載波同步-插入導(dǎo)頻法

《現(xiàn)代通信技術(shù)》課程主講：黃先棟通信技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院載波同步-插入導(dǎo)頻法目錄插入導(dǎo)頻法的概念01頻域插入導(dǎo)頻法02時(shí)域插入導(dǎo)頻法03載波同步的性能指標(biāo)043.1插入導(dǎo)頻法的概念

對(duì)于已調(diào)信號(hào)本身不含載波或接收端很難從已調(diào)信號(hào)的頻譜中分離出載波這種情況，在發(fā)送有用信號(hào)的同時(shí)，在適當(dāng)頻率位置上，插入一個(gè)（或多個(gè)）稱作導(dǎo)頻的正弦波，接收端就由導(dǎo)頻提取出載波，這類方法稱為插入導(dǎo)頻法，也叫外同步法。3.1插入導(dǎo)頻法DSB信號(hào)和PSK信號(hào)，由于信號(hào)中沒有載波成分，一方面，可以利用直接法(自同步法)通過某些線性變換提取載波，另一方面也可以利用插入導(dǎo)頻法(外同步法)獲得載波同步。插入導(dǎo)頻法主要有頻域插入導(dǎo)頻法和時(shí)域插入導(dǎo)頻法兩種。

單邊帶(SSB)信號(hào)和殘留邊帶(VSB)信號(hào)中沒有載波成分，同時(shí)也不易通過某種變換獲得載波，因此不能利用直接法提取載波，而只能利用插入導(dǎo)頻法獲得載波同步。3.2頻域插入導(dǎo)頻法0ffcfc+fmfc-fm圖1DSB-SC信號(hào)的導(dǎo)頻插入頻域插入導(dǎo)頻法就是在信號(hào)中增加導(dǎo)頻。插入導(dǎo)頻應(yīng)當(dāng)注意：

導(dǎo)頻的頻率應(yīng)當(dāng)是與載頻有關(guān)的或者就是載頻的頻率；1

為了避免調(diào)制信號(hào)與導(dǎo)頻信號(hào)之間相互干擾，通常選擇導(dǎo)頻信號(hào)在調(diào)制信號(hào)的零頻譜位置插入；2

為了減小或避免導(dǎo)頻對(duì)信號(hào)解調(diào)的影響一般采用正交方式插入導(dǎo)頻；23.2頻域插入導(dǎo)頻法圖2插入導(dǎo)頻法發(fā)端框圖圖3插入導(dǎo)頻法收端框圖

假設(shè)調(diào)制信號(hào)m(t)中無直流分量，被調(diào)載波為asinωct，將它經(jīng)90°移相形成插入導(dǎo)頻（正交載波）-acosωct，其中a是插入導(dǎo)頻的振幅。于是輸出信號(hào)為uo(t)：uo(t)=am(t)sinωct-acosωct

（1）

收端用一個(gè)中心頻率為fc的窄帶濾波器提取導(dǎo)頻-acosωct，再將它經(jīng)90°移相后得到相干載波sinωct，收端解調(diào)如圖3所示，輸出為：v(t)=uo(t)·sinωct=am(t)sin2ωct-acosωctsinωct

=[m(t)-m(t)cos2ωct-sin2ωct]（2）3.3時(shí)域插入導(dǎo)頻法圖4時(shí)域插入導(dǎo)頻法

時(shí)域插入導(dǎo)頻法是對(duì)被傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)在時(shí)間上加以區(qū)別，例如按圖4(a)那樣分配。

時(shí)域插入導(dǎo)頻只是在每幀的一小段時(shí)間內(nèi)才作為載頻標(biāo)準(zhǔn)，其余時(shí)間是沒有載頻標(biāo)準(zhǔn)的。在接收端用相應(yīng)的控制信號(hào)將載頻標(biāo)準(zhǔn)取出以形成解調(diào)用的同步載波。

時(shí)域插入導(dǎo)頻方式的載波提取往往采用鎖相環(huán)路，其方框圖如圖4(b)所示：3.4載波同步的性能指標(biāo)衡量載波同步的主要性能指標(biāo)是：效率η精度⊿φ：提取載波信號(hào)與接收信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)載波的頻率差和相位差。同步建立時(shí)間ts：系統(tǒng)啟動(dòng)到實(shí)現(xiàn)同步或從失步狀態(tài)到同步狀態(tài)所經(jīng)歷的時(shí)間。同步保持時(shí)間tc：同步狀態(tài)下，若同步信號(hào)消失