安电子科技大学 通信工程学院
(2)锁相法
位同步输出
a
整形 接收码元 相位 比较器
超 前 脉 冲 滞 后 脉 冲
晶振
d
n分频器
c
或 门
扣除门 (常开)
一、群同步的实现方法
1.起止式同步法
止 起
1 2 3 4 5 止
1
5 字
1.5
缺点: 不便于同步传输 传输效率低
载波频率偏差
载波频率偏差什么是载波频率偏差载波频率偏差是无线通信中一个重要的参数,它表示实际载波频率与理想载波频率之间的差异。
无线通信系统中,信号是通过调制载波传输的,而载波频率偏差会导致信号传输的不准确性和性能降低。
因此,准确地衡量和控制载波频率偏差对于确保通信系统的稳定性和可靠性至关重要。
载波频率偏差的原因载波频率偏差的产生是由于传输链路中存在的多种因素导致的,主要包括以下几个方面:1. 环境因素环境因素是最主要的影响载波频率偏差的因素之一。
无线通信系统通常运行在复杂多变的环境中,如天气变化、电磁干扰等,这些因素会导致载波频率发生偏移。
2. 设备因素设备因素是产生载波频率偏差的重要原因之一。
无线通信设备的制造和使用过程中可能存在一些不规范的因素,如晶体振荡器的精度和稳定性不足、频率合成器的失调等,这些因素都可能导致载波频率发生偏差。
3. 信号传输因素信号传输过程中的干扰和衰减也会导致载波频率偏差。
无线信号在传输过程中会受到多径效应、多径干扰等因素的影响,这些因素都会引起信号的时延和频率偏移,从而影响载波频率的准确性。
载波频率偏差的影响载波频率偏差对无线通信系统的性能有着直接的影响,主要体现在以下几个方面:1. 通信质量下降载波频率偏差会导致信号的解调错误和误差增加,进而导致通信质量下降。
在通信系统中,信号是通过解调过程进行恢复的,如果载波频率偏差过大,解调过程会受到严重干扰,从而导致通信质量的下降。
2. 传输距离减小载波频率偏差会导致信号的时移和频移,从而使得通信信号的传输距离减小。
频率偏差越大,信号的传输距离减小的程度也越大。
这会给无线通信系统的覆盖范围和通信效果带来负面影响。
3. 通信系统容量降低载波频率偏差会导致通信系统的容量降低。
在无线通信系统中,频率资源是有限的,而频率偏差会占用一部分频率资源,从而导致系统容量减少。
载波频率偏差的测量和校准方法1. 频谱分析法频谱分析法是一种常用的测量载波频率偏差的方法。
通信原理同步
Δw : 角频偏 Kv: 环路直流增益
23
2.随机相位误差
由噪声引发。 以窄带滤波器提取同步载波为例。随机相位误差为:n 用其方差 n 2 表示其大小:
n 2
n0 f 0
4Q Ps
Q: 回路的品质因数 f0: 滤波器的中心频率 n0: 白噪声的功率谱密度 Ps: 信号功率
Q越大越好
会导致数字信号解调后出现码元反相, 如引起2PSK“反相工作”
解决方法:差分相移键控(2DPSK)
12
2.同相正交环法(costas环)
同相支路
v3
低通滤 波器
v5
已解调的 基带波形
v1
2PSK信号
x (t ) cos 2f c t
压控振 荡器
环路滤 波器
v7
相移 -90度
v2
v4
正交支路
2 fc
平方律部件 窄带滤波 二分频 同步载波
x(t)
y(t)
平方变换法提取载波方框图
接收信号:x(t) = s(t)cos(2 fct)
s(t)中无直流分量
平方输出信号:y(t) = s2(t)cos2(2 fct) s2(t)中有直流分量
= 0.5s2(t)+0.5s2(t)cos(4 fct) 若调制信号s(t)=1,y(t)=0.5+0.5cos(4 fct)
v7
相移 -90度
v2
正交支路
v4
低通滤 波器
v6
输入信号与v2相乘,得
v4 x (t ) cos(2 f ct ) sin(2 f ct ) 1 x (t )[sin cos(4 f ct )] 2
西安电子科技大学811考研大纲
1、复习内容 连续系统、离散系统的系统函数的零、极点,零极点分布与时域响应、频 域响应之间的定性关系。系统的因果性和稳定性判断。连续因果系统和离散因果 系统的稳定性准则。信号流图和梅森公式,连续和离散系统的模拟。 2、具体要求
-6-
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第 8 章 数字信号的最佳接收 Ø 最佳接收准则; Ø 二进制确知信号的最佳接收,相关系数 r 与误码率及最佳信号形式的关系; Ø 匹配滤波器的传输函数、单位冲激响应和输出信号; Ø 最佳抽判时刻和最大输出信噪比; Ø 匹配滤波器和相关器的等效关系; Ø 实际接收机与最佳接收机的性能比较; Ø 基带传输系统的最佳化。
试卷分值 75 分 考试时间 90 分钟 答题方式 闭卷笔试 题型结构 填空、简答题、综合题等
参考教材
《现代通信原理与技术》(第 2 版) 张辉/ 曹丽娜. 西安:西安电子大学出版社 《通信原理辅导(考研丛书)》(修订)张辉,曹丽娜,王勇.西安:西安电子科技大 学出版社 《通信原理学习指导》 张辉 /曹丽娜. 西安:西安电子大学出版社 《通信原理》(第 6 版)樊昌信 /曹丽娜.北京:国防工业出版社 《通信原理(第 6 版)学习辅导与考研指导》(修订版)曹丽娜/樊昌信.北京:国防工 业出版社
一、信号与系统的基本概念 1、复习内容 连续信号与离散信号的定义、分类,信号的函数表示和波形。信号的基本
运算,奇异函数及相应性质。系统的分类、系统的描述,线性时不变系统的性质。 2、具体要求
***信号的时域运算:时移、反折和尺度变换,微积分运算 ***单位阶跃函数和单位冲激函数的定义及相应性质 *系统的分类和系统的描述 ***线性时不变系统的性质和判断 二、连续系统的时域分析
第10章 同步原理
第10章 同 步 原 理
在模拟调制以及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。
因此,载波同步是实现相干解调的先决条件。
( 2 )、 码元同步
又称时钟同步或时钟恢复。 对于二进制信号,又称位同步。
目的:得知每个接收码元准确的起止时刻,以便决定 积分和判决时刻。
图 10.2-4 插入导频法收端框图
第10章 同 步 原 理
发端是以正交载波作为导频, 由图 10.2-4 可知,解调输出: v(t)=uo(t)·sinωct=am(t)sin2ωct-acosωctsinωct a a a m(t ) m(t ) cos 2wc t sin 2wc t 2 2 2
2 2 n
(10.2 - 4)
第10章 同 步 原 理
当g(t)为矩形脉冲时, e(t)=
1 1 2 2
cos2ωct
(10.2 - 5)
假设环路锁定,VCO的频率锁定在2ωc频率上,其输出信
v0(t)=Asin(2ωct+2θ) 成) (10.2 - 6)
这里,θ为相位差。经鉴相器(由相乘器和低通滤波器组
第10章 同 步 原 理
对于模拟调制中的DSB或SSB信号,在载频fc附近信号频谱 为0,但对于数字调制中的2PSK或2DPSK信号,在fc附近的频 谱不但有,而且比较大,因此对这样的信号,可参考数字基带 传输系统一章中介绍的第Ⅳ类部分响应,在调制以前先对基带 信号进行相关编码。 相关编码的作用是把如图 10.2-1(a)所示的基带信号频谱 函数变换成如图 10.2-1(b)所示的频谱函数, 这样经过双边带调 制以后可以得到如图 10.2-2所示的频谱函数。由图可见,在fc 附近的频谱函数很小,且没有离散谱,这样可以在fc处插入频 率为fc的导频(这里仅画出正频域)。 注意,在图 10.2-2中插入的导频并不是加于调制器的那个 载波,而是将该载波移相90°后的所谓“正交载波”。
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,
7组-相干载波同步误差对相干解调结果的影响
DSB SSB
ui
uL
u1 (本 振 )
主目录
模拟线性调制
输出信号幅度下降 产生正交分量
数字调制信号
误码率上升
研讨总结
01
模拟线性调制
01
AM相干解调
01
DSB相干解调
01
SSB相干解调
02
数字调制信号
02
PSK相干解调
在分析数字调制信号(ASK/FSK/PSK)在相干解调中 相位误差造成的影响时,由于数字调制信号不能用一个 简单的表达式进行表示,并且数字信号相干解调时的相 干载波获取途径相较模拟信号更为复杂,通常要在接收 设备中加入载波同步电路,因此数字调制相干解调的本 地载波相位误差情况更为复杂. 因此我们在分析误差影响时,集中推导了相位误差对于 误码率的影响,由此反应相位误差对于数字信号解调过 程造成的影响。
相干载波同步误差对相干解 调结果的影响
通信1501 李耀升 15211013 李明哲 15211012 林相成 15211014
前言/Introduction
相干解调也叫同步检波,基本原理是利用乘法器,输入一路与载频相 干(同频同相)的参考信号与调制信号相乘,再用低通滤波器滤除高 频分量即可得到解调信号。 适用于所有线性调制信号及数字调制信号的解调。实现相干解调的关 键是接收端要恢复出一个与调制载波严格同步的本地相干载波。
模拟 ASK
直流分量,调制信号均产生衰减
数字
FSK
调制信号产生衰减
调制信号产生衰减,且信号出现失真
由此可见,对于模拟线性调制信号的相干解调,相位误差对于SSB 影响最大,产生了信号失真;对于数字调制号,相位误差会使误码 率变大,增加解调出错的概率。
34-5 载波同步误差对解调性能的影响
¾ 第1项是原调制基带信号,但是受到因子cosε的衰减 ¾ 第2项是和第1项正交的项,它使接收信号产生失真
5
3
《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _____________________________
第三十四讲 同步的概念和载波同步
第五节 载波同步误差对解调性能的影响
1
载波同步误差对解调性能的影响
载波同步的相位误差 ¾ 恒定误差Δϕ 和随机误差(相位抖动)σϕ ,记为:
ε= Δϕ + σϕ
s( t ) = 1 cos(ω c + Ω )t 2
¾ 传输到接收端。若接收端的本地相干载波有相位误
差ε,则两者相乘后得到
1 1 cos(ω c + Ω )t ⋅ cos(ω c t + ε ) = [cos(2ω c t + Ω t + ε ) + cos( Ω t − ε )] 2 4
4
2
《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _____________________________
载波同步误差对解调性能的影响
1 1 cos(ω c + Ω )t ⋅ cos(ω c t + ε ) = [cos(2ω c t + Ω t + ε ) + cos( Ω t − ε )] 2 4
¾ 经过低通滤波器滤出的低频分量
1 1 1 co s( Ω t − ε ) = co s Ω t ⋅co s ε + sin Ω t ⋅ sin ε 4 4 4
相位误差对于2PSK系统误码率的影响 ¾ 科斯塔斯环的解调输出电压
ve =
1 m ( t )cos ε 2
34-4 载波同步的性能指标
载波频率f0不相等,存在频率偏差Δf,则载波通过它时会 有附加相移。
Δϕ ≈ 2Q Δf fq
9 当提取载频的电路中采用锁相环时,若锁相环工作在稳态,
压控振荡电压的频率f0应当和信号载频fc相同,并且其相 位误差应当很小。
Δϕ = Δf Kd
3
载波同步的性能指标
¾ 随机误差分析 9 从物理概念上讲,正弦波加上随机噪声以后,相位变化
5
载波同步的性能指标
同步建立时间和保持时间 ¾ 同步建立时间:从开始接收到信号(或从系统失步状态)
到提取出稳定的载频所需要的时间 显然我们要求此时间越短越好。在同步建立时间内, 由于相干载频的相位还没有调整稳定,所以不能正确接收 码元。
6
3
《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _____________________________
是随机的,它与噪声的性质和信噪比有关
θ n2 = π ⋅ n0 ⋅ f 0 1 = 2r 2 A2 ⋅Q
9 当大信噪比时,由窄带高斯噪声引起的随机相位误差的
方差大相位抖动
4
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载波同步的性能指标
¾ 同步保持时间:从开始失去信号到失去载频同步的时间
显然希望同步保持时间越长越好。长的同步保持时间 有可能使信号短暂丢失时,或接收断续信号时,不需要重 新建立同步,保持连续提供稳定的本地载频。
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载波同步的性能指标
同步建立时间和保持时间的关系 ¾ 在载波同步电路中的低通滤波器和环路滤波器都是通频
《通信原理》 国防科技大学电子科学与工程学院 马东堂 _____________________________
数字重采样误差对解调性能的影响分析
数字重采样误差对解调性能的影响分析张丽娜;潘申富【摘要】采用带通采样的接收端往往要引入数字重采样.研究数字化中频系统中数字重采样误差对解调信噪比的影响.介绍了数字重采样的基本原理以及数字重采样误差产生的原因,分析数字重采样误差对解调性能的影响,并仿真验证了理论分析的正确性.结合典型的调制编码方式对数字重采样误差范围提出了要求,为数字重采样的设计及实现提供了依据.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2011(041)002【总页数】3页(P19-20,50)【关键词】数字重采样;数字化中频;内插;同步环路【作者】张丽娜;潘申富【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北,石家庄,050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北,石家庄,050081【正文语种】中文【中图分类】TN713+.70 引言解调端采用带通采样时需要引入数字重采样,主要原因如下:带通采样时钟变化会引入相位噪声而影响解调性能,同时根据带通采样定理可知采样时钟是固定的几个值,所以带通采样时钟频率fs往往是固定的,同时,后级解调中常常是要求符号速率Rs 是连续可变的,为了适应后级解调的需要,需要引入数字重采样将数据速率由fs变换到符号速率Rs的2N倍。
1 基本原理及设计要素1.1 基本原理图1 数字重采样的基本原理数字重采样的基本原理如图1所示,可以归结为:根据一条曲线已知的样点值和采样率变换的需求利用内插函数来计算得到该曲线上某些未知的样本值。
假设内插前时钟周期Ts,内插后时钟周期 Ti,利用内插函数完成把采样周期为Ts的信号转换成与输入信号周期相同的时钟周期Ti,内插后的输出为:式中,mk为整数部分;μk为分数部分。
1.2 设计要素由定义可以看出,数字重采样的实现包括对内插函数的选择和插值位置的计算2个问题。
1.2.1 选择合适的内插函数基于采样率变换的方法主要有3种:①直接变换法,即通过插零和低通滤波将信号{x(n)}的采样率提高到fs1和 fs2的最小公倍数fs3,然后进行抽取最后得到采样率为fs2的信号{y(i)},这种方法虽然性能很好,但计算复杂度很高;②多项式插值法,将{x(n)}插值成{y(i)},这种方法虽然简单但是性能较差;③采用群延迟随重采样点位置而变化的低通(或匹配)滤波器直接实现重采样的方法,该方法不仅计算复杂度低,而且仿真结果表明其性能与直接变换法非常接近。
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相位误差对于2PSK系统误码率的影响 ¾ 科斯塔斯环的解调输出电压
ve =
1 m ( t )cos ε 2
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载波同步误差对解调性能的影响
ve = 1 m ( t )cos ε 2
¾ = 1 cos(ω c + Ω )t 2
¾ 传输到接收端。若接收端的本地相干载波有相位误
差ε,则两者相乘后得到
1 1 cos(ω c + Ω )t ⋅ cos(ω c t + ε ) = [cos(2ω c t + Ω t + ε ) + cos( Ω t − ε )] 2 4
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第三十四讲 同步的概念和载波同步
第五节 载波同步误差对解调性能的影响
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载波同步误差对解调性能的影响
载波同步的相位误差 ¾ 恒定误差Δϕ 和随机误差(相位抖动)σϕ ,记为:
ε= Δϕ + σϕ
误差引起的解调信号电压下降的因子。因此信噪比r下降 至cos2 ε倍 ¾ 将信噪比r代入误码率公式,得到相位误差为ε时的误码率 等于
Pe =
1 erfc 2
(
r cos ε
)
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载波同步误差对解调性能的影响
相位误差对于单边带信号的影响 ¾ 设有一单频基带信号
m ( t ) = cos Ωt ¾ 它对载波cosωct进行单边带调制后,取出上边带信号
载波同步误差对解调性能的影响
1 1 cos(ω c + Ω )t ⋅ cos(ω c t + ε ) = [cos(2ω c t + Ω t + ε ) + cos( Ω t − ε )] 2 4
¾ 经过低通滤波器滤出的低频分量
1 1 1 co s( Ω t − ε ) = co s Ω t ⋅ co s ε + sin Ω t ⋅ sin ε 4 4 4
¾ 第1项是原调制基带信号,但是受到因子cosε的衰减 ¾ 第2项是和第1项正交的项,它使接收信号产生失真
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