第7章同步原理 第7章 同步原理 >7.1 同步的分类 >7.2 载波同步 >7.3 位同步 >7.4 帧同步 Back< 2023/7/17 通信原理教程1
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 1 第7章 同步原理 ➢ 7.1 同步的分类 ➢ 7.2 载波同步 ➢ 7.3 位同步 ➢ 7.4 帧同步
第7章同步原理 内容目的要求 教学要求：理解载波同步、位同步和群同步的 基本概念、基本方法和技术指标，了解 网同步的概念。 内容提要：载波同步的原理、方法与技术指标 位（码元）同步的原理、方法与技术指 标_群（帧）同步的原理、方法写技术 指标；网同步的概念。 重点：载波同步、位（码元）同步、；群 (帧)同步方法。 难点：群（帧）同步的保护。 2023/7/17 通信原理教程2
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 2 内容目的要求 教学要求:理解载波同步、位同步和群同步的 基本概念、基本方法和技术指标，了解 网同步的概念。 内容提要:载波同步的原理、方法与技术指标； 位（码元）同步的原理、方法与技术指 标；群（帧）同步的原理、方法与技术 指标；网同步的概念。 重点：载波同步、位（码元）同步、；群 （帧）同步方法。 难点：群（帧）同步的保护
第7章同步原理 7.1同步的分类 7.1.1按同步的功能分类 功用来分：同步可以分为载波同步、位 同步（码元同步）、帧同步（群同步）和网 同步（通信网中用)。 1、载波同步 m(t)cos(@t +0 m(t)- →BPF BPF LPF m) c(t)=cos(ot+e) c,(1)=cos(@t+02) 2023/7/17 通信原理教程3
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 3 7.1 同步的分类 7.1.1 按同步的功能分类 功用来分：同步可以分为载波同步、位 同步（码元同步）、帧同步（群同步）和网 同步（通信网中用）。 1、载波同步 m(t) × BPF BPF × LPF ( ) ( ) 1 1 ct t = cos t + ( ) ( ) 1 1 m t cos t + ( ) ( ) 2 2 cr t = cos t + m(t) z(t)
第7章同步原理 接收端作相干解调，得 =()m()cosl@t+)cosl@t+e) 低通滤波器后输出差频，得 m0)=m0)cos[o,-o,k+(g,-0,】 因此，要求收发端同频同相。 2、位同步 位同步：要求在接受端产生于发送端相 同码元重复频率，并且具有合适的相位位置。 3、帧同步 建立在位同步基础之上，通常由位同步 分频产生，关注的是为同步产生的位置是款 2023/7 4
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 4 接收端作相干解调，得 低通滤波器后输出差频，得 因此，要求收发端同频同相。 2、位同步 位同步：要求在接受端产生于发送端相 同码元重复频率，并且具有合适的相位位置。 3、帧同步 建立在位同步基础之上，通常由位同步 分频产生，关注的是为同步产生的位置。 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 z t = m t cos t + cos t + ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 cos 2 1 m t = m t − t + −
第7章同步原理 4、网同步 7.1.2按同步的实现方法分类 外同步法：在适当的位置，专门发送同 步信息。 自同步法：同步信息可以从信号中直接 提取出来。 在通信系统中，通常都是要求同步信息传 输的可靠性高于信号传输的可靠性。 Back 2023/7/17 通信原理教程5
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 5 4、网同步 7.1.2 按同步的实现方法分类 外同步法：在适当的位置，专门发送同 步信息。 自同步法：同步信息可以从信号中直接 提取出来。 在通信系统中，通常都是要求同步信息传 输的可靠性高于信号传输的可靠性
第7章同步原理 7.2载波同步 7.2.1直接法（自同步法) 1.平方变换法 设调制信号中无直流分量，则抑制载 波的双边带信号为：sd)=m()cos@.t 经过一个平方律部件后就得到 e0)=m260cs2o1=m0+5m260cos2a1 2023/7/17 通信原理教程6
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 6 7.2 载波同步 7.2.1 直接法（自同步法） 1. 平方变换法 设调制信号中无直流分量，则抑制载 波的双边带信号为： 经过一个平方律部件后就得到 s(t) m(t) t c = cos ( ) ( ) ( ) m (t) t m t e t m t t c 2 c cos 2 1 2 cos 2 2 2 2 = = +
第7章同步原理 输入已调 平方律部件 e(t) 2f窄带滤波器 二分频 载波输出、 信号 2.平方环法 锁相环 输入已调，平方律部件 环路滤 压控振 鉴相器 二分频载波输出， 信号 波器 荡器 A 二分频电路提取出的载波存在π相位模 糊问题。 2023/7/17 通信原理教程7
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 7 平方律部件 2f c 窄带滤波器 二分频 输入已调 信号 e(t) 载波输出 平方律部件 二分频 输入已调 信号 载波输出 鉴相器 环路滤 波器 压控振 荡器 锁相环 二分频电路提取出的载波存在π相位模 糊问题。 2. 平方环法
第7章同步原理 3.科斯塔斯环 V3 低通 载波输出Ty m(t)cos@t 输入已调， 压控振 环路滤 信号 π/2相移 荡器 波器 V2 低通 v3=m(t)cos@.tcost+0)=m(cos0+cos(20+0 v:=m(t)cos@.tsin(@t+0)=m()sin@+sin(2o+0 2023/7/17 通信原理教程8
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 8 3. 科斯塔斯环 输入已调 信号 相移 低通 压控振 荡器 环路滤 2 波器 低通 载波输出 1 v 2 v 3 v 4 v 5 v 6 v 7 v m(t) t c cos ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = + = + + = + = + + v m t t t m t t v m t t t m t t c c c c c c sin sin 2 2 1 cos sin cos cos 2 2 1 cos cos 4 3
第7章同步原理 经低通后的输出分别为： v;-m()eoso 1 乘法器的输出为： "%=2m0小sn0 v,=vsv.=m()sine cosm()sin20 8 上式可以近似地表示为：y,≈m9 4.多相移相信号中提取同步信息 数字通信中经常使用多相移相信号，这 类信号同样可以利用多次方变换法从已调信 号中提取载波信息。具体情况见图7.2.4。 2023/7/17 通信原理教程
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 9 经低通后的输出分别为 ： 乘法器的输出为： 上式可以近似地表示为： 4.多相移相信号中提取同步信息 数字通信中经常使用多相移相信号，这 类信号同样可以利用多次方变换法从已调信 号中提取载波信息。具体情况见图7.2.4。 ( ) ( ) = = sin 2 1 cos 2 1 6 5 v m t v m t ( ) ( ) 2 8 1 4 1 2 2 7 5 6 v = v v = m t sin cos = m t sin v m (t) 2 7 4 1
第7章同步原理 7.2.2插入导频法 1、双边带信号中插入导频 插入的位置应在频谱位零处，导频与加 在调制器的那个载波移相0°后的所谓“正 交载波” m相乘 输出 u(t) v(t 带通 调制 相加 带通 相乘器 低通 π/2相移 人窄带滤 波器 π/2相移 其输出信号可表示为： u(t)=a mlt)sin@t-a,cos t 2023/7/17 通信原理教程10
第7章 同步原理 2023/7/17 通信原理教程 10 7.2.2 插入导频法 1、双边带信号中插入导频 插入的位置应在频谱位零处，导频与加 在调制器的那个载波移相90°后的所谓“正 交载波” 。 其输出信号可表示为： 相乘 调制 带通 相加 相移 2 m(t) a t c c sin 输出 u (t) 0 带通 相乘器 相移 2 输出 m(t) u (t) 0 f c 窄带滤 波器 低通 v(t) u (t) a m(t) t a t c c c c = sin − cos 0