第八章同步原理在通信系统中，同步具有相当重要的地位。通信系统能否有效、可靠地工作，很大程度上依赖于有无良好的同步系统。同步是数字通信的重点也是难点8.1载波同步8.2位同步8.3帧同步8.4跳频信号的同步8.5网同步8.1载波同步一.定义：在采用相干解调系统中,接收端必须提供一个与发送载波同频同相的相干载波,这就是载波同步二.载波提取方法1.直接提取：若已调信号中存在载波分量2.若已调信号中不存在载波分量(1)插入导频法：（外同步法）就需要采用在发端插入导频。（2）自同步法（内同步法）在接收端对信号进行适当的波形变换，时期含有载波信息，通过窄带滤波器，以取得同步信息。1.插入导频的调制和解调框图(1)调制（）f(t)ϕ0t相乘调制带通相加调制信号输出∼-π/2相移Acosω0t（2）解调ωmϕ(t)f(t)带通低通ω0窄带滤π/2波8.1.2非线性变换—滤波法一平方变换法2ωϕ(t)0DSB(。)2BPF÷2载波输出二.平方环法ϕDSB(t)载波。2LPFVCO2()÷输出PLL8.1.3同相正交法(科斯塔斯环)f(t)cos(ωt+θ)U信号005输出U3LPFU1载波UVCOLPF7输出π/2UU24LPFU6由于锁相环作为载波提取环时，其环路滤波器的带宽设计的很窄，只有f(t)中的直流分量Vd=Kdsin2()（8.2-6）可以通过，因此vd可写成vd=Kdsin2(θ−ϕ)（8.2-6）VdKd0πθ−ϕ－Kd图8-7Costas环的鉴相特性8.2位同步在数字通信系统中，发端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元，在接收端为了正确判决所接收的码元。因此，接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列。这个定时脉冲序列的重复频率和相位必须与发送的数码脉冲序列一致，把在接收端产生与接收码元的重复频率和相位一致的定时脉冲序列的过程称为码元同步，或称位同步。位同步提取的方法：直接提取；插入导频法(外同步法)和直接法(自同步法)。取样脉冲对准匹配滤波器输出最大时刻取样脉冲对准眼图睁开最大时刻8.2.1插入导频法位同步的导频插入方法与载波同步时的插入导频法类似，它也要插在基带信号频谱的零点处，以便提取。如果信号经过相关编码，其频谱的第一个零点在f=1/2T，插入导频也应在1/2T处。F(ω)F(ω)0f01/Tf1/2T一.插入位定时导频接收方框图输入基带信号基带相加器抽样判信号决窄带滤波倒相器移相定时形位同步脉成冲二.导频调制包络法n(t)ttt8.2.2自同步法一.非线性变换—滤波法1.微分整流法信号位同步a放大b微分cd窄带脉冲e输入α移相信号输出限幅整流滤波形成11000101101000atbtctdtet2.包络检波法2PSK包络窄带脉冲位定时检波滤波形成脉冲tattbcttetf3.延迟相干法cd2PSK移相基带提取窄带滤波脉冲形成位同步脉冲ab延迟τ0π00π0π00atTbbtτdtteft二、数字锁相法输入数字超前信号鉴相数字滤波器加脉冲减脉冲滞后÷n控制器信号钟位同步输出加脉减脉T0冲冲T分频输出未加控制T0T“加”脉冲控制T0“减”脉冲控制T8.3帧同步在时分多路传输系统中，各路信号是以帧的方式进行传输的，在接收端需有一个准确的时间标志，用以区分各的帧的起始时刻正确地识别出各路的时间位置，才能正确的对各路信号进行区分，这个提取时间标准的过程称为帧同步。8.3.1起止式同步法止起12345止151.58.3.2对帧同步系统的要求(1)帧同步的引入时间要短，设备开机后应能很快地进入同步。一旦系统失步，也能很快地恢复同步。(2)同步系统的工作要稳定可靠,具有较强的抗干扰能力。即同步系统应具有识别假失步和避免伪同步的能力。(3)在一定的同步引入时间要求下,同步码组的长度应最短。假失步:在数字信号在传输过程中因出现误码而造成帧同步信号的地丢失。为了使帧同步系统具有识别假失步的能力，特别引入了前方保护时间的概念，它指从第一个同步码丢失起到同步系统进入捕捉状态为止的一段时间。伪同步：无论选择何种同步码型，信息码流中都有可能