通信课件7.ppt
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1、第第 7 7 章章 同步原理同步原理v同步分为:载波同步、位同步、帧同步等同步分为:载波同步、位同步、帧同步等。v71 载波同步载波同步v分为:直接提取法、插入导频法和非线性变换法分为:直接提取法、插入导频法和非线性变换法。v711 直接提取法直接提取法v简单。当接收信号频谱中含有载频分量时,可用一个窄带通滤波器或锁相简单。当接收信号频谱中含有载频分量时,可用一个窄带通滤波器或锁相环环(锁相环起窄带跟踪滤波器的作用锁相环起窄带跟踪滤波器的作用),直接从接收信号中提取载频,放大,直接从接收信号中提取载频,放大后作为本地载波。后作为本地载波。7 71 12 2 插入导频法插入导频法v分为:频域插入
2、法和时域插入法。分为:频域插入法和时域插入法。v 1 1频域插入法频域插入法v在发送信号频谱为零的位置插入导频,收端把它提取出来作为本地载波。在发送信号频谱为零的位置插入导频,收端把它提取出来作为本地载波。通常采用插入正交导频的方法,这样可以减小对解调信号的影响。通常采用插入正交导频的方法,这样可以减小对解调信号的影响。v插入导频后的发送信号插入导频后的发送信号7 71 12 2 插入导频法插入导频法vLPF的输出的输出v 2 2时域插入法时域插入法v对被传输的数据信号和导频对被传输的数据信号和导频 信号在时间上加以区分。信号在时间上加以区分。7 71 13 3 非线性变化法非线性变化法v当接
3、收的信号本身不含有载波分量时,可用非线性变换的方法从接收信当接收的信号本身不含有载波分量时,可用非线性变换的方法从接收信号中提取载波。号中提取载波。v 1 1平方变换法平方变换法v如如DSB信号。信号。v接收信号接收信号 v平方变换平方变换 v中心频率为中心频率为20的带通滤波器滤波输出的带通滤波器滤波输出7 71 13 3 非线性变化法非线性变化法v二分频二分频v2 2平方环法平方环法v它是在平方变换法的基础上,将窄带通它是在平方变换法的基础上,将窄带通BPF用锁相环用锁相环(PLL)代替代替。v 3 3同相正交环法同相正交环法v也叫科斯塔斯也叫科斯塔斯(Costas)环法。鉴相器鉴别输入载
4、波分量与环法。鉴相器鉴别输入载波分量与VCO之间的相之间的相位差。上面的称为同相相干解调器,下面的称为正交相干解调器。位差。上面的称为同相相干解调器,下面的称为正交相干解调器。7 71 13 3 非线性变化法非线性变化法v设接收信号设接收信号f(t)cos(0t+0),VCO的输出为的输出为cos(0t+),v经过带宽为经过带宽为Wm的的LPF 7 71 13 3 非线性变化法非线性变化法v乘法器的输出乘法器的输出 v若若0-很小,则很小,则sin2(0-)2(0-)。乘法器的输出。乘法器的输出vLPF的作用就相当于对的作用就相当于对f (t)求时间平均。求时间平均。vU1就是所需要的本地载波
5、,就是所需要的本地载波,U5作为解调信号而输出作为解调信号而输出。7 72 2 位同步位同步v又称码元又称码元(或比特或比特)同步。同步。v这里考虑从接收的基带数据信号中提取定时信号。这里考虑从接收的基带数据信号中提取定时信号。v位同步方法分为两类:插入导频法和直接法位同步方法分为两类:插入导频法和直接法。v7 72 21 1 插入导频法插入导频法v也称为外同步法。将导频插在基带信号频谱的零点处。周期为也称为外同步法。将导频插在基带信号频谱的零点处。周期为Ts的二进的二进制不归零序列,其频谱的第一个零点位于制不归零序列,其频谱的第一个零点位于f=1/Ts处。若经过相关编码,处。若经过相关编码,
6、使其频谱的第一个零点在使其频谱的第一个零点在f=1/2Ts处。处。7 72 21 1 插入导频法插入导频法v收端,经中心频率收端,经中心频率f=1/Ts的窄带通滤波器,可以从解调后的基带信号中的窄带通滤波器,可以从解调后的基带信号中提取出位同步信号。对于图提取出位同步信号。对于图(b),窄带通滤波器的中心频率,窄带通滤波器的中心频率f=1/2Ts的,的,此时插入导频的周期为位同步脉冲周期的此时插入导频的周期为位同步脉冲周期的2倍,将插入导频二倍频就可得倍,将插入导频二倍频就可得到位同步信号。到位同步信号。v时域插入导频法,如图时域插入导频法,如图7.3。7 72 22 2 直接法直接法v直接法
7、也叫自同步法。直接法也叫自同步法。v常用方法常用方法:v1 1滤波法滤波法v对基带信号进行适当变换,对基带信号进行适当变换,用窄带通滤波器将同步频用窄带通滤波器将同步频 率分量提取出来。率分量提取出来。7 72 22 2 直接法直接法v2.2.包络检波法包络检波法v例如例如2PSK信号,其包络含有位同步信息。经包络检波后,用窄带通滤波信号,其包络含有位同步信息。经包络检波后,用窄带通滤波器器(或锁相环或锁相环)提取之,就可得到位同步信号。提取之,就可得到位同步信号。7 72 22 2 直接法直接法v 3.3.锁相法锁相法v用锁相环路做窄带通滤波器提取位同步信号的方法称为锁相法。在数用锁相环路做
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