第7章5数据信号的同步

1第7章数据信号的同步2同步分类载波同步位同步群同步网同步3载波同步实现同频同相的相干载波的准确提取相干载波有偏差，结果将会怎样？4位同步位同步又称码元同步实现码元的准确定位5群同步群同步也称帧同步实现帧的准确定位6网同步在获得了以上讨论的载波同步、位同步、群同步之后，两点间的数字通信就可以有序、准确、可靠地进行了。然而，随着数字通信的发展，尤其是计算机通信的发展，多个用户之间的通信和数据交换，构成了数字通信网。显然，为了保证通信网内各用户之间可靠地通信和数据交换，全网必须有一个统一的时间标准时钟，这就是网同步的问题。7实现方法可分为外同步法和自同步法。8外同步法由发送端发送专门的同步信息（常被称为导频），接收端把这个导频提取出来作为同步信号的方法9自同步法发送端不发送专门的同步信息，接收端设法从收到的信号中提取同步信息的方法10以群同步为例主要采用外同步法实现11通过插入特殊码组实现群同步：集中式插入法和分散式插入法在介绍这两种方法以前，先简单介绍一种起止式群同步法。12起止式同步法止起15个码元1.5止13(a)分散插入法……群同步序列群同步码元群同步码元群同步码元信号码元群信号码元群群同步码元信号码元群(a)集中插入法群同步码组群同步码组群同步码组群同步码组信号码元群信号码元群信号码元群………集中与分散141集中它是指在每一信息群的开头集中插入作为群同步码组的特殊码组15集中插入法的关键是寻找实现群同步的特殊码组。对该码组的基本要求是：具有尖锐自相关特性古老的典故：伯乐相马16这马不错啊1718两组对比+++--+-+---+++19目前常用的群同步码组是巴克码N巴克码1＋2＋＋或＋－3＋＋－4＋＋＋－或＋＋－＋5＋＋＋－＋7＋＋＋――＋－11＋＋＋―――＋――＋－13＋＋＋＋＋――＋＋－＋－＋20巴克码局部自相关函数jnijiinjnjjnxxjR100100)(，，或，21尖峰时刻722巴克码识别器01(7)01(6)01(5)01(4)01(3)01(2)01(1)相加判决输入码元移位方向23识别器的输出波形11100101110010巴克码信息码信息码ttt1t1一群识别器输入识别器输出(a)(b)242间隔式插入法间隔式插入法又称为分散插入法，它是将群同步码以分散的形式均匀插入信息码流中25群同步性能漏同步假同步同步平均建立时间267.4.4群同步性能漏同步概率Pl：将正确同步位置漏过的概率。设：接收码元错误概率为p，需检验的同步码元数为n，检验时容许错误的最大码元数为m，则未漏判定为同步码的概率等于所以，漏同步概率等于当不允许有错误时，即设定m=0时，则上式变为0(1)mnrnrrrCpp01(1)mnrnrlrrPCppnlpP)1(127假同步概率Pf：将错误同步位置当作正确同步位置捕捉到的概率。设：信息码元“1”和“0”出现的先验概率相等，假同步是由某个信息码组被误认为同步码组造成的，同步码组长度为n，则n位的信息码组有2n种排列。它被错当成同步码组的概率和容许错误码元数m有关。若不容许有错码，即m=0，则只有一种可能，即信息码组中的每个码元恰好都和同步码元相同。若m=1，则有C1n种可能。因此假同步的总概率为式中，分母2n是全部可能出现的信息码组数。当m增大时，漏同步概率减小，但假同步概率增大。所以，两者是矛盾的。02mnrrfnCP28判决门限对性能的影响判决门限越高则漏同步概率Pl越高，假同步概率Pf越低29性能改进的方法我们希望加以改进，在建立同步的时候尽量可靠（假同步概率Pf低）同步建立后，要有一定的抗干扰性能（漏同步概率P1低）引出“帧同步的保护”问题30帧同步的保护将群同步工作分为两种状态：捕捉态和维持态状态转移图31自同步法以载波同步的平方法为例子PSK信号ttmts0cos)()(32理论推导与实现ttmtmttmts02202222cos)(21)(21cos)()(S(t)S2(t)窄带滤波二分频平方f02f0