第7章同步原理

7.1概述7.2載波同步7.3位同步7.4群（幀）同步7.5網(wǎng)同步概念第七章同步原理7.1概述發(fā)端收端（協(xié)調(diào)一致）節(jié)拍載波信號(hào)一致同步是指收發(fā)雙方在時(shí)間上步調(diào)一致，故又稱(chēng)定時(shí)，是信息正確接收的前提。

載波同步位同步群同步網(wǎng)同步7.1概述1、按照同步的功用分為：載波同步是指在相干解調(diào)時(shí)，接收端需要獲得一個(gè)與發(fā)送端同頻同相的相干載波。這個(gè)載波的獲取稱(chēng)為載波提取或載波同步。

位同步又稱(chēng)碼元同步。為了得到抽樣周期，保證相位一致。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，任何消息都是通過(guò)一連串碼元序列傳送的，所以接收時(shí)需要知道每個(gè)碼元的起止時(shí)刻，以便在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻進(jìn)行取樣判決。(1)載波同步(2)位同步7.1概述(3)群同步群同步有時(shí)也稱(chēng)幀同步，包含字同步、句同步、分路同步。在數(shù)字通信中，信息流是用若干碼元組成一個(gè)“字”，又用若干個(gè)“字”組成“句”。在接收這些數(shù)字信息時(shí)，必須知道這些“字”、“句”的起止時(shí)刻，否則接收端無(wú)法正確恢復(fù)信息。7.1概述在獲得了以上討論的載波同步、位同步、群同步之后，兩點(diǎn)間的數(shù)字通信就可以有序、準(zhǔn)確、可靠地進(jìn)行了。然而，隨著數(shù)字通信的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展，多個(gè)用戶之間的通信和數(shù)據(jù)交換，構(gòu)成了數(shù)字通信網(wǎng)。顯然，為了保證通信網(wǎng)內(nèi)各用戶之間可靠地通信和數(shù)據(jù)交換，全網(wǎng)必須有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，這就是網(wǎng)同步的問(wèn)題。(4)網(wǎng)同步7.1概述2、按照獲取和傳輸同步信息方式分為：

外同步法自同步法7.1概述由發(fā)送端發(fā)送專(zhuān)門(mén)的同步信息（常被稱(chēng)為導(dǎo)頻），接收端把這個(gè)導(dǎo)頻提取出來(lái)作為同步信號(hào)的方法，稱(chēng)為外同步法。7.1概述(1)外同步法(2)自同步法發(fā)送端不發(fā)送專(zhuān)門(mén)的同步信息，接收端設(shè)法從收到的信號(hào)中提取同步信息的方法，稱(chēng)為自同步法。例如曼徹斯特編碼。

自同步法是人們最希望的同步方法，因?yàn)榭梢园讶抗β屎蛶挿峙浣o信號(hào)傳輸。在載波同步和位同步中，兩種方法都采用，但自同步法正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而群同步一般都采用外同步法。7.1概述

同步是進(jìn)行信息傳輸?shù)谋匾颓疤?。同步性能的好壞直接影響著通信系統(tǒng)的性能。如果出現(xiàn)同步誤差或失去同步就會(huì)導(dǎo)致通信系統(tǒng)性能下降或通信中斷。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(biāo)，如同步誤差小、相位抖動(dòng)小以及同步建立時(shí)間短，保持時(shí)間長(zhǎng)等。7.1概述7.2載波同步信道m(xù)(t)基帶信號(hào)×濾波器h(t)濾波器×低通m(t)相干解調(diào)問(wèn)題：中間有信道及濾波設(shè)備，如何如何保障一定得到同頻同相的相干載波？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:7.2載波同步發(fā)—>信號(hào)+導(dǎo)頻—>收外同步

插入導(dǎo)頻法發(fā)—>信號(hào)—>收內(nèi)同步

直接法1、何時(shí)用插入導(dǎo)頻法?2、插在什么位置?3、插什么內(nèi)容?研究問(wèn)題：7.2.1插入導(dǎo)頻法1、何時(shí)用插入導(dǎo)頻法對(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(chēng)作導(dǎo)頻的正弦波，接收端就由導(dǎo)頻提取出載波，這類(lèi)方法稱(chēng)為插入導(dǎo)頻法，也叫外同步法。DSB-SC、SSB、VSB、PSK雙邊帶抑制載波單邊帶殘留邊帶移相鍵控?zé)o載波有但難提取P=1/2時(shí)無(wú)載波7.2.1插入導(dǎo)頻法2、導(dǎo)頻插在什么位置?(以雙邊帶抑制載波為例)

盡量少影響原始信號(hào)。在此處頻譜分量為0，即無(wú)原始信號(hào)。易于濾出相干載波。載頻附近頻譜分量很小。0ffcfc+fmfc-fm圖6-1DSB-SC信號(hào)的導(dǎo)頻插入7.2.1插入導(dǎo)頻法3、插什么(以雙邊帶抑制載波為例)載波移相900后的“正交載波”。7.2.1插入導(dǎo)頻法m(t)調(diào)制信號(hào)帶通濾波器相加器×輸出900相移低通帶通濾波器fc窄帶濾波器×900相移圖7-2插入導(dǎo)頻法發(fā)端框圖圖7-3插入導(dǎo)頻法收端框圖7.2.1插入導(dǎo)頻法導(dǎo)頻信號(hào)的位置和信號(hào)的具體形式有關(guān)應(yīng)易于濾出導(dǎo)頻信號(hào)的形式是正交載波圖7.2、7.3所示為插入導(dǎo)頻法的系統(tǒng)框圖，窄帶濾波器可以用鎖相環(huán)來(lái)替代。7.2.1插入導(dǎo)頻法思考：既然收發(fā)所用載波一樣，為何要用正交載波？7.2.1插入導(dǎo)頻法思考提示：有直流分量，影響信號(hào)7.2.1插入導(dǎo)頻法直接法也稱(chēng)自同步法。這種方法是設(shè)法從接收信號(hào)中提取同步載波。有些信號(hào)，如DSB-SC、PSK等，它們雖然本身不直接含有載波分量，但經(jīng)過(guò)某種非線性變換（平方變換、平方環(huán)）后，可從中提取出載波分量來(lái)。7.2.2直接法直接法舉例平方變換法平方環(huán)法同相正交環(huán)法7.2.2直接法此方法廣泛用于建立抑制載波的雙邊帶信號(hào)的載波同步。1、平方變換法s(t)圖7–4平方變換法提取載波7.2.2直接法平方后雙邊帶信號(hào)2fc窄帶濾波器二分頻7.2.2直接法在實(shí)際中，伴隨信號(hào)一起進(jìn)入接收機(jī)的還有加性高斯白噪聲，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7-4中的窄帶濾波器常用鎖相環(huán)代替，稱(chēng)為平方環(huán)法提取載波。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。7.2.2直接法2、平方環(huán)法圖7-5平方環(huán)法提取載波7.2.2直接法

鑒相器是個(gè)相位比較裝置。它把輸入信號(hào)Si(t)和壓控振蕩器的輸出信號(hào)So(t)的相位進(jìn)行比較，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于兩個(gè)信號(hào)相位差的誤差電壓Se(t)。

環(huán)路濾波器的作用是濾除誤差電壓Se(t)中的高頻成分和噪聲，以保證環(huán)路所要求的性能，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

壓控振蕩器受控制電壓Sd(t)的控制，使壓控振蕩器的頻率向輸入信號(hào)的頻率靠攏，直至消除頻差而鎖定。7.2.2直接法平方變換法、平方環(huán)法存在的問(wèn)題：載波提取的方框圖中用了一個(gè)二分頻電路，由于分頻起點(diǎn)的不確定性，使其輸出的載波相對(duì)于接收信號(hào)相位有180°的相位模糊。相位模糊對(duì)模擬通信關(guān)系不大，因?yàn)槿硕?tīng)不出相位的變化。相位模糊對(duì)數(shù)字通信的影響有可能使2PSK相干解調(diào)后出現(xiàn)“反向工作”的問(wèn)題，克服相位模糊度對(duì)相干解調(diào)影響的最常用而又有效的方法是采用相對(duì)移相（2DPSK），并且在解調(diào)后進(jìn)行差分譯碼恢復(fù)信息。7.2.2直接法3、同相正交環(huán)法同相正交環(huán)法又叫科斯塔斯(Costas)環(huán)。在此環(huán)路中，壓控振蕩器(VCO)提供兩路互為正交的載波，與輸入接收信號(hào)分別在同相和正交兩個(gè)鑒相器中進(jìn)行鑒相，經(jīng)低通濾波之后的輸出均含調(diào)制信號(hào)，兩者相乘后可以消除調(diào)制信號(hào)的影響，經(jīng)環(huán)路濾波器得到僅與相位差有關(guān)的控制壓控，從而準(zhǔn)確地對(duì)壓控振蕩器進(jìn)行調(diào)整。7.2.2直接法VCO圖7-6Costas環(huán)法提取載波低通壓控振蕩器低通環(huán)路濾波器90°相移載波輸出輸入已調(diào)信號(hào)v3v5v1v2v4v6v77.2.2直接法VCO輸出濾波后相乘后v5和v6相乘后如果我們把圖7-6中除環(huán)路濾波器(LF)和壓控振蕩器(VCO)以外的部分看成一個(gè)等效鑒相器(PD)，其輸出v7正是我們所需要的誤差電壓。用v7去調(diào)整壓控振蕩器輸出信號(hào)的相位，最后就可以使穩(wěn)態(tài)相位誤差θ減小到很小的數(shù)值。這樣壓控振蕩器的輸出v1

就是所需要提取的載波。不僅如此，當(dāng)θ減小到很小的時(shí)候，v5就接近于調(diào)制信號(hào)m(t)，因此，同相正交環(huán)法同時(shí)還具有了解調(diào)功能，目前在許多接收機(jī)中已經(jīng)到了使用。7.2.2直接法Costas環(huán)與平方環(huán)都是利用鎖相環(huán)（PLL）提取載波的常用方法。

Costas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，而平方環(huán)的工作頻率是載波頻率的兩倍，顯然當(dāng)載波頻率很高時(shí)，工作頻率較低的Costas環(huán)易于實(shí)現(xiàn)當(dāng)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(méi)有這種功能。7.2.2直接法

直接法的優(yōu)缺點(diǎn)：

(1)不占用導(dǎo)頻功率．因此信噪功率比大一些；

(2)可以防止插入導(dǎo)頻法中導(dǎo)頻和信號(hào)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(dǎo)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)）。兩種載波同步方法的比較

插入導(dǎo)頻法的優(yōu)缺點(diǎn)：

(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(dǎo)頻法；

(2)有單獨(dú)的導(dǎo)頻信號(hào)，一方面可以提取同步載波，另一方面可以利用它作為自動(dòng)增益控制；

(3)插入導(dǎo)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(shí)際信噪功率比要小一些。兩種載波同步方法的比較7.2.3載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)高效率高精度同步的建立時(shí)間、保持時(shí)間高效率指的是為了獲取載波信號(hào)而盡量少消耗發(fā)送功率。（直接法優(yōu)于插入導(dǎo)頻法）載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)高精度指的是接收端提取的載波應(yīng)是相位誤差盡量小的相干載波。載波相位誤分為穩(wěn)態(tài)誤差和隨機(jī)誤差:穩(wěn)態(tài)誤差主要是由系統(tǒng)決定，隨機(jī)誤差則是由隨機(jī)噪聲產(chǎn)生。同步建立時(shí)間ts和保持時(shí)間tc，要求ts短，tc長(zhǎng)。建立時(shí)間：同步信號(hào)從無(wú)到有的過(guò)程。保持時(shí)間：同步信號(hào)從最高到無(wú)的過(guò)程。7.2.3載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)窄帶濾波器U:同步信號(hào)峰值kU:輸出電壓的包絡(luò)達(dá)到此值，認(rèn)為同步建立tUkUtstc7.2.3載波同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)7.3位同步位同步的概念：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)端按照確定的時(shí)間順序，逐個(gè)傳輸數(shù)碼脈沖序列中的每個(gè)碼元。接收端必須有準(zhǔn)確的抽樣判決時(shí)刻才能正確判決所發(fā)送的碼元。接收端必須提供一個(gè)確定抽樣判決時(shí)刻的定時(shí)脈沖序列。這個(gè)定時(shí)脈沖序列的重復(fù)頻率必須與發(fā)送的數(shù)碼脈沖序列一致，同時(shí)在最佳判決時(shí)刻對(duì)接收碼元進(jìn)行抽樣判決?？梢园言诮邮斩水a(chǎn)生這樣的定時(shí)脈沖序列稱(chēng)為碼元同步，或稱(chēng)位同步。7.3位同步位同步的實(shí)現(xiàn)方法：濾波法得到位同步信號(hào)有兩種方法：對(duì)信號(hào)進(jìn)行某種變換后濾出位同步信號(hào)；對(duì)帶限信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波，利用幅度的“陷落”進(jìn)而恢復(fù)出位同步信號(hào)。濾波法鎖相法位同步鎖相法是指利用鎖相環(huán)來(lái)提取位同步信號(hào)，根據(jù)數(shù)字通信的需要，常采用數(shù)字鎖相環(huán)。插入導(dǎo)頻法直接法例如：隨機(jī)的二進(jìn)制不歸零碼基帶信號(hào)序列，本身不包含位同步信號(hào)導(dǎo)頻插入的方法?問(wèn)題：7.3.1插入導(dǎo)頻法1、插在基帶信號(hào)頻譜的零點(diǎn)處2、利用調(diào)制的方法插入3、利用獨(dú)立信道傳送位定時(shí)信號(hào)1、導(dǎo)頻插在插在基帶信號(hào)頻譜零點(diǎn)處圖7-7導(dǎo)頻插入位置示意（1）插入位置示意7.3.1插入導(dǎo)頻法

盡量少影響原始信號(hào)。在此處頻譜分量為0，即無(wú)信號(hào)。易于濾出載波。載頻附近頻譜分量很小。7.3.1插入導(dǎo)頻法（2）接收端如何提取導(dǎo)頻信號(hào)（對(duì)應(yīng)圖6-7b）圖7-8位同步插入導(dǎo)頻法框圖7.3.1插入導(dǎo)頻法由窄帶濾波器取出導(dǎo)頻的另一路經(jīng)過(guò)移相和放大限幅、微分全波整流、整形等電路，產(chǎn)生位定時(shí)脈沖，微分全波整流電路起到倍頻器的作用，因此雖然導(dǎo)頻是fb/2，但定時(shí)脈沖的重復(fù)頻率變?yōu)榕c碼元速率相同的。為減小導(dǎo)頻對(duì)信號(hào)的影響，應(yīng)從接收的總信號(hào)中減去導(dǎo)頻信號(hào)。由窄帶濾波器取出的導(dǎo)頻（fb/2）經(jīng)過(guò)移相和倒相后，再經(jīng)過(guò)相加器把基帶數(shù)字信號(hào)中的導(dǎo)頻成分抵消。圖中兩個(gè)移相器都是用來(lái)消除由窄帶濾波器等引起的相移，這兩個(gè)移相器可以合用。7.3.1插入導(dǎo)頻法2、用調(diào)制的方法插入—雙重調(diào)制導(dǎo)頻插入法

適用于FSK、PSK中。都是包絡(luò)不變的等幅波，因此，可將位導(dǎo)頻信號(hào)調(diào)制在它們的包絡(luò)上。

對(duì)已調(diào)信號(hào)再進(jìn)行附加的幅度調(diào)制，調(diào)幅用的信號(hào)即位同步信號(hào)

接收端用包絡(luò)檢波得到位同步信號(hào)7.3.1插入導(dǎo)頻法7.3.1插入導(dǎo)頻法3、利用獨(dú)立信道傳送位定時(shí)信號(hào)

常用于多路并發(fā)系統(tǒng)。不經(jīng)濟(jì)。7.3.1插入導(dǎo)頻法直接法也稱(chēng)自同步法。這種方法是設(shè)法從接收信號(hào)中提取同步信號(hào)。自同步法分為：

濾波法鎖相法7.3.2直接法1、采用濾波法提取位同步7.3.2直接法根據(jù)基帶信號(hào)的頻譜分析，不歸零的隨機(jī)二進(jìn)制序列，不能直接從其中濾出位同步信號(hào)。但是，若對(duì)該信號(hào)進(jìn)行某種變換，例如，變成單極性歸零脈沖后，則該序列中就有的位同步信號(hào)分量，經(jīng)一個(gè)窄帶濾波器，可濾出此信號(hào)分量，再將它通過(guò)一移相器調(diào)整相位后，就可以形成位同步脈沖。這種方法的方框圖如圖6-9所示。1、采用濾波法提取位同步波形變換

窄帶濾波器移相脈沖形成全占空碼單極性歸零碼fb位同步圖7–9濾波法原理圖1011微分、整流7.3.2直接法2、采用數(shù)字鎖相法提取位同步圖7–10數(shù)字鎖相法原理圖7.3.2直接法晶振產(chǎn)生信號(hào)經(jīng)過(guò)整形電路后，成為周期信脈沖；經(jīng)過(guò)控制電路送入n次分頻器，輸出位同步脈沖；分頻器輸出位同步脈沖超前于接收碼元的相位時(shí)，通過(guò)扣除門(mén)扣除一個(gè)脈沖，將分頻器輸出脈沖相位推后1/n周期；如果輸出位同步脈沖與碼元不同頻同相，則要根據(jù)相位比較器輸出的誤差，通過(guò)控制器反復(fù)調(diào)整分頻器，得到位同步脈沖。分頻器輸出位同步脈沖滯后滯后于接收碼元的相位時(shí)，通過(guò)添加門(mén)插入一個(gè)脈沖，將分頻器輸出脈沖相位提前1/n周期；位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有以下幾個(gè)：

相位誤差（精度）

同步建立時(shí)間

同步保持時(shí)間同步帶寬7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)1、相位誤差θe

利用數(shù)字鎖相法提取位同步信號(hào)時(shí)，相位比較器比較出誤差以后，立即加以調(diào)整，在一個(gè)碼元周期內(nèi)（相當(dāng)于360°相位內(nèi)）加一個(gè)或扣除一個(gè)脈沖。一個(gè)碼元周期內(nèi)由晶振及整形電路來(lái)的脈沖數(shù)為n個(gè)，因此，最大調(diào)整相位為：7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)nθe同步建立時(shí)間：失去同步后重建同步最所需的最長(zhǎng)時(shí)間。2、同步建立時(shí)間ts、保持時(shí)間tc7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)令位同步脈沖的相位與輸入信號(hào)碼元的相位相差為T(mén)b/2秒，而鎖相環(huán)每調(diào)整一步僅能調(diào)整Tb/n

秒，故所需最大的調(diào)整次數(shù)為:2、同步建立時(shí)間ts、保持時(shí)間tc7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)由于數(shù)字信息是一個(gè)隨機(jī)的脈沖序列，可近似認(rèn)為兩相鄰碼元中出現(xiàn)01、10、11、00的概率相等，其中有過(guò)零點(diǎn)的情況占一半。而數(shù)字鎖相法都是從數(shù)據(jù)過(guò)零點(diǎn)中提取標(biāo)準(zhǔn)脈沖的，因此平均來(lái)說(shuō)，每2Tb秒可調(diào)整一次相位，故同步建立時(shí)間為:

為了使同步建立時(shí)間ts減小，要求選用較小的n，這就和相位誤差

對(duì)n的要求相矛盾。3、同步保持時(shí)間tc7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)同步建立后，一旦輸入信號(hào)中斷，或者遇到長(zhǎng)連0碼、長(zhǎng)連1碼時(shí)，由于接收的碼元沒(méi)有過(guò)零脈沖，鎖相系統(tǒng)就因?yàn)闆](méi)有輸入相位基準(zhǔn)而不起作用，另外收發(fā)雙方的固有位定時(shí)重復(fù)頻率之間總存在頻差，收端位同步信號(hào)的相位就會(huì)逐漸發(fā)生漂移，時(shí)間越長(zhǎng)，相位漂移量越大，直至漂移量達(dá)到某一準(zhǔn)許的最大值，就算失步了。T1:收端固有碼元周期T2:發(fā)端固有碼元周期設(shè)最大允許漂移量為T(mén)0/K7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)當(dāng)收發(fā)兩端存在頻差

時(shí)，每經(jīng)過(guò)

時(shí)間，收發(fā)兩端就會(huì)產(chǎn)生

的時(shí)間漂移。

如果輸入信號(hào)碼元的重復(fù)頻率和收端固有位定時(shí)脈沖的重復(fù)頻率不相等時(shí)，每經(jīng)過(guò)T0時(shí)間該頻差會(huì)引起的時(shí)間漂移。鎖相環(huán)每次所能調(diào)整的時(shí)間為T(mén)b/n,如果對(duì)隨機(jī)數(shù)字來(lái)說(shuō)，平均每?jī)蓚€(gè)碼元周期才能調(diào)整一次，那么平均一個(gè)碼元周期內(nèi)，鎖相環(huán)能調(diào)整的時(shí)間只有Tb/2n

。則：4、同步帶寬Δf

7.3.3位同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)7.4群（幀）同步技術(shù)

群同步的任務(wù)就是在位同步信息的基礎(chǔ)上，識(shí)別出數(shù)字信息群的起止時(shí)刻，或者說(shuō)給出每個(gè)群的“開(kāi)頭”和“末尾”時(shí)刻。實(shí)現(xiàn)群同步方法：在數(shù)字信息流中插入一些特殊碼字作為每個(gè)群的頭尾標(biāo)記。實(shí)現(xiàn)方式：連貫式插入法和間隔式插入法。7.4.1起止同步法例如電傳機(jī)。11.5負(fù)脈沖正脈沖圖7–11起止式同步

不發(fā)信號(hào)時(shí)，一直發(fā)送停止位。收端根據(jù)正電平第一次轉(zhuǎn)到負(fù)電平，確定一個(gè)字的起始位置。缺點(diǎn)：止脈沖寬度與碼元寬度不一致，同步傳輸不便；效率低，一般用在異步低速傳送方式中。7.4.1起止同步法連貫式插入法就是在每群的開(kāi)頭集中插入群同步碼字的同步方法。7.4.2連貫式插入法群同步碼的選擇：1)能很快地被識(shí)別檢出，且位置準(zhǔn)確；2)盡量無(wú)假同步和漏同步。

假同步：輸入信息碼可能與群同步碼相同，而被錯(cuò)判為群同步碼。

漏同步：群同步碼受干擾后產(chǎn)生錯(cuò)碼不能檢出。它的特殊規(guī)律是：若一個(gè)n位的巴克碼{x1,x2,x3,…,xn}，每個(gè)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)：1、巴克碼n:碼組長(zhǎng)度j:不重合的碼元數(shù)7.4.2連貫式插入法表6-1已有巴克碼組n巴克碼組234571113++；-+++-+++-或++-++++-++++--+-+++---+--+-+++++--++-+-+7.4.2連貫式插入法圖7-12七位巴克碼的自相關(guān)函數(shù)246-2-4-62467jR(j)-1在j=0時(shí)出現(xiàn)尖銳峰值。7.4.2連貫式插入法以7位巴克碼為例。識(shí)別器用7級(jí)移位寄存器、相加器和判決器就組成，具體結(jié)構(gòu)如圖7-13所示。2、巴克碼識(shí)別器7.4.2連貫式插入法圖7–137位巴克碼識(shí)別器

各移位寄存器輸出端的接法與巴克碼一致。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)的“1”存入移位寄存器時(shí)，“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(shí)，“0”端的輸出電平為+1，“1”端的電平為-1。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(shí)，相加器輸出才為7。7.4.2連貫式插入法

aa=bb巴克碼進(jìn)入（或留下）位數(shù)1234567654321相加器輸出-10-10-1070-10-10-17.4.2連貫式插入法將判決器的判決門(mén)限電平定為+6，當(dāng)在t1時(shí)刻7位巴克碼全部進(jìn)入移位寄存器，識(shí)別器輸出一個(gè)群同步脈沖。輸出的兩個(gè)脈沖之間的數(shù)據(jù)，稱(chēng)為一群數(shù)據(jù)或稱(chēng)為一幀數(shù)據(jù)。7.4.2連貫式插入法

將群同步碼字分散地插入道信息之中，即每隔一定數(shù)量的信息碼元，插入一個(gè)群同步碼字。這種群同步碼字的插入方式被稱(chēng)為間隔式插入法。24路PCM系統(tǒng)中，群同步則采用間隔式插入法。7.4.3間隔式插入法

便于識(shí)別；和信息碼相區(qū)別。圖7-1424路PCM系統(tǒng)群同步方式示意圖7.4.3間隔式插入法1、收端要確定群同步碼位置的方法：（1）逐碼移位法；（2）RAM幀碼檢測(cè)法。7.4.3間隔式插入法

逐碼移位法的基本原理：由位同步脈沖（位同步碼）經(jīng)過(guò)n次分頻以后的本地群碼（頻率是正確的，但相位不確定）與接收到碼元中間歇式插入的群同步碼進(jìn)行遠(yuǎn)碼移位比較，使本地群碼與發(fā)送來(lái)的群同步碼同步。2、逐碼移位法7.4.3間隔式插入法圖7-15逐碼移位法7.4.3間隔式插入法對(duì)于群同步系統(tǒng)而言，我們希望其建立的時(shí)間要短、建立同步以后應(yīng)該具有較強(qiáng)的抗干擾能力。7.4.4群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)漏同步概率P1

假同步概率P2群同步平均建立時(shí)間ts

通常用以下三個(gè)性能指標(biāo)來(lái)表示：

同步碼字中一些碼元發(fā)生錯(cuò)誤，從而使識(shí)別器漏識(shí)別已發(fā)出的群同步碼字，出現(xiàn)這種情況的概率稱(chēng)為漏識(shí)概率。1、漏同步概率P1

P：?jiǎn)蝹€(gè)碼元錯(cuò)誤概率n：同步碼組的碼元數(shù)m：識(shí)別器允許碼元錯(cuò)誤數(shù)r：收到n長(zhǎng)度序列中與同步碼組不相等的碼元個(gè)數(shù)7.4.4群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)在信息碼中也可能出現(xiàn)與所要識(shí)別的群同步碼字相同的碼字，這時(shí)識(shí)別器會(huì)把它誤認(rèn)為群同步碼字而出現(xiàn)假同步。2、假同步概率P2

7.4.4群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)

假同步概率的表達(dá)式為：

判決門(mén)限電平確定時(shí)，碼組長(zhǎng)度n增加，P1增大，P2減?。?/p>

n確定時(shí)，m增大，即降低判決門(mén)限，P1減小，P2增大。7.4.4群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)連貫式群同步平均建立時(shí)間：

3、群同步平均建立時(shí)間ts

間歇式插入法平均建立時(shí)間：N:每群碼元數(shù)n:群同步碼位數(shù)Tb:碼元周期7.4.4群同步系統(tǒng)的性能指標(biāo)

群同步的保護(hù)措施，通常將群同步的工作過(guò)程劃分為兩種狀態(tài)，即捕捉態(tài)和維持態(tài)。（1）當(dāng)系統(tǒng)處于捕捉態(tài)時(shí)，需要減小假同步概率P2，以提高判決門(mén)限；（2）當(dāng)系統(tǒng)處于維持態(tài)時(shí)，需要減小漏同步概率P1，以降低判決門(mén)限。7.4.5群同步的保護(hù)（略）1、間歇式插入法中群同步的保護(hù)圖7-16逐碼移位法群同步保護(hù)原理7.4.5群同步的保護(hù)（略）2、連貫式插入法中的群同步保護(hù)圖7-17逐碼移位法群同步保護(hù)原理6.4.5群同步的保護(hù)（略）7.5網(wǎng)同步的概念合群器分路器ABC低速數(shù)字流高速數(shù)字流A’B’C’圖7-18復(fù)接系統(tǒng)在通信網(wǎng)中，三個(gè)支路不同速率的數(shù)字流在合群器中合并，然后傳入分路器，合群器對(duì)各支路的抽樣頻率按哪一個(gè)支路數(shù)字流的速率來(lái)決定？問(wèn)題的提出假設(shè)抽樣速率與A支路一致，則A支路抽樣后可以準(zhǔn)確的參加合群；B支路速率高于抽樣速率，抽樣后參與合群會(huì)丟失信息；C支路速率低于抽樣速率，抽樣后參與合群會(huì)有信息重疊；7.5網(wǎng)同步的概念問(wèn)題的解決：網(wǎng)同步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)同步的方法：全網(wǎng)同步主從同步相互同步異步復(fù)接碼速調(diào)整水庫(kù)法7.5網(wǎng)同步的概念7.5.1主從同步法在整個(gè)通信網(wǎng)中的某一站設(shè)置一個(gè)高穩(wěn)定的主時(shí)鐘源，將它產(chǎn)生的時(shí)鐘逐站傳送至網(wǎng)內(nèi)的各站，從而保證網(wǎng)內(nèi)各站同頻同相。如圖6-19。主時(shí)鐘源ABFCD圖7-19主從同步時(shí)鐘傳送

在每個(gè)站內(nèi)，本站的信號(hào)時(shí)鐘通過(guò)鎖相環(huán)與主時(shí)鐘保持一致；交換站內(nèi)轉(zhuǎn)接的時(shí)鐘由主時(shí)鐘控制；時(shí)延問(wèn)題：通過(guò)時(shí)延調(diào)整電路（如緩沖器）解