通信中的同步技術(shù)概述

1、通信中的同步技術(shù)概述1概述 所謂同步是指收發(fā)雙方在時間上步調(diào)一致，故又稱定時。 在數(shù)字通信中，按照同步的功用分為：載波同步、位同步、群同步和網(wǎng)同步。 (1) 載波同步 載波同步是指在相干解調(diào)時，接收端需要提供一個與接收信號中的調(diào)制載波同頻同相的相干載波。這個載波的獲取稱為載波提取或載波同步。在模擬調(diào)制以及數(shù)字調(diào)制學(xué)習(xí)過程中，我們了解到要想實現(xiàn)相干解調(diào)，必須有相干載波。因此，載波同步是實現(xiàn)相干解調(diào)的先決條件。 2 (2) 位同步 位同步又稱碼元同步。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，任何消息都是通過一連串碼元序列傳送的，所以接收時需要知道每個碼元的起止時刻，以便在恰當(dāng)?shù)臅r刻進行取樣判決。例如在最佳接收機結(jié)構(gòu)中，

2、需要對積分器或匹配濾波器的輸出進行抽樣判決，判決時刻應(yīng)對準(zhǔn)每個接收碼元的終止時刻。這就要求接收端必須提供一個位定時脈沖序列，該序列的重復(fù)頻率與碼元速率相同，相位與最佳取樣判決時刻一致。我們把提取這種定時脈沖序列的過程稱為位同步。 3 (3) 群同步 群同步包含字同步、句同步、分路同步，它有時也稱幀同步。在數(shù)字通信中，信息流是用若干碼元組成一個“字”， 又用若干個“字”組成“句”。在接收這些數(shù)字信息時，必須知道這些“字”、“句”的起止時刻，否則接收端無法正確恢復(fù)信息。 對于數(shù)字時分多路通信系統(tǒng)，如PCM30/32電話系統(tǒng)， 各路信碼都安排在指定的時隙內(nèi)傳送，形成一定的幀結(jié)構(gòu)。 為了使接收端能正確

3、分離各路信號，在發(fā)送端必須提供每幀的起止標(biāo)記，在接收端檢測并獲取這一標(biāo)志的過程，稱為幀同步。因此，在接收端產(chǎn)生與“字”、“句”及“幀”起止時刻相一致的定時脈沖序列的過程統(tǒng)稱為群同步。 4 (4) 網(wǎng)同步 在獲得了以上討論的載波同步、位同步、群同步之后， 兩點間的數(shù)字通信就可以有序、準(zhǔn)確、可靠地進行了。然而， 隨著數(shù)字通信的發(fā)展，尤其是計算機通信的發(fā)展，多個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)必須有一個統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn)時鐘，這就是網(wǎng)同步的問題。 同步也是一種信息，按照獲取和傳輸同步信息方式的不同，又可分為外同步法和自同步法。 (1)

4、 外同步法 由發(fā)送端發(fā)送專門的同步信息（常被稱為導(dǎo)頻），接收端把這個導(dǎo)頻提取出來作為同步信號的方法，稱為外同步法。 5 (2) 自同步法 發(fā)送端不發(fā)送專門的同步信息，接收端設(shè)法從收到的信號中提取同步信息的方法，稱為自同步法。 自同步法是人們最希望的同步方法，因為可以把全部功率和帶寬分配給信號傳輸。在載波同步和位同步中，兩種方法都有采用，但自同步法正得到越來越廣泛的應(yīng)用。而群同步一般都采用外同步法。 6 同步本身雖然不包含所要傳送的信息，但只有收發(fā)設(shè)備之間建立了同步后才能開始傳送信息，所以同步是進行信息傳輸?shù)谋匾颓疤帷Ｍ叫阅艿暮脡挠謱⒅苯佑绊懼ㄐ畔到y(tǒng)的性能。如果出現(xiàn)同步誤差或失去同步就會導(dǎo)致通信系統(tǒng)性能下降或通信中斷。 因此，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、相位抖動小以及同步建立時間短，保持時間長等。7鎖相環(huán)鎖相環(huán)最初用于改善電視接收機的行同步和幀同步，以提高抗干擾能力。20世紀(jì)50年代后期隨著空間技術(shù)的發(fā)展，鎖相環(huán)用于對宇宙飛行目標(biāo)的跟蹤、遙測和遙控。60年代初隨著數(shù)字