第13章同步原理

1、1 第13章 同步原理 2 13.1 引言 3 13.2 载波同步 c f mc ff mc ff 导频 4 相乘调制带通相加 90相移 )(tm ta cc sin 输出 )( 0 tu 插入导频法发端方框图 相乘器带通低通 90相移 )(tm 输出 )( 0 tu 插入导频法收端方框图 )(tv 窄带 滤波 c f 5 调制信号m(t),无直流分量,载波 插入导频 输出信号为 ta cc sin ta cc cos ta cc costtmatu cc sin)()( 0 ttutv c sin)()( 0 ttma cc 2 sin)(tta ccc cossin )( 2 tm ac

2、)( 2 tm ac t c 2cost a c c 2sin 2 低通滤 波取出 6 直接提取载波法 平方变换法和平方环法 ttmts c cos)()( ttmte c 22 cos)()( ttm tm c 2cos)( 2 1 2 )( 2 2 7 令表示m2(t)中的直流分量 表示m2(t)中的交流分量 )()( 2 tmtN m t tN t tN te c m c m 2cos 2 )( 2cos 22 )( 2 )( 直流 低频 2 调制自 噪声 8 为减少干扰影响,希望带通滤波器 频带越窄越好,但频带越窄,滤波器 的相移特性越陡,当滤波器的中心 频率偏离了载波频率时,则产生了

3、 静态相差 2 2 0 ff e 9 将平方变换法中窄带滤波器用锁相 环代替,称为平方环法.锁相环具有良 好的跟踪,窄带滤波和记忆的性能. LPF LPF 90相移 环路滤波器 VCO 输入 输出 V1 V3 V2 V5 V4 V6 V7 10 设 输入的抑制载波双边带信号为 则 ttm c cos)( )cos(cos)( 3 tttmV cc )2cos()cos( 2 1 ttm c )sin(cos)( 4 tttmV cc )2sin()sin( 2 1 ttm c 经低通后的输出分别为: cos)( 2 1 5 tmV sin)( 2 1 6 tmV 11 2sin)( 8 1 2

4、 657 tmVVV )( 4 1 2 7 tmV 12 载波相位误差对解调性能的影响 主要体现在所提取载波与接收 信号中的载波的相位误差. ttmts c cos)()( )cos()(tts cc cos)( 2 1 )(tmtx 13 有相位误差,导致信噪比将下降 倍 2 cos )cos/( 2 1 0 nEerfcp e 14 设基带信号为 单边带信号取上边带 ttm cos)( t c )cos( 2 1 t c )cos( 2 1 )cos(t c )cos()2cos( 4 1 ttt c )cos( 4 1 )(ttx sinsin 4 1 coscos 4 1 tt 15

5、13.3 位同步 16 S(t) 1 1 0 1 0 0 1 1 1 t f fs2fs 2fs t f )( s p 2 21 )()()1(fGfGppf s 2 21 )()1()( m sss mfGpmfpGf)( s mff 17 过零检测窄带滤波脉冲形成 单极性 不归零码 滤波法提取位同步信号 18 数字锁相环法 鉴相器 A Q Q B Q Q & & &m 振荡源 清零控制器 超前 脉冲 滞后 脉冲 接收码元 位同步脉冲 输出 常开（扣除门） 常闭（附加门） a b F F mF 19 m-1 m 1 2 3 m-1 m a路 b路 周期T=1/F c位同步 m 1 2 3 m

6、-1 m d 超前 扣 除 e分频器输出 相位推后1/m周期（360/m） m 1 2 4 m 1 2 附 加 f 滞后 相位提前1/m周期 g分频器输出 位同步脉冲的相位调整 20 13.4 群同步（帧同步） 给出帧的开头和结尾的标记 止 起 止 21 连贯式插入法 在每群的开头集中插入群同步码组的方法 22 jn i jii xxjR 1 )( nj nj jn 0 010 0 或 7)( 7 1 2 i i xjR 6 1 1 0111111)( i ii xxjR 23 7 R（j） -1 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7j 24 判决 相 加 0 1 0 1 0 1 0 1 0

7、 1 0 1 0 1 输入 码元 移位方向 7位 “1”存入移存 器 1端 +1 0端-1 “0”存入移存 器 1端 -1 0端+1 25 当7位 26 群同步系统的性能 群同步系统应该建立时间短，并且 在群同步建立后应有较强的抗干扰能力。 通常用漏同步概率P1，假同步概率P2和 群同步平均建立时间ts来衡量。 27 设P为码元错误概率，n为同步码组的 码元数，m为判决器容许码组中的错 误码元最大数。 rnr m r r n ppc )1( 0 rnr m r r n ppcp )1(1 0 1 28 假同步概率 消息码元中可能出现与同步码组相同 的码组，被识别器作为同步码组检出 0 n C 1 n C m r r n C 0 m r r n n Cp 0 2 2 29 平均建立时间ts n设漏同步和假同步都不发生，在最不利 的情况下，实现群同步最多需要一群的 时间。 n设每群的码元数为N，每码元时间为T， 则一群的时间