通信系統(tǒng)中的同步PPT學習教案

1、會計學1通信系統(tǒng)中的同步通信系統(tǒng)中的同步v 同步是指通信系統(tǒng)的收、發(fā)雙方在時間上步調(diào)的一至。v同步是進行信息傳輸?shù)谋匾颓疤?。v 同步性能的好壞直接影響著通信系統(tǒng)的性能。v 同步系統(tǒng)應(yīng)具有比信息傳輸系統(tǒng)更高的可靠性和更好的質(zhì)量指標，如同步誤差小、相位抖動小以及同步建立時間短，保持時間長等。 7.1 7.1 同步的概念同步的概念 第1頁/共75頁不同功用的同步不同功用的同步按照同步的功用來區(qū)分， 有載波同步、 位同步(碼元同步)、 群同步(幀同步)和網(wǎng)同步(通信網(wǎng)絡(luò)中使用)等四種。1. 1. 載波同步（載波同步（載波跟蹤、載波提?。海合喔山庹{(diào)中，在接收端恢復(fù)出與發(fā)送端的載波在頻率上同頻的相干

2、載波的過程。 載波同步是實現(xiàn)相干解調(diào)的先決條件。 2. 2. 位同步位同步( (碼元同步):位同步脈沖與接收碼元的重復(fù)頻率和相位的一致。 接收端 “碼元定時脈沖序列”的重復(fù)頻率和相位(位置)要與接收碼元一致，以保證： 接收端的定時脈沖重復(fù)頻率和發(fā)送端的碼元速率相同; 取樣判決時刻對準最佳取樣判決位置。這個碼元定時脈沖序列稱為“碼元同步脈沖”或“位同步脈沖”。 第2頁/共75頁3. 3. 群同步群同步( (幀同步):在數(shù)字時分多路通信系統(tǒng)中，各路信碼都安排在指定的時隙內(nèi)傳送，形成一定的幀結(jié)構(gòu)。在接收端為了正確地分離各路信號，首先要識別出每幀的起始時刻，從而找出各路時隙的位置。也就是說， 接收端必

3、須產(chǎn)生與字、句和幀起止時間相一致的定時信號。我們稱獲得這些定時序列的過程為幀(字、 句、 群)同步。4. 網(wǎng)同步網(wǎng)同步通信網(wǎng)也有模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)之分。在一個數(shù)字通信網(wǎng)中， 往往需要把各個方向傳來的信碼，按它們的不同目的進行分路、合路和交換， 為了有效地完成這些功能，必須實現(xiàn)網(wǎng)同步。 第3頁/共75頁 不同傳輸方式的同步不同傳輸方式的同步同步也是一種信息，按照傳輸同步信息方式的不同，可分為外同步法和自同步法。1. 1. 外同步法外同步法由發(fā)送端發(fā)送專門的同步信息，接收端把這個專門的同步信息檢測出來作為同步信號的方法， 稱為外同步法。 2. 自同步法發(fā)送端不發(fā)送專門的同步信息，接收端設(shè)法從收到的信號

4、中提取同步信息的方法，稱為自同步法。 第4頁/共75頁分析：(1)由于外同步法需要傳輸獨立的同步信號，因此，要付出額外功率和頻帶，在實際應(yīng)用中， 二者都有采用。在載波同步中，采用兩種同步方法，而自同步法用的較多；在位同步中， 大多采用自同步法，外同步法也有采用；在群同步中，一般都采用外同步法。(2)無論采用哪種同步方式， 對正常的信息傳輸來說，都是必要的，只有收發(fā)之間建立了同步才能開始傳輸信息。同步誤差小、相位抖動小以及同步建立時間短、保持時間長等為其主要指標， 它是系統(tǒng)正常工作的前提，否則就會使數(shù)字通信設(shè)備的抗干擾性能下降，誤碼增加。如果同步丟失(或失步)，將會使整個系統(tǒng)無法工作。 第5頁/

5、共75頁載波同步的目的：載波同步的目的：獲得同頻同相的相干載波。載波同步的方法載波同步的方法:7.2 7.2 載波同步載波同步v 插入導頻法（外同步法）v 直接法（自同步法）第6頁/共75頁 直接法直接法第7頁/共75頁1、何時用插入導頻法、何時用插入導頻法對于已調(diào)信號本身不含載波或接收端很難從已調(diào)信已調(diào)信號本身不含載波或接收端很難從已調(diào)信號的頻譜中分離出載波號的頻譜中分離出載波這種情況，可在適當?shù)念l率位置上，插入一個低功率的線譜（此線譜對應(yīng)的時域正弦波稱為導頻信號），接收端就用窄帶濾波器窄帶濾波器將它取出來，經(jīng)過適當處理，得到相干載波。7.2.1 7.2.1 插入導頻法插入導頻法第8頁/共7

6、5頁2、插入導頻的要求、插入導頻的要求插入導頻的位置應(yīng)該在信號頻譜為零信號頻譜為零的位置。q對于模擬調(diào)制的信號，在載波fc附近信號頻譜為0，可以直接插入導頻。q但對2PSK和2DPSK等數(shù)字調(diào)制信號，在fc附近頻譜很大，故在調(diào)制前需先對基帶信號進行相關(guān)編碼相關(guān)編碼。q插入的導頻是“正交導頻正交導頻”第9頁/共75頁相關(guān)編碼相關(guān)編碼： 相關(guān)編碼的作用是把(a)所示的基帶信號頻譜函數(shù)變換成圖(b)所示的頻譜函數(shù)， 這樣經(jīng)過雙邊帶調(diào)制以后可以得到如圖(c) 所示的頻譜函數(shù)。第10頁/共75頁0ffcfc+fmfc-fm注：注：1、在、在fc附近的頻譜函數(shù)很小，且沒有離散譜附近的頻譜函數(shù)很小，且沒有離

7、散譜，在在fc處插處插入頻率為入頻率為fc的導頻（這里僅畫出正頻域）。的導頻（這里僅畫出正頻域）。2、插入的導頻是將載波移相、插入的導頻是將載波移相90后的所謂后的所謂“正交載波正交載波”。 正交導頻：正交導頻：導頻與調(diào)制載波相位差90第11頁/共75頁第12頁/共75頁ccs(t)am(t)sint( acost) 發(fā)發(fā)端端：cccc222ccc222cc2s(t)asintam(t)sintacostasinta m(t)sinta costsint111a m(t)a m(t)cos2ta sin2t2221a m(t)2 低低通通收收端端：v v( (t t) )= =插入導頻法插入導

8、頻法第13頁/共75頁1、平方變換法、平方變換法帶通低通x(t)ni(t)平方律部件二分頻2fc窄帶濾波e(t)2fcfcx(t)cosct載波提取電路載波提取電路第14頁/共75頁平方后222( )( )cos11( )( )cos222cce tx ttx tx tt頻帶信號cx(t)cost 對于2PSK信號，x(t)是雙極性矩形脈沖，設(shè)x(t)=1，則x2(t)=1，這樣已調(diào)信號x(t)cosct經(jīng)過非線性變換平方律部件后得 ttec2cos2121)(第15頁/共75頁2fc窄帶濾波器c1cos2t2 二分頻cccostorcos(w t) 注：注： 由于分頻起點的不確定性得到的可能

9、是coswct也可能是cos(wct+)，稱為相位模糊。相位模糊對模擬系統(tǒng)影響不大，但對于2PSK信號可能出現(xiàn)“反相工作”問題，因此要采用2DPSK系統(tǒng)。第16頁/共75頁 為了改善平方變換法的性能，使恢復(fù)的相干載波更為純凈，圖中的窄帶濾波器窄帶濾波器常用鎖相環(huán)鎖相環(huán)代替，稱為平方環(huán)法提取載波。 鎖相環(huán)鎖相環(huán)-鎖相環(huán)將壓控振蕩器輸出的頻率和相位 “鎖定”到輸入?yún)⒖荚吹念l率和相位上。 由于鎖相環(huán)具有良好的跟蹤、窄帶濾波和記憶功能，平方環(huán)法比一般的平方變換法具有更好的性能。因此，平方環(huán)法提取載波得到了較廣泛的應(yīng)用。 第17頁/共75頁2、平方環(huán)法、平方環(huán)法平方律部件輸入已調(diào)信號鑒相器二分頻載波輸出

10、環(huán)路濾波器壓控振蕩器鎖相環(huán)帶通低通x( t)ni( t)平方律部件二分頻2 fc窄帶濾波e( t)2fcfcx( t) cosct代替代替第18頁/共75頁鑒相器：鑒別輸入信號Ui與輸出信號Uo之間的相位差 ，并輸出誤差電壓Ud 。環(huán)路濾波器：具低通性質(zhì)，濾除 Ud 中的噪聲和干擾成分，形成壓控振蕩器（VCO）的控制電壓Uc。壓控振蕩器：由輸入的Uc作用，把輸出振蕩頻率fo拉向環(huán)路輸入信號頻率fi ，當二者相等時，環(huán)路被鎖定 ，稱為入鎖。 平方律部件輸入已調(diào)信號鑒 相 器二 分 頻載波輸出環(huán) 路濾 波 器壓 控振 蕩 器鎖相環(huán)第19頁/共75頁7.2.3、 同相正交法（同相正交法（科斯塔斯(C

11、ostas)環(huán)） 它不需要預(yù)先做平方處理，并且可以直接得到解調(diào)信號。x(t)cosct低通 相移壓控振蕩器低通環(huán)路濾波器x (t)v5v6v4v2v1v1v3v790第20頁/共75頁環(huán)路的輸入信號為 ttxccos)(若鎖相環(huán)已鎖定，則同相與正交載波信號分別為)sin()90cos()cos(21ttvtvccc 是鎖相環(huán)輸出信號與輸入已調(diào)信號載波之間的相位誤差，當鎖相環(huán)鎖定時，取值應(yīng)較小。數(shù)學分析：數(shù)學分析：x(t)cosct低通 相移壓控振蕩器低通環(huán)路濾波器x (t)v5v6v4v2v1v1v3v790第21頁/共75頁那么輸入信號與v1,v2相乘后得 )2sin()sin(21)sin

12、(cos)()2cos()cos(21)cos(cos)(43ttxtttxvttxtttxvcccccc經(jīng)過低通濾波器后分別得 sin)(21cos)(2165txvtxvx(t)cosct低通 相移壓控振蕩器低通環(huán)路濾波器x (t)v5v6v4v2v1v1v3v790第22頁/共75頁v5, v6經(jīng)過乘法器后得 2sin2sin)(81cossin)(4122657ktxtxvvv11(5)( )cos( )22vx tx t此時：此時：為解調(diào)信號為解調(diào)信號x(t)cosct低通 相移壓控振蕩器低通環(huán)路濾波器x (t)v5v6v4v2v1v1v3v790第23頁/共75頁 Costas環(huán)與

13、平方環(huán)法比較：v都是利用鎖相環(huán)（PLL）提取載波的常用方法，都有180相位模糊問題。vCostas環(huán)與平方環(huán)相比，在電路上要復(fù)雜一些，但它的工作頻率即為載波頻率。v而平方環(huán)的工作頻率是載波頻率的兩倍，顯然當載波頻率很高時，工作頻率較低的Costas環(huán)易于實現(xiàn)v 當環(huán)路正常鎖定后，Costas環(huán)可直接獲得解調(diào)輸出，而平方環(huán)則沒有這種功能。 第24頁/共75頁v 直接法的優(yōu)缺點： (1) 不占用導頻功率因此信噪功率比大一些； (2) 可以防止插入導頻法中導頻和信號間由于濾波不好而引起的互相干擾，也可以防止信道不理想引起導頻相位的誤差； (3) 有的調(diào)制系統(tǒng)不能用直接法（如SSB系統(tǒng)）。兩種載波同步

14、方法的比較兩種載波同步方法的比較第25頁/共75頁v 插入導頻法的優(yōu)缺點： (1)有些不能用直接法提取同步載波的調(diào)制系統(tǒng)只能用插入導頻法； (2)有單獨的導頻信號，一方面可以提取同步載波，另一方面可以利用它作為自動增益控制； (3)插入導頻法要多消耗一部分不帶信息的功率。因此，與直接法比較，在總功率相同條件下實際信噪功率比要小一些。第26頁/共75頁7.3 7.3 位同步位同步位同步的概念：位同步的概念： 位同步是指在接收端的基帶信號基帶信號中提取碼元定時的過程。基帶信號定時序列 對位同步信號的要求： (1) 位同步頻率和發(fā)送端的碼元速率相同。 (2)位同步的相位為最佳抽樣判決時刻。第27頁/

15、共75頁位同步的實現(xiàn)方法：位同步的實現(xiàn)方法：濾波法數(shù)字鎖相法v插入導頻法（外同步法）v直接法（自同步法）包絡(luò)陷落法包絡(luò)陷落法第28頁/共75頁導頻插入的方法?問題：7.3.1 7.3.1 插入導頻法插入導頻法1、插在基帶信號頻譜的零點處（頻域插入）2、利用包絡(luò)調(diào)制的方法插入（頻域插入頻域插入）3、利用獨立信道傳送位定時信號（時域插入）第29頁/共75頁1 1、導頻插在基帶信號頻譜零點處、導頻插在基帶信號頻譜零點處（1 1）插入位置示意）插入位置示意bT1bT2bT3bT21ffP(f )P(f )(a)(b)bT1v在頻譜分量為0處插入。v導頻附近頻譜分量很小，易于濾出導頻。第30頁/共75頁

16、（2 2）接收端如何提取導頻信號接收端如何提取導頻信號（對應(yīng)圖（對應(yīng)圖b b）圖圖 位同步插入導頻法框圖位同步插入導頻法框圖第31頁/共75頁位定時脈沖位定時脈沖:導頻信號經(jīng)過移相和放大限幅、微分全波整流、整形等電路。微分全波整流電路起到倍頻器的作用，因此雖然導頻是 fb /2，但定時脈沖的重復(fù)頻率與碼元速率相同為fb 。為減小導頻對信號的影響，應(yīng)從接收的總信號中減去導頻信號。由窄帶濾波器取出的導頻（fb/2）經(jīng)過移相和倒相后，再經(jīng)過相加器把基帶數(shù)字信號中的導頻成分抵消。第32頁/共75頁2 2、用調(diào)制的方法插入、用調(diào)制的方法插入雙重調(diào)制導頻插入法雙重調(diào)制導頻插入法v 適用于FSK、PSK中。

17、都是包絡(luò)不變的等幅波，因此，可將位導頻信號調(diào)制在它們的包絡(luò)上。v 接收端用包絡(luò)檢波得到位同步信號第33頁/共75頁1cBB2cBBBs (t)cost(t)12m(t)(1cost)T :2T12s (t)(1cost)cost(t)2T12(1cost)2T12cost2T 調(diào)調(diào)相相信信號號：導導頻頻信信號號：碼碼元元周周期期幅幅度度調(diào)調(diào)制制后后：包包絡(luò)絡(luò)檢檢波波：濾濾除除直直流流分分量量： 插入導頻法插入導頻法第34頁/共75頁 直接法也稱自同步法。這種方法不直接發(fā)送導頻信號，而是設(shè)法從數(shù)字信號中提取位同步信號。這種方法在數(shù)字通信中得到了最廣泛的應(yīng)用。 濾波法數(shù)字鎖相法包絡(luò)陷落法包絡(luò)陷落法

18、第35頁/共75頁1、不歸零的隨機二進制序列，不論是單極性還是雙極性的， 當P(0)=P(1)=1/2時，都沒有f=1/T線譜，因而不能直接濾出f=1/T的位同步信號分量。2、若對該信號進行某種變換，例如，變成歸零的單極性脈沖，其譜中含有f=1/T的分量，然后用窄帶濾波器取出該分量，再經(jīng)移相調(diào)整移相調(diào)整后就可形成位定時脈沖。一一.非線性變換非線性變換濾波法：濾波法：f0不歸零碼歸零碼1bT1()spf1()4f第36頁/共75頁濾波法電路包含兩部分：1、非線性變換電路非線性變換電路：使得基帶信號經(jīng)處理后含有位同步頻率分量；2、窄帶濾波器或者鎖相環(huán)：濾除噪聲和其他譜分量，提取純凈的位同步信號。

19、第37頁/共75頁波形變換：包括采用微分和全波整流電路。微分的作用是把不歸零脈沖變?yōu)闅w零脈沖。全波整流電路的作用是把雙極性信號變?yōu)閱螛O性信號。1、非線性變換、非線性變換濾波法濾波法。 第38頁/共75頁完整的微分全波整流法框圖和各點波形圖：完整的微分全波整流法框圖和各點波形圖：第39頁/共75頁2、包絡(luò)檢波法：、包絡(luò)檢波法： 應(yīng)用對象是頻帶受限的二相PSK 信號，因頻帶受限，在相鄰碼元的相位突變點附近會產(chǎn)生幅度平滑的“陷落”。陷落陷落頻帶受限：帶通濾波器的帶寬小于信號帶寬頻帶受限：帶通濾波器的帶寬小于信號帶寬取包絡(luò)陷落分為：從基帶信號中??；從頻帶信號中取取包絡(luò)陷落分為：從基帶信號中?。粡念l帶信

20、號中取第40頁/共75頁1）、）、從頻帶從頻帶受限的受限的2DPSK信號信號經(jīng)延遲經(jīng)延遲解調(diào)后解調(diào)后的的基帶基帶信號中信號中取陷落取陷落基帶信基帶信號中含號中含有同步有同步分量分量鑒相：相乘器鑒相：相乘器+低通低通第41頁/共75頁直流分量直流分量歸零脈沖歸零脈沖2）、從頻帶受限的）、從頻帶受限的2PSK（2DPSK）頻帶信號頻帶信號中中取陷落取陷落第42頁/共75頁3、延遲相干法、延遲相干法波形變換：包括相乘和延遲適用于方波基帶信號延遲相乘后產(chǎn)生歸零的窄脈沖序列延遲相乘后產(chǎn)生歸零的窄脈沖序列第43頁/共75頁v晶振產(chǎn)生信號經(jīng)過整形成網(wǎng)絡(luò)后，成為周期性脈沖；經(jīng)過控制電路送入n次分頻器，輸出位同

21、步脈沖；v如果輸出位同步脈沖與接收碼元相位不一致（超前或滯后），則要根據(jù)相位比較器輸出的誤差信號，通過控制器反復(fù)調(diào)整分頻器，得到位同步脈沖。二、數(shù)字鎖相法二、數(shù)字鎖相法第44頁/共75頁載波同步、位同步比較：載波同步、位同步比較： 位同步與載波同步有一定的相似和區(qū)別。位同步與載波同步有一定的相似和區(qū)別。1、載波同步是相干解調(diào)的基礎(chǔ)，不論模擬通信還是、載波同步是相干解調(diào)的基礎(chǔ)，不論模擬通信還是數(shù)字通信只要是采用相干解調(diào)都需要載波同步，載數(shù)字通信只要是采用相干解調(diào)都需要載波同步，載波同步信號一般從頻帶信號中提取。實現(xiàn)方法有插波同步信號一般從頻帶信號中提取。實現(xiàn)方法有插入導頻法和直接法。入導頻法和直

22、接法。 2、位同步是正確取樣判決的基礎(chǔ)，、位同步是正確取樣判決的基礎(chǔ)，只有數(shù)字通信中只有數(shù)字通信中需要需要（不論基帶傳輸還是頻帶傳輸），（不論基帶傳輸還是頻帶傳輸）， 位同步信號位同步信號一般從基帶信號中提取。實現(xiàn)方法也有插入導頻法一般從基帶信號中提取。實現(xiàn)方法也有插入導頻法和直接法。和直接法。第45頁/共75頁7.4 7.4 幀同步幀同步 數(shù)字通信時，一般總是以若干個碼元組成一個字，若干個字組成一個句，即組成一個個的“群”進行傳輸。群同步的任務(wù)就是在位同步的基礎(chǔ)上識別出這些數(shù)字信息群（字、句）“開頭”和“結(jié)尾”的時刻。 實現(xiàn)群同步，通常采用的方法是起止式同步法起止式同步法和插入特殊插入特殊同

23、步碼組同步碼組的同步法。而插入特殊同步碼組的方法有兩種：一種為連貫式插入法連貫式插入法，另一種為間隔式插入法間隔式插入法。 第46頁/共75頁 幀同步問題實質(zhì)上是一個對幀同步標志進行檢測的問題。 對幀同步系統(tǒng)提出的基本要求是： （1）正確建立同步的概率大，錯誤同步的概率小。 （2）捕捉時間要短。無論是初始捕捉還是失步后重新進入捕捉，都要求捕捉時間要短。因為在捕捉過程中系統(tǒng)處于失步狀態(tài)。這樣，對于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將丟失數(shù)據(jù)信息，對于數(shù)字電話系統(tǒng)將出現(xiàn)話音中斷現(xiàn)象。實踐證明，人耳對于小于100ms的中斷現(xiàn)象不易感覺，所以要求數(shù)字電話系統(tǒng)一旦幀失步后，重新建立同步的時間（又稱捕捉時間）應(yīng)小于100ms，

24、對于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)則要求捕捉時間更短些。7.4.1 對幀同步系統(tǒng)的要求第47頁/共75頁 （3）穩(wěn)定地保持同步。接收端的幀同步系統(tǒng)一旦進人同步狀態(tài)之后，應(yīng)當穩(wěn)定地保持同步，同步后接收端收不到幀同步碼有兩種情況： 真正失步了。在這種情況下，收不到幀同步時間都較長； 出現(xiàn)假失步，由于信道誤碼而收不到幀同步。發(fā)生這種情況的時間比較短， 根據(jù)兩種情況的不同特點，對幀同步就可以采用相應(yīng)的保護措施，只有在真失步的情況下，收端幀同步系統(tǒng)才轉(zhuǎn)入捕捉態(tài)。第48頁/共75頁9.4 9.4 群同步群同步( (幀同步幀同步) )技術(shù)技術(shù)7.4.2 7.4.2 起止式同步法起止式同步法電傳機中廣泛使用這一方法。它用 5

25、個碼元代表一個字母(或符號等)，在每個字母開始時，先發(fā)送一個碼元寬度的負值脈沖， 再傳輸 5 個單元編碼信息，接著再發(fā)送一個寬度為 1.5 個碼元的正值脈沖。開頭的負值脈沖稱為“起脈沖”， 它起著同步的作用，末尾的正值脈沖稱為“止脈沖”， 它使下一個字母開始之前產(chǎn)生一個間歇。 那么接收端就是根據(jù) 1.5 個碼元寬度的正電平第一次轉(zhuǎn)換到負電平這一特殊規(guī)律， 確定一個字的起始位置，因而就實現(xiàn)了群同步。一個字母實際上由圖 7-12 所示的占有 7.5 個碼元寬度的波形組成。 第49頁/共75頁圖 7- 12 起止式同步法傳輸?shù)淖址袷街蛊鹬?.5個碼元5個碼元(信息)第50頁/共75頁7.4.3 7

26、.4.3 集中插入同步法集中插入同步法 集中插入同步法，又稱連貫插入法。它是指在每一集中插入同步法，又稱連貫插入法。它是指在每一信息群的開頭集中插入作為信息群的開頭集中插入作為群同步碼組的特殊碼組群同步碼組的特殊碼組，1、該碼組應(yīng)在信息碼中很少出現(xiàn)，即使偶爾出現(xiàn)，、該碼組應(yīng)在信息碼中很少出現(xiàn)，即使偶爾出現(xiàn)，也不可能依照群的規(guī)律周期出現(xiàn)。也不可能依照群的規(guī)律周期出現(xiàn)。 接收端按群的周接收端按群的周期連續(xù)數(shù)次檢測該特殊碼組，這樣便獲得群同步信期連續(xù)數(shù)次檢測該特殊碼組，這樣便獲得群同步信息。息。 2、具有尖銳單峰特性的、具有尖銳單峰特性的自相關(guān)函數(shù)自相關(guān)函數(shù)；3、碼長適當，以保證傳輸效率。、碼長適當

27、，以保證傳輸效率。4、目前常用的群同步碼組是、目前常用的群同步碼組是巴克碼巴克碼。 自相關(guān)函數(shù)是描述隨機信號自相關(guān)函數(shù)是描述隨機信號X(t)在任意兩個不同時刻在任意兩個不同時刻t1，t2，的取值之間的相關(guān)程度，的取值之間的相關(guān)程度第51頁/共75頁它的特殊規(guī)律是：若一個n位的巴克碼x1, x2, x3, xn，每個碼元xi 只可能取值+1或-1，則它必然滿足局部自相關(guān)函數(shù)R(j)： n jii ji 1j0nR jx x0jn0, 1, 1jn0 當當 當當當當1、巴克碼 第52頁/共75頁n巴克碼組2 (11) 3 （110） 4(1110)； (1101) 5 (11101) 7(1110

28、010) 11(11100010010) 13(1111100110101) 第53頁/共75頁以以n=7 為例，它的局部自相關(guān)函數(shù)如下：為例，它的局部自相關(guān)函數(shù)如下： 第54頁/共75頁246-2-4-62467jR(j)-1自相關(guān)函數(shù)在自相關(guān)函數(shù)在j=0時具有尖銳的單峰特性。時具有尖銳的單峰特性。 這正這正是連貫式插入群同步碼組的主要要求之一。是連貫式插入群同步碼組的主要要求之一。 第55頁/共75頁第56頁/共75頁以7位巴克碼為例。識別器用7級移位寄存器、相加器和判決器組成。 2、巴克碼識別器0 1(7)0 1(6)0 1(5)0 1(4)0 1(3)0 1(2)0 1(1)相 加判決

29、輸入碼元移動方向第57頁/共75頁v 各移位寄存器輸出端的接法與巴克碼一致。當輸入數(shù)據(jù)的“1”存入移位寄存器時，“1”端的輸出電平為+1，而“0”端的輸出電平為-1；反之，存入數(shù)據(jù)“0”時，“0”端的輸出電平為+1，“1”端的電平為-1。v 如果輸入移位寄存器的數(shù)字有一位或多位與巴克碼不一致，則相加器輸出就一定小于7；只有輸入為巴克碼時，相加器輸出才為7。第58頁/共75頁v將判決器的判決門限電平定為+6，當在t1時刻7位巴克碼全部進入移位寄存器，識別器輸出一個群同步脈沖。v 輸出的兩個脈沖之間的數(shù)據(jù)，稱為一群數(shù)據(jù)或稱為一幀數(shù)據(jù)。 10111001011100信息碼巴克碼巴克碼一群ttt1(a

30、)(b)第59頁/共75頁7.4.4 7.4.4 分散插入同步法（間歇式插入法）分散插入同步法（間歇式插入法） 間歇式插入法又稱為分散插入法，它是將群同步碼以分散的形式插入信息碼流中。 這種方式比較多地用在多路數(shù)字電路系統(tǒng)中。 間歇式插入的示意圖如圖 9- 26 所示，群同步碼均勻地分散插入在一幀之內(nèi)。 幀同步碼可以是 1、 0 交替碼型。例如 24 路PCM系統(tǒng)中，一個抽樣值用 8 位碼表示，此時 24 路電話都抽樣一次共有 24 個抽樣值，192 個信息碼元。 192 個信息碼元作為一幀， 在這一幀插入一個群同步碼元， 這樣一幀共有 193 個碼元。 接收端檢出群同步信息后， 再得出分路的

31、定時脈沖。 第60頁/共75頁圖 9- 26 間歇插入群同步方式 幀同步碼子幀幀t第61頁/共75頁 間歇式插入法的缺點是當失步時，同步恢復(fù)時間較長， 因為如果發(fā)生了群失步，則需要逐個碼位進行比較檢驗， 直到重新收到群同步的位置， 才能恢復(fù)群同步。 此法的另一缺點是設(shè)備較復(fù)雜， 因為它不像連貫式插入法那樣， 群同步信號集中插入在一起，而是要將群同步在每一子幀里插入一位碼， 這樣群同步碼編碼后還需要加以存儲。 第62頁/共75頁在24路PCM系統(tǒng)中，群同步則采用間歇式插入法。在這個系統(tǒng)中，一個抽樣值用8位碼表示，此時24路電話都抽樣一次共有24個抽樣值，192（248=192）個信息碼元。192

32、個信息碼元作為一幀，在這一幀插入一個群同步碼元，這樣一幀共193個碼元圖24路路PCM的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)第63頁/共75頁第64頁/共75頁第65頁/共75頁連續(xù)插入法分散插入法群同步鎖相法包絡(luò)“陷落”法濾波法自同步（直接法）包絡(luò)調(diào)制法插入位定時導頻法外同步位同步同相正交環(huán)法平方環(huán)法平方變換法自同步法（直接法）時域插入法雙導頻插入法正交插入法頻域插入法外同步（插入導頻法）載波同步同步第66頁/共75頁1 1 全網(wǎng)同步系統(tǒng)全網(wǎng)同步系統(tǒng) （1 1）. . 主從同步法主從同步法 圖7- 24是一個主從同步系統(tǒng)，在通信網(wǎng)內(nèi)設(shè)立了一個主站， 它備有一個高穩(wěn)定度的主時鐘源，主時鐘源產(chǎn)生的時鐘將會按照圖中箭頭所示的方向逐站傳送至網(wǎng)內(nèi)的各站，因而保證網(wǎng)內(nèi)各站的頻率和相位都相同。由于主時鐘到各站