第7章同步技术
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第七章同步数字体系(SDH)
576×8000＝4608Mbit 4)、管理单元指针(AUPTR)，占帧结构左侧l～9N列第4行的区域。 AUPTR这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置(位 置被编了号)相对应。这样，使得接收端能准确地从信息净负荷区中 分离出信息净负荷来。
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
电力系统分析第七章 同步发电机的基本方程
maD 0 0
0 maQ 0
3 2maf LRS P 1 3 2maD 0
0 0 3 2maQ
0 0 0
16
郑州航空工业管理学院
• Park方程：磁链方程
L0 m0 3 l2 2 d 0 q 0 0 f 3 maf 2 D 3 m 2 aD Q 0
2017/4/16 郑州航空工业管理学院 12
一. 派克变换 4. 物理意义: 将观察者的立场由静止的定子转移 至旋转的转子，原来定子三个静绕组 abc由两个与转子同步旋转的dq绕组代 替，实现交直流变换。 结论：经派克变换后的同步发电机的原 始方程就是一组常系数微分方程。
二. dq0坐标下的同步发电机的 等效结构 d轴方向: d（定子）、f（励磁）、D q轴方向: q（定子）、Q d轴方向相当于一个三卷变； q轴方向相当于一个双卷变； 0轴方向相当于一个单匝线圈；
7
郑州航空工业管理学院
磁链方程可记为：
abc LSS fDQ RS
LSR iabc LRR i fDQ
LSS ：定子绕组间自感、互感系数矩阵
LRR ：转子绕组间自感、互感系数矩阵
LRS , LSR ：定转子绕组间互感系数矩阵
18
郑州航空工业管理学院
四. 电压方程的坐标变换
• Park方程：电压方程
vabc abc Rs v fDQ fDQ 0
vabc abc Rsiabc vdq 0 Pvabc P abc PRsiabc P abc Rsidq 0 dq 0 P P 1 dq 0 Rsidq 0
第7章进程同步(含答案)
4、若一个进程已进入临界区，其他欲进入临界区的进程必须（等待）。
5、用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用（P）操作，退出临界区时应调用（V）操作。
6、在多道程序系统中，进程之间存在着的不同制约关系可以划分为两类：（同步）与（互斥）。（同步）指进程间具有一定逻辑关系；（互斥）是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。
INT BUFFER-SIZE=N；
INT SF=0；/*BUFFER中是否有可取的信息*/
INT SE=N；/* BUFFER中是否有空位置以存放信息*/
MAIN（）
{
GET（）
COMPUTE（）
}
4、桌上有一空盘，允许存放一只水果，爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取出，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
{ int b2=0:/*表示进程S2是否可以开始执行*/
int b3=0:/*表示进程S3是否可以开始执行*/
int b4=0:/*表示进程S4是否可以开始执行*/
Main()
s1();
s2();
s3()
s4()
}
6、 读者/写者问题。有一数据区为多个进程所共享，假设一些进程只能对该数据区完成读操作（读者），而另一些进程只能对其完成写操作（写者），读者和写者要遵守以下的约束：
Int SF=0;/*信号量SF用于表示缓冲区中有无可供计算的信息。*/
Main()
{
get();
compute();}
3、**在视频通信系统中，由进程PA采集一帧图像信息并存入环形缓冲区buffer，进程PB从buffer中取一帧数据进行处理，假设buffer的大小为n，试用P、V操作实现PA和PB。（类似生产者-消费者）
5、用P、V操作管理临界区时，任何一个进程在进入临界区之前应调用（P）操作，退出临界区时应调用（V）操作。
6、在多道程序系统中，进程之间存在着的不同制约关系可以划分为两类：（同步）与（互斥）。（同步）指进程间具有一定逻辑关系；（互斥）是指进程间在使用共享资源方面的约束关系。
INT BUFFER-SIZE=N；
INT SF=0；/*BUFFER中是否有可取的信息*/
INT SE=N；/* BUFFER中是否有空位置以存放信息*/
MAIN（）
{
GET（）
COMPUTE（）
}
4、桌上有一空盘，允许存放一只水果，爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取出，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
{ int b2=0:/*表示进程S2是否可以开始执行*/
int b3=0:/*表示进程S3是否可以开始执行*/
int b4=0:/*表示进程S4是否可以开始执行*/
Main()
s1();
s2();
s3()
s4()
}
6、 读者/写者问题。有一数据区为多个进程所共享，假设一些进程只能对该数据区完成读操作（读者），而另一些进程只能对其完成写操作（写者），读者和写者要遵守以下的约束：
Int SF=0;/*信号量SF用于表示缓冲区中有无可供计算的信息。*/
Main()
{
get();
compute();}
3、**在视频通信系统中，由进程PA采集一帧图像信息并存入环形缓冲区buffer，进程PB从buffer中取一帧数据进行处理，假设buffer的大小为n，试用P、V操作实现PA和PB。（类似生产者-消费者）
苏科版八年级物理下册同步教学 第7章 2 静电现象
指的是在电荷产生和消失过程中所产生的 电现象的总称。静电可因多种原因而发生,摩擦起电是静电的一 种表现方式。 问题1：静电在生活中有很多应用,如静电____复_印__、静电_______、 静电植_绒______、静电喷涂_______以及静纺纱电_______等。 除尘 问题2：静电也会产生危害,如_____雷_电___会导致人畜伤亡,能摧毁 房屋；静电产生的火花会引起煤矿瓦斯爆炸等。
二、 静电现象
应用示例
类型一 摩擦起电
例1 台式电脑使用一段时间后,为保证电脑的稳定性,需要打 开主机箱盖除尘,这是因为散热风扇的扇叶在转动过程中与空 气摩擦带上了____电_荷__(_静_电_,)可以______吸__引轻小物体,所以灰尘 会附着在扇叶上。
二、 静电现象
[解析]散热风扇的扇叶在转动的过程中与空气摩擦,使扇叶带上了电(荷 ),带电体有吸引轻小物体的性质,所以扇叶就把灰尘吸附在表面上了。
棒相互吸引。也就是说,所有带电体带的电要么和用丝绸摩擦过 的玻璃棒所带的电(称为正电荷)相同,要么和用毛皮摩擦过的橡 胶棒所带的电(称为负电荷)相同,没有第三种电荷。
二、 静电现象
问题1：电荷间的相互作用只有两种情况：相互__吸__引___和相互 ____排__斥____。 问题2：带两种不同电荷的两个物体之间可以相互____吸_引_____； 带正电荷的物体可以吸引__轻__小___物体,带负电荷的物体也可以吸 引____轻_小_物体。但前者是电荷与电荷间的_____相_互__作_用_,后者是带 电体的一种_____性__质_。
二、 静电现象
学点3 自然界和生活中的静电现象
现象1：干燥的天气,脱毛衣时会听到“噼啪”声,如果在黑暗处, 还会看到闪光,这是由于毛衣与内衣摩擦而带了电。 现象2：梳头时,头发会飘起来,这是由于梳子与头发相互摩擦带 了异种电荷而相互吸引。 现象3：夏季雷雨时,天空中划过的闪电是自然界发生的一种剧 烈的放电现象。
二、 静电现象
应用示例
类型一 摩擦起电
例1 台式电脑使用一段时间后,为保证电脑的稳定性,需要打 开主机箱盖除尘,这是因为散热风扇的扇叶在转动过程中与空 气摩擦带上了____电_荷__(_静_电_,)可以______吸__引轻小物体,所以灰尘 会附着在扇叶上。
二、 静电现象
[解析]散热风扇的扇叶在转动的过程中与空气摩擦,使扇叶带上了电(荷 ),带电体有吸引轻小物体的性质,所以扇叶就把灰尘吸附在表面上了。
棒相互吸引。也就是说,所有带电体带的电要么和用丝绸摩擦过 的玻璃棒所带的电(称为正电荷)相同,要么和用毛皮摩擦过的橡 胶棒所带的电(称为负电荷)相同,没有第三种电荷。
二、 静电现象
问题1：电荷间的相互作用只有两种情况：相互__吸__引___和相互 ____排__斥____。 问题2：带两种不同电荷的两个物体之间可以相互____吸_引_____； 带正电荷的物体可以吸引__轻__小___物体,带负电荷的物体也可以吸 引____轻_小_物体。但前者是电荷与电荷间的_____相_互__作_用_,后者是带 电体的一种_____性__质_。
二、 静电现象
学点3 自然界和生活中的静电现象
现象1：干燥的天气,脱毛衣时会听到“噼啪”声,如果在黑暗处, 还会看到闪光,这是由于毛衣与内衣摩擦而带了电。 现象2：梳头时,头发会飘起来,这是由于梳子与头发相互摩擦带 了异种电荷而相互吸引。 现象3：夏季雷雨时,天空中划过的闪电是自然界发生的一种剧 烈的放电现象。
通信原理第7版第7章PPT课件(樊昌信版)
实验二：数字调制与解调实验
实验目的
掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法。
实验内容
设计并实现一个数字调制与解调系统，包括调制器、解调器和信道等部分。
实验二：数字调制与解调实验
01
实验步骤
02
1. 选择合适的数字调制方式，如2ASK、2FSK、2PSK等。
03
2. 设计并实现调制器，将数字基带信号转换为已调信号。
循环码
编码原理
01
循环码是一种具有循环特性的线性分组码，其任意码字的循环
移位仍然是该码的码字。
生成多项式与校验多项式
02
生成多项式用于描述循环码的编码规则，而校验多项式则用于
检测接收码字中的错误。
编码效率与纠错能力
03
循环码的编码效率与线性分组码相当，但纠错能力更强，可以
纠正多个错误。
卷积码
编码原理
06
同步原理与技术
载波同步技术
载波同步的定义
在通信系统中，使本地产生的载波频率和相位与接收到的信号载波保持一致的过程。
载波同步的方法
包括直接法、插入导频法和同步法。直接法利用接收信号中的载波分量进行同步；插入导频法在发送端插入一个导频 信号，接收端利用导频信号进行同步；同步法则是通过特定的同步信号或同步头来实现同步。
归零码（RZ）
在码元间隔内电平回归到零，有利于时钟提取。
差分码（Differential Cod…
利用相邻码元电平的相对变化来表示信息，抗干扰能力强。
眼图与误码率分析
眼图概念
通过示波器观察到的数字基带信号的一种图形表示，可以 直观地反映信号的质量和传输性能。
眼图参数
包括眼睛张开度、眼睛高度、眼睛宽度和交叉点位置等， 用于评估信号的定时误差、幅度失真和噪声影响等。
第7章 三相永磁同步伺服电动机的控制
第二节 三相永磁同步伺服电动机的控制策略
ABC
1 43 65 2A NhomakorabeaX
B
Y
C
Z
V1: 1 0 0 V2: 1 1 0 V3: 0 1 0 V4: 0 1 1 V5: 0 0 1 V6: 1 0 1 V7: 1 1 1 V0: 0 0 0
三相永磁同步伺服电动机 的电子换向器主回路
第二节 三相永磁同步伺服电动机的控制策略
第 7 章 第二节 三相永磁同步伺服电动机的 控制策略
第二节
三相永磁同步伺服电动机的控制策略
dq坐标系上得到的三相永磁同步伺服电动机的矢量如 图7-2所示。
q
id iq
1
Laid
0 1 a
Laiq
d
图7-2三相永磁同步电动机矢量图
第二节
三相永磁同步伺服电动机的控制策略
在上图中Ψa是电动机定子磁链，Ψ0是电动机中 总的磁链，显然由于定子磁链的存在，使得总 磁链偏离了d轴，这就是电枢反应。电枢反应 主要是由定子电流的q轴分量iq引起的。 定子电流的d轴分量id相当于励磁电流。关于对 id的控制，在不同的实际应用场合下一般有两 种控制策略
引 言
数字式交流伺服系统在数控机床，机器人等领 域里已经获得了广泛的应用。数字式交流伺服 系统，是制造业实现自动化和信息化的基础构 件。 研究数字式交流伺服系统包括研究其速度控制、 位置控制以及辅助功能三个方面的问题，本课 程介绍数字式交流伺服系统的工作原理及相关 产品使用手册。
第 7 章 第一节 三相永磁同步伺服电动机及 其数学模型
式中：Ud、Uq——dq坐标系上的电枢电压分量； id、iq ——dq坐标系上的电枢电流分量;
同步 原理
非线性变换用平方律器件 实现。
图7－1 平方变换法提取载波原理框图
第7章 同步原理
此方法广泛用于DSB信号的载波同步信号提取。设DSB 信号为SDSB=f(t)cosω0t,若 调制信号f(t)是不含直流的模拟基带 信号,则DSB信号里不含载波分量,利用平方律器件 将该信号 经过非线性变换后,得到
图7－6 插入导频法的接收端原理框图
第7章 同步原理
如果不考虑信道失真及噪声干扰,则接收端收到的信号 与发送端的完全相同。此信号 分为两路:一路通过带通滤波 器滤除带外噪声;另一路通过中心频率为ω0 的窄带滤波器, 获得导频Asinω0t,再 将 其 进 行 π/2 相 移,就 能 得 到 与 调 制 载 波 同 频 同 相 的 相 干 载 波 cosω0t。两路信号相乘后 再通过低通滤波器即可获得原始信号。
第7章 同步原理 2.平方环法 在实际中,由于存在信道噪声,进入接收机的信号并不是
单一的信号,因此利用平方 变换法提取出来的载波也不纯。 为了改善平方变换法的性能,可以将图7－1中的窄带滤波 器 用锁相环代替,构成平方环法,其基本原理框图如图7－2所示。
图7－2 平方环法提取载波原理框图
第7章 同步原理
第7章 同步原理
7.2.2 插入导频法 在某些载波系统中,已调信号中不含有载波分量或者含
有载波分量但很难分离出来, 如 DSB、VSB、SSB和2DPSK。 为了获取载波同步信息,也可以采用插入导频的方法。
DSB信号的插入导频频谱示意图如图7 4所示。为了便 于接收已调信号时提取导频 信息,应使插入的导频与已调信 号的频谱成分尽量分离。这时可以将导频的插入位置选取 在已调信号频谱为零的位置,而且插入的导频并不是加入调 制器的载波,而是将该载波移 π/2相的“正交载波”。
图7－1 平方变换法提取载波原理框图
第7章 同步原理
此方法广泛用于DSB信号的载波同步信号提取。设DSB 信号为SDSB=f(t)cosω0t,若 调制信号f(t)是不含直流的模拟基带 信号,则DSB信号里不含载波分量,利用平方律器件 将该信号 经过非线性变换后,得到
图7－6 插入导频法的接收端原理框图
第7章 同步原理
如果不考虑信道失真及噪声干扰,则接收端收到的信号 与发送端的完全相同。此信号 分为两路:一路通过带通滤波 器滤除带外噪声;另一路通过中心频率为ω0 的窄带滤波器, 获得导频Asinω0t,再 将 其 进 行 π/2 相 移,就 能 得 到 与 调 制 载 波 同 频 同 相 的 相 干 载 波 cosω0t。两路信号相乘后 再通过低通滤波器即可获得原始信号。
第7章 同步原理 2.平方环法 在实际中,由于存在信道噪声,进入接收机的信号并不是
单一的信号,因此利用平方 变换法提取出来的载波也不纯。 为了改善平方变换法的性能,可以将图7－1中的窄带滤波 器 用锁相环代替,构成平方环法,其基本原理框图如图7－2所示。
图7－2 平方环法提取载波原理框图
第7章 同步原理
第7章 同步原理
7.2.2 插入导频法 在某些载波系统中,已调信号中不含有载波分量或者含
有载波分量但很难分离出来, 如 DSB、VSB、SSB和2DPSK。 为了获取载波同步信息,也可以采用插入导频的方法。
DSB信号的插入导频频谱示意图如图7 4所示。为了便 于接收已调信号时提取导频 信息,应使插入的导频与已调信 号的频谱成分尽量分离。这时可以将导频的插入位置选取 在已调信号频谱为零的位置,而且插入的导频并不是加入调 制器的载波,而是将该载波移 π/2相的“正交载波”。
SDH原理与应用第7章 SDH网络同步与定时
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◆正常工作方式
指在实际业务条件下的工作。此时， 时钟同步于输人的基准时钟信号。
◆保持工作方式
当从时钟所有同步的链路都出现故障，接收不 到任何参考时钟信号时，从时钟进入保持模式。 此时，从时钟利用定时基准信号丢失之前所存储 的最后的频率信息作为其定时基准而工作。
14
◆自由振荡工作方式
当从时钟不仅丢失所有外部定时基准，而且也失 去了定时基准记忆或者根本没有保持模式时，从 时钟内部振荡器工作于自由振荡方式。又称为自
同步网 同步网是数字同步网的简称，它是一个物理网，由同 步网节点设备（各级时钟）和定时链路组成。同步网 的作用是为其他网络提供定时参考信号。 网同步 网同步是一个广义上的概念，用来描述在网络中将公共 频率信号或时间信号传送到所有网元的方法。通常要求 整个通信网中各数字设备时钟保持同步，时钟同步包括 频率同步和时间同步。
由振荡模式。
◆锁定工作方式
从时钟的定时信号受到外部同步供给单元（SSU）的 控制。
15
7.2.5 定时基准的分配
按网络应用场合的不同，同步定时基准分配分为局内应用和局间应用。 局内应用 局内应用的几点说明： G.813 钟 同步链路 * * 局内 节点钟 * G.813 钟 * G.813 钟 去局外的其他 G.813钟 G.813 钟 局外 （1）带有BITS的节点时钟 至少为三级或二级时钟； （2）从BITS到被同步设备 之间的连线采用2Mbit/s或 2MHz专线； （3）定时信号再由该局 内的SDH网元经SDH传输链 路送往其他的SDH网元。
*表示仅为定时信号
图7.2 局内分配的同步网结构
16
局间应用
G.811 PRC 注意：局间同步定 时信号的传送，必 须确保低等级的时 钟只能接收较高等 级或同一等级时钟 的定时信号，这样 可以避免形成定时 环路。 G.812 节点钟
OTN 支持同步的需求_光传送网（OTN）技术的原理与测试_[共2页]
第7章OTN承载同步要求“传送”的概念正从传送TDM业务向着传送多种业务转变，对于“传送设备”的要求，不仅能够传输分组业务以适应IP化发展，而且要为各种业务系统提供支撑手段。
一个完整的电信网除承载电信业务之外，还需有保障业务网正常运行、提高网络服务质量的支撑网，支撑网包括同步网、公共信道信令网、传输监控和网络管理网等。
移动通信技术的发展离不开同步技术的支持，同步的目的是为了将时间和频率作为定时基准信号分配给网元设备和业务。
同步包括两部分：频率同步和时间同步。
出于降低成本、提高网络安全性的考虑，地面传输系统高精准传递时间同步是目前业界研究的一个热点。
SDH/MSTP设备、分组传送网（PTN）设备、路由器设备、接入网设备，还有光传送网（OTN）等各类承载设备，都在积极探寻有效传递频率、时间同步的解决方案。
7.1 OTN支持同步的需求移动通信技术的发展离不开同步技术的支持，目前CDMA2000和TD-SCDMA均是基站同步系统，有高精度的时间同步需求，而且基站之间的切换、漫游等都需要精确的时间控制，我国提出的TD-SCDMA标准，由于采用了TDD模式对时钟和时间同步提出了更高的要求，无线基站在软切换中，如果基站管理器和基站没有时间同步，将导致在选择器中发生邮件指令不匹配，从而使通话连接不能建立起来，所以基站之间需要高精度的时间同步, TD-SCDMA系统相邻基站之间空口对时间同步的精度要求是3µs。
无线基站空口的频率准确度要求满足±50ppb，这是基站间业务切换时手机数据缓存的需要，也是线路通信组建链路帧的需要。
今后，随着TD-LTE和C-RAN的广泛应用，对于同步的要求会越来越高。
[1]表7-1无线通信业务对于同步的需求无线标准频率同步要求时间（相位）同步要求GSM 0.05ppm NAWCDMA 0.05ppm NATD-SCDMA 0.05ppm ±1.5µs（3µs）CDMA2000 0.05ppm ±3µsWiMAX-FDD 0.05ppm NAWiMAX-TDD 0.05ppm ±1µsLTE-TDD 0.05ppm ±1.5µs（3µs）C-RAN 0.05ppm ±16.276ns 注：1ppm=10－6◆ 265 ◆。
第7章 时间同步
第7章 时间同步
第7章 时间同步
2．WSN时间同步协议(TPSN)
TPSN(Timing-Sync Protocol for Sensor Networks)算法[8]是Ganeriwal等 人提出的适用于WSN整个网络范围内的时间同步算法。该算法分两步：分级 和同步。第一步的目的是建立分级的拓扑网络，每个节点有个级别。只有一 个节点定为零级，叫做根节点。在第二步，i级节点与i-1级节点同步,最后所 有的节点都与根节点同步,从而达到整个网络的时间同步。 （1）分级 （2）同步
第7章 时间同步
3．HRTS(Hierarchy Referencing Time Synchronization Protocl) 和BTS 2004年Dai.H提出的HRTS[13]是在TPSN模型和RBS模型基础上演变出来 的一种时间同步算法,当一个节点发时间请求的时候，所有的相关节点都收到 请求，并记录接到请求的本地时间。例如O发M1进行时间同步的请求，K、P 节点都接到请求，他们记录收到请求时的本地时间，其中K节点和O进行信息 交互，计算出K、O节点间的时间偏此时K、P根据接收到的时间信息，进行 时间信息的同步 。
第7章 时间同步
7.1.2 算法设计的影响因素 第一，传感器节点需要彼此并行操作和协作去完成复杂的传感任务。数据 融合是这种并行操作的实例，不同的节点收集的数据集合为一个有意义的结 果。例如，在车辆跟踪系统中，传感器节点记录车辆的位置和时间并传送给 网关节点，然后结合这些信息估计车辆的位置和速度。很明显，如果传感器 节点缺乏统一的时间戳(也就是说没有同步)，估计将是不准确的。 第二，许多节能方案是利用时间同步来实现的。例如，传感器可以在适当 的时候休眠(通过关闭传感器和收发器进入节能模式)，在需要的时候再唤醒。 当应用这种节能模式的时候，节点应该在同等的时间休眠和唤醒，也就是说 当数据到来时，节点的接收器并没有关闭。这个需要传感器节点间精确的定 时。调度算法，例如TDMA，能够通过不同的时隙共享信道，进而去估计传 输阻塞和保存能量。因此，同步是信道调度的基础。
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计算机网络通信原理——同步技术
9
不同功用的同步:网同步 不同功用的同步:
上述的载波同步,位同步,群同步技术可以保证 上述的载波同步,位同步, 两点间的数字通信有序,准确,可靠地进行. 两点间的数字通信有序,准确,可靠地进行. 随着数字通信的发展,尤其是计算机通信的发展, 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, 多个用户之间的通信和数据交换,构成了数字通 信网. 信网. 为了保证通信网内各用户之间可靠地通信和交换 数据,全网必须有一个统一的时间标准时钟, 数据,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. 就是网同步的问题.
第七章 同步技术
龚小红 福建工程学院
第七章 同步技术
1. 同步的基本概念 2. 载波同步技术 3. 位同步技术 4. 群同步 帧同步)技术 群同步(帧同步 技术 帧同步 5. 网同步技术
计算机网络通信原理——同步技术
2
同步的基本概念
所谓同步是指收发双方在时间上步调一致,故又称定时. 所谓同步是指收发双方在时间上步调一致,故又称定时. 在时间上步调一致 定时 在计算机通信系统中,同步技术是保证通信系统正常工作的 在计算机通信系统中, 关键技术. 关键技术. 在数字通信系统中,按照传输数据的速率是否恒定分为异步 在数字通信系统中,按照传输数据的速率是否恒定分为异步 传输和同步传输. 传输和同步传输. 按照同步的功用分为:载波同步,位同步,群同步和网同步. 按照同步的功用分为:载波同步,位同步,群同步和网同步. 按照获取和传输同步信息方式的不同,又可分为外同步法和 按照获取和传输同步信息方式的不同,又可分为外同步法和 外同步 自同步法. 自同步法
计算机网络通信原理——同步技术
12
同步技术的重要性
同步本身虽然不包含所要传送的信息,但只有收 同步本身虽然不包含所要传送的信息, 发设备之间建立了同步后才能开始传送信息, 发设备之间建立了同步后才能开始传送信息,所 以同步是进行信息传输的必要和前提. 以同步是进行信息传输的必要和前提. 同步性能的好坏将直接影响着通信系统的性能. 同步性能的好坏将直接影响着通信系统的性能. 如果出现同步误差或失去同步就会直接导致通信 质量下降,降低通信系统性能,甚至使通信中断. 质量下降,降低通信系统性能,甚至使通信中断.
计算机网络通信原理——同步技术
3
不同传输方式的同步
在数字通信系统中,按照传输数据的速率 在数字通信系统中, 是否恒定分为: 是否恒定分为: 1. 异步传输方式 收发双方独立产生同步时钟, 收发双方独立产生同步时钟,但定期进行 校准. 校准. 2. 同步传输方式 接收方的时钟完全由发送方控制. 接收方的时钟完全由发送方控制.
计算机网络通信原理——同步技术
10
同步信息的获取方式
同步也是一种信息,按照获取和传输同步信息方 同步也是一种信息, 式的不同可分为: 式的不同可分为: 1. 外同步法 外同步法
– 由发送端发送专门的同步信息(常被称为导频),接 由发送端发送专门的同步信息(常被称为导频),接 ), 收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的 方法, 称为外同步法. 方法, 称为外同步法.
2. 自同步法 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 发送端不发送专门的同步信息, 信号中提取同步信息的方法,称为自同步法. 信号中提取同步信息的方法,称为自同步法.
计算机网络通信原理——同步技术
11
不同场合的同步方式
由于外同步法需要传输独立的同步信号,因此, 由于外同步法需要传输独立的同步信号,因此, 要付出额外功率和频带, 要付出额外功率和频带,而自同步法是人们最希 望的同步方法, 望的同步方法,因为可以把全部功率和带宽分配 给信号传输. 给信号传输. 在载波同步和位同步中,二者都有采用,而自同 在载波同步和位同步中,二者都有采用, 步法用得较多;在群同步中, 步法用得较多;在群同步中,一般都采用外同步 法.
计算机网络通信原理——同步技术
13
同步的技术指标
同步系统应具有比信息传输系统更高的可 靠性和更好的质量指标, 靠性和更好的质量指标,如:
– 同步误差小 – 相位抖动小 – 同步建立时间短 – 同步保持时间长
计算机网络通信原理——同步技术
14
第七章 同步技术
1. 同步的基本概念 2. 载波同步技术 3. 位同步技术 4. 群同步 帧同步)技术 群同步(帧同步术
17
插入导频法的使用场合
抑制载波的双边带信号(如DSB,等概的 抑制载波的双边带信号( ,等概的2PSK) ) 本身不含有载波,残留边带( 本身不含有载波,残留边带(VSB)信号虽含有 ) 载波分量,但很难从已调信号的频谱中把它分离 载波分量, 出来.对这些信号的载波提取, 出来.对这些信号的载波提取,可以用插入导频 外同步法). 法(外同步法). 尤其是单边带(SSB)信号, 它既没有载波分量 尤其是单边带( )信号, 又不能用直接法提取载波,只能用插入导频法. 又不能用直接法提取载波,只能用插入导频法.
计算机网络通信原理——同步技术
15
载波同步技术
载波同步的方法通常有以下两种: 载波同步的方法通常有以下两种:
1. 插入导频法(外同步法) 插入导频法(外同步法)
– 所谓插入导频,就是在已调信号频谱中额外插入一个 所谓插入导频, 低功率的线谱, 低功率的线谱,以便接收端作为载波同步信号加以恢 复,此线谱对应的正弦波称为导频信号. 此线谱对应的正弦波称为导频信号.
计算机网络通信原理——同步技术
18
SSB,DSB信号简介 , 信号简介
假设无线电音频信号频率为 假设无线电音频信号频率为500Hz,载波频率为10MHz, ,载波频率为 , 那么调制后信号将产生的主要频率: 那么调制后信号将产生的主要频率: 10MHz + 500Hz=10.0005MHz —— 上边带(USB) 上边带( ) 10MHz - 500Hz= 9.9995MHz —— 下边带(LSB) 下边带( ) 若在调幅波频谱中的上下两个边带都含有相同的信息,只 若在调幅波频谱中的上下两个边带都含有相同的信息, 传送一个边带也就可以完成信息的传送,为了提高发射功 传送一个边带也就可以完成信息的传送 为了提高发射功 率的效率,而把其中一个边带和载波都消除掉 而把其中一个边带和载波都消除掉. 率的效率 而把其中一个边带和载波都消除掉.这个过程 就叫做单边带调制, 就叫做单边带调制,而最终输出的无线电信号就叫做单边 带信号( 带信号(SSB). ). 若在调制时上下两个边带含有不同的信息,称为双边带调 若在调制时上下两个边带含有不同的信息, 输出的信号就叫做双边带信号( 制,输出的信号就叫做双边带信号(DSB). ).
计算机网络通信原理——同步技术
6
不同功用的同步:载波同步 不同功用的同步:载波同步
在数字频带传输系统中,采用相干解调时,接收 在数字频带传输系统中,采用相干解调时, 端需要产生一个与接收信号中的调制载波同频同 相的相干载波.这个载波的获取称为载波提取或 相的相干载波.这个载波的获取称为载波提取或 载波提取 载波同步. 载波同步. 在学习数字调制技术过程中,我们了解到要想实 在学习数字调制技术过程中, 现相干解调,必须有相干载波.因此, 现相干解调,必须有相干载波.因此,载波同步 是实现相干解调的先决条件. 是实现相干解调的先决条件.
计算机网络通信原理——同步技术
4
异步传输
异步传输采用字符同步方式进行传输时,由于字符短, 异步传输采用字符同步方式进行传输时,由于字符短, 采用字符同步方式进行传输时 时钟的漂移不会影响脉冲信号的正确接收, 时钟的漂移不会影响脉冲信号的正确接收,收发双方不 需要严格的时间标准. 需要严格的时间标准. 字符内部的每一位采用固定的时间模式,字符之间间隔 字符内部的每一位采用固定的时间模式, 可以任意.因此,传输数据的速率不是恒定的. 可以任意.因此,传输数据的速率不是恒定的. 异步传输又称起止式传输,它采用独特的起始信号(起 异步传输又称起止式传输,它采用独特的起始信号( 又称起止式传输 始位)和终止信号(结束位)来限定每个字符, 始位)和终止信号(结束位)来限定每个字符,按位逐 次地传输,因此其传输效率较低. 次地传输,因此其传输效率较低.
计算机网络通信原理——同步技术
8
不同功用的同步:群同步 不同功用的同步:
在数字通信中,信息流是用若干码元组成一个个"字", 在数字通信中,信息流是用若干码元组成一个个" 又用若干个" 组成" 在接收这些数字信息时, 又用若干个"字"组成"句".在接收这些数字信息时,必 须知道这些" 的起止时刻, 须知道这些"字","句"的起止时刻,否则接收端无法正 确恢复信息. 确恢复信息. 在数字时分多路通信系统中,各路信码都安排在指定的时隙 在数字时分多路通信系统中, 内传送,形成一定的帧结构. 内传送,形成一定的帧结构.在接收端为了正确地分离各路 信号,首先要识别出每帧的起始时刻, 信号,首先要识别出每帧的起始时刻,从而找出各路时隙的 位置. 位置. 接收端必须产生与字,句和帧起止时间相一致的定时信号. 接收端必须产生与字,句和帧起止时间相一致的定时信号. 我们称获得这些定时序列的过程为群(字 同步. 我们称获得这些定时序列的过程为群 字, 句,帧)同步. 同步
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7
不同功用的同步:位同步 不同功用的同步:
位同步又称码元同步.在数字通信系统中,不管采用基带 位同步又称码元同步.在数字通信系统中, 传输,还是频带传输,都需要位同步. 传输,还是频带传输,都需要位同步. 任何消息都是通过一连串码元序列传送的,所以接收时需 任何消息都是通过一连串码元序列传送的, 要知道每个码元的起止时刻, 要知道每个码元的起止时刻,以便在恰当的时刻进行采样 判决. 判决. 接收端必须提供一个位同步脉冲序列,该序列的重复频率 接收端必须提供一个位同步脉冲序列, 与码元速率相同,相位与最佳取样判决时刻一致. 与码元速率相同,相位与最佳取样判决时刻一致.我们把 提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步 位同步. 提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步.
9
不同功用的同步:网同步 不同功用的同步:
上述的载波同步,位同步,群同步技术可以保证 上述的载波同步,位同步, 两点间的数字通信有序,准确,可靠地进行. 两点间的数字通信有序,准确,可靠地进行. 随着数字通信的发展,尤其是计算机通信的发展, 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, 多个用户之间的通信和数据交换,构成了数字通 信网. 信网. 为了保证通信网内各用户之间可靠地通信和交换 数据,全网必须有一个统一的时间标准时钟, 数据,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. 就是网同步的问题.
第七章 同步技术
龚小红 福建工程学院
第七章 同步技术
1. 同步的基本概念 2. 载波同步技术 3. 位同步技术 4. 群同步 帧同步)技术 群同步(帧同步 技术 帧同步 5. 网同步技术
计算机网络通信原理——同步技术
2
同步的基本概念
所谓同步是指收发双方在时间上步调一致,故又称定时. 所谓同步是指收发双方在时间上步调一致,故又称定时. 在时间上步调一致 定时 在计算机通信系统中,同步技术是保证通信系统正常工作的 在计算机通信系统中, 关键技术. 关键技术. 在数字通信系统中,按照传输数据的速率是否恒定分为异步 在数字通信系统中,按照传输数据的速率是否恒定分为异步 传输和同步传输. 传输和同步传输. 按照同步的功用分为:载波同步,位同步,群同步和网同步. 按照同步的功用分为:载波同步,位同步,群同步和网同步. 按照获取和传输同步信息方式的不同,又可分为外同步法和 按照获取和传输同步信息方式的不同,又可分为外同步法和 外同步 自同步法. 自同步法
计算机网络通信原理——同步技术
12
同步技术的重要性
同步本身虽然不包含所要传送的信息,但只有收 同步本身虽然不包含所要传送的信息, 发设备之间建立了同步后才能开始传送信息, 发设备之间建立了同步后才能开始传送信息,所 以同步是进行信息传输的必要和前提. 以同步是进行信息传输的必要和前提. 同步性能的好坏将直接影响着通信系统的性能. 同步性能的好坏将直接影响着通信系统的性能. 如果出现同步误差或失去同步就会直接导致通信 质量下降,降低通信系统性能,甚至使通信中断. 质量下降,降低通信系统性能,甚至使通信中断.
计算机网络通信原理——同步技术
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不同传输方式的同步
在数字通信系统中,按照传输数据的速率 在数字通信系统中, 是否恒定分为: 是否恒定分为: 1. 异步传输方式 收发双方独立产生同步时钟, 收发双方独立产生同步时钟,但定期进行 校准. 校准. 2. 同步传输方式 接收方的时钟完全由发送方控制. 接收方的时钟完全由发送方控制.
计算机网络通信原理——同步技术
10
同步信息的获取方式
同步也是一种信息,按照获取和传输同步信息方 同步也是一种信息, 式的不同可分为: 式的不同可分为: 1. 外同步法 外同步法
– 由发送端发送专门的同步信息(常被称为导频),接 由发送端发送专门的同步信息(常被称为导频),接 ), 收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的 方法, 称为外同步法. 方法, 称为外同步法.
2. 自同步法 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 发送端不发送专门的同步信息, 信号中提取同步信息的方法,称为自同步法. 信号中提取同步信息的方法,称为自同步法.
计算机网络通信原理——同步技术
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不同场合的同步方式
由于外同步法需要传输独立的同步信号,因此, 由于外同步法需要传输独立的同步信号,因此, 要付出额外功率和频带, 要付出额外功率和频带,而自同步法是人们最希 望的同步方法, 望的同步方法,因为可以把全部功率和带宽分配 给信号传输. 给信号传输. 在载波同步和位同步中,二者都有采用,而自同 在载波同步和位同步中,二者都有采用, 步法用得较多;在群同步中, 步法用得较多;在群同步中,一般都采用外同步 法.
计算机网络通信原理——同步技术
13
同步的技术指标
同步系统应具有比信息传输系统更高的可 靠性和更好的质量指标, 靠性和更好的质量指标,如:
– 同步误差小 – 相位抖动小 – 同步建立时间短 – 同步保持时间长
计算机网络通信原理——同步技术
14
第七章 同步技术
1. 同步的基本概念 2. 载波同步技术 3. 位同步技术 4. 群同步 帧同步)技术 群同步(帧同步术
17
插入导频法的使用场合
抑制载波的双边带信号(如DSB,等概的 抑制载波的双边带信号( ,等概的2PSK) ) 本身不含有载波,残留边带( 本身不含有载波,残留边带(VSB)信号虽含有 ) 载波分量,但很难从已调信号的频谱中把它分离 载波分量, 出来.对这些信号的载波提取, 出来.对这些信号的载波提取,可以用插入导频 外同步法). 法(外同步法). 尤其是单边带(SSB)信号, 它既没有载波分量 尤其是单边带( )信号, 又不能用直接法提取载波,只能用插入导频法. 又不能用直接法提取载波,只能用插入导频法.
计算机网络通信原理——同步技术
15
载波同步技术
载波同步的方法通常有以下两种: 载波同步的方法通常有以下两种:
1. 插入导频法(外同步法) 插入导频法(外同步法)
– 所谓插入导频,就是在已调信号频谱中额外插入一个 所谓插入导频, 低功率的线谱, 低功率的线谱,以便接收端作为载波同步信号加以恢 复,此线谱对应的正弦波称为导频信号. 此线谱对应的正弦波称为导频信号.
计算机网络通信原理——同步技术
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SSB,DSB信号简介 , 信号简介
假设无线电音频信号频率为 假设无线电音频信号频率为500Hz,载波频率为10MHz, ,载波频率为 , 那么调制后信号将产生的主要频率: 那么调制后信号将产生的主要频率: 10MHz + 500Hz=10.0005MHz —— 上边带(USB) 上边带( ) 10MHz - 500Hz= 9.9995MHz —— 下边带(LSB) 下边带( ) 若在调幅波频谱中的上下两个边带都含有相同的信息,只 若在调幅波频谱中的上下两个边带都含有相同的信息, 传送一个边带也就可以完成信息的传送,为了提高发射功 传送一个边带也就可以完成信息的传送 为了提高发射功 率的效率,而把其中一个边带和载波都消除掉 而把其中一个边带和载波都消除掉. 率的效率 而把其中一个边带和载波都消除掉.这个过程 就叫做单边带调制, 就叫做单边带调制,而最终输出的无线电信号就叫做单边 带信号( 带信号(SSB). ). 若在调制时上下两个边带含有不同的信息,称为双边带调 若在调制时上下两个边带含有不同的信息, 输出的信号就叫做双边带信号( 制,输出的信号就叫做双边带信号(DSB). ).
计算机网络通信原理——同步技术
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不同功用的同步:载波同步 不同功用的同步:载波同步
在数字频带传输系统中,采用相干解调时,接收 在数字频带传输系统中,采用相干解调时, 端需要产生一个与接收信号中的调制载波同频同 相的相干载波.这个载波的获取称为载波提取或 相的相干载波.这个载波的获取称为载波提取或 载波提取 载波同步. 载波同步. 在学习数字调制技术过程中,我们了解到要想实 在学习数字调制技术过程中, 现相干解调,必须有相干载波.因此, 现相干解调,必须有相干载波.因此,载波同步 是实现相干解调的先决条件. 是实现相干解调的先决条件.
计算机网络通信原理——同步技术
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异步传输
异步传输采用字符同步方式进行传输时,由于字符短, 异步传输采用字符同步方式进行传输时,由于字符短, 采用字符同步方式进行传输时 时钟的漂移不会影响脉冲信号的正确接收, 时钟的漂移不会影响脉冲信号的正确接收,收发双方不 需要严格的时间标准. 需要严格的时间标准. 字符内部的每一位采用固定的时间模式,字符之间间隔 字符内部的每一位采用固定的时间模式, 可以任意.因此,传输数据的速率不是恒定的. 可以任意.因此,传输数据的速率不是恒定的. 异步传输又称起止式传输,它采用独特的起始信号(起 异步传输又称起止式传输,它采用独特的起始信号( 又称起止式传输 始位)和终止信号(结束位)来限定每个字符, 始位)和终止信号(结束位)来限定每个字符,按位逐 次地传输,因此其传输效率较低. 次地传输,因此其传输效率较低.
计算机网络通信原理——同步技术
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不同功用的同步:群同步 不同功用的同步:
在数字通信中,信息流是用若干码元组成一个个"字", 在数字通信中,信息流是用若干码元组成一个个" 又用若干个" 组成" 在接收这些数字信息时, 又用若干个"字"组成"句".在接收这些数字信息时,必 须知道这些" 的起止时刻, 须知道这些"字","句"的起止时刻,否则接收端无法正 确恢复信息. 确恢复信息. 在数字时分多路通信系统中,各路信码都安排在指定的时隙 在数字时分多路通信系统中, 内传送,形成一定的帧结构. 内传送,形成一定的帧结构.在接收端为了正确地分离各路 信号,首先要识别出每帧的起始时刻, 信号,首先要识别出每帧的起始时刻,从而找出各路时隙的 位置. 位置. 接收端必须产生与字,句和帧起止时间相一致的定时信号. 接收端必须产生与字,句和帧起止时间相一致的定时信号. 我们称获得这些定时序列的过程为群(字 同步. 我们称获得这些定时序列的过程为群 字, 句,帧)同步. 同步
计算机网络通信原理——同步技术
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不同功用的同步:位同步 不同功用的同步:
位同步又称码元同步.在数字通信系统中,不管采用基带 位同步又称码元同步.在数字通信系统中, 传输,还是频带传输,都需要位同步. 传输,还是频带传输,都需要位同步. 任何消息都是通过一连串码元序列传送的,所以接收时需 任何消息都是通过一连串码元序列传送的, 要知道每个码元的起止时刻, 要知道每个码元的起止时刻,以便在恰当的时刻进行采样 判决. 判决. 接收端必须提供一个位同步脉冲序列,该序列的重复频率 接收端必须提供一个位同步脉冲序列, 与码元速率相同,相位与最佳取样判决时刻一致. 与码元速率相同,相位与最佳取样判决时刻一致.我们把 提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步 位同步. 提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步.