通信原理 同步原理

网同步通信原理网同步通信原理是指在传输数据时，发送端和接收端由一个共享的时钟信号驱动，以保持数据传输的同步性。

在网同步通信中，同步信号由发送端产生，并通过通信链路传输到接收端，接收端根据同步信号来恢复发送端的时钟信号，以确保数据传输的正确性。

为了更好地理解网同步通信原理，我们可以从发送端和接收端的角度来分析。

在发送端，首先将待发送的数据按照一定的编码方式进行编码。

编码的目的是将原始数据转换为可以在物理链路上传输的电子信号。

常见的编码方式有非归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。

接下来，发送端根据时钟信号将编码后的数据进行调制。

调制的目的是将数字信号转换为模拟信号，以便在物理链路上传输。

调制常用的方式有频移键控（FSK）、相移键控（PSK）、振幅键控（ASK）等。

经过调制后的信号被发送到物理链路上，通过传输介质传输到接收端。

在接收端，接收到发送端发送的调制信号后，需要进行解调和解码操作，以恢复原始数据。

首先，接收端对接收到的调制信号进行解调。

解调的目的是将模拟信号转换回数字信号。

解调采用与发送端相对应的调制方式，将模拟信号转换为数字信号。

接下来，接收端根据发送端的时钟信号，将解调后的数字信号进行解码。

解码的目的是将接收到的数字信号转换为原始数据。

解码使用与发送端相对应的解码方式，将数字信号转换为原始数据。

为了保证数据传输的同步性，发送端需要周期性地发送同步信号。

同步信号的作用是告诉接收端数据的开始和结束位置，以及数据的传输速度。

接收端根据同步信号来恢复发送端的时钟信号，使得数据能够按照正确的速度被接收和处理。

在网同步通信中，同步信号通常以比特流的形式传输。

同步信号可以是时钟信号本身，也可以是辅助的同步信号，例如同步码、同步字等。

接收端根据同步信号的边沿来恢复发送端的时钟信号。

需要注意的是，网同步通信要求发送端和接收端的时钟信号保持一致。

如果时钟信号不一致，就会导致数据传输中的位偏移和位错，从而引起数据传输错误。

通信原理帧同步同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。

这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。

同步传输时，一个信息帧中包含许多字符，每个信息帧用同步字符作为开始，一般将同步字符和空字符用同一个代码。

在整个系统中，由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。

接收端当然是应该能识别同步字符的，当检测到有一串数位和同步字符相匹配时，就认为开始一个信息帧，于是，把此后的数位作为实际传输信息来处理。

同步通信协议：1.面向字符的同步协议(IBM的BSC协议)BSC协议规定了10个特殊字符(称为控制字符)作为信息传输的标志。

其格式为SYN SOH 标题STX 数据块ETB/ETX 块校验SYN：同步字符(Synchronous character)，每帧可加1个(单同步)或2个(双同步)同步字符。

SOH：标题开始(Start of Header)。

标题：Header，包含源地址(发送方地址)、目的地址(接收方地址)、路由指示。

STX：正文开始(Start of Text)。

数据块：正文(Text)，由多个字符组成。

ETB:块传输结束(end of transmission block)，标识本数据块结束。

ETX：全文结束(end of text)，(全文分为若干块传输)。

块校验：对从SOH开始，直到ETB/ETX字段的检验码。

2.面向bit的同步协议(ISO的HDLC)一帧信息可以是任意位，用位组合标识帧的开始和结束。

F场：标志场;作为一帧的开始和结束，标志字符为8位，01111110。

A场：地址场，规定接收方地址，可为8的整倍位。

接收方检查每个地址字节的第1位，如果为"0"，则后边跟着另一个地址字节。

若为"1"，则该字节为最后一个地址字节。

C场：控制场。

指示信息场的类型，8位或16位。

若第1字节的第1位为0，则还有第2个字节也是控制场。

码元同步1．外同步法（1）外同步法的概念外同步法是指在发送码元序列中附加码元同步用的辅助信息，在信号中加入导频或数据序列，以达到提取码元同步信息的目的的技术，又称辅助信息同步法。

（2）外同步法的原理在发送信号中插入频率为码元速率（1/T）或码元速率的倍数的同步信号；在接收端利用窄带滤波器将其分离出来，并形成码元定时脉冲。

（3）外同步法的特点优点：设备较简单。

缺点：需要占用一定的频带宽带和发送功率。

2．自同步法自同步法不需要辅助同步信息，而是从接收的码元序列中经过某种变换提取出定时信息的方法。

（1）开环码元同步法①开环码元同步法的概念开环码元同步法是指将解调后的基带接收码元先通过某种非线性变换，再送入一个窄带滤波电路，从而滤出码元速率的离散频率分量的同步方法，又称非线性变换同步法。

②开环码元同步法的方案a．延迟相乘法图13-6 延迟相乘法开环码元同步原理分析用延迟相乘的方法作非线性变换，延迟相乘后码元波形的后一半是正值，前一半当输入状态有改变时为负值，故变换后的码元序列的频谱中包含码元速率的分量；选择延迟时间，使其等于码元持续时间的一半，就可以得到最强的码元速率分量。

b．微分整流法图13-7 微分整流法开环码元同步原理分析用微分电路去检测矩形码元脉冲的边沿，输出正负窄脉冲，经过整流得到正脉冲序列，此序列的频谱中就包含有码元速率的分量。

③开环码元同步法的误差若窄带滤波器的带宽为，其中K为一个常数，则提取同步的时间误差比例为式中，为同步误差时间的均值；T为码元持续时间；E b为码元能量；n0为单边噪声功率谱密度。

（2）闭环码元同步法①闭环码元同步法的概念闭环码元同步是指将接收信号和本地产生的码元定时信号相比较，使本地产生的定时信号和接收码元波形的转变点保持同步的方法。

②闭环码元同步法的实现a．原理框图图13-8 超前／滞后门同步原理方框图图中有两个支路，每个支路都有一个与输入基带信号m(t)相乘的门信号，分别称为超前门和滞后门。

通信原理同步在通信领域中，同步是一个非常重要的概念，它指的是发送端和接收端在数据传输过程中保持一致的时钟信号和数据格式，以确保数据的准确传输和解析。

在通信原理中，同步技术是至关重要的，它可以分为外部同步和内部同步两种方式，下面我们将详细介绍这两种同步方式及其应用。

首先，外部同步是指通过外部时钟信号来实现发送端和接收端的同步。

在数字通信中，常用的外部同步方式包括同步字、同步码和同步信号等。

同步字是一种特殊的数据序列，它被插入到数据流中，用来帮助接收端找到正确的数据起始点。

同步码则是一种特殊的编码方式，它可以在数据流中识别出同步位置，从而实现数据的同步解析。

而同步信号则是通过特定的时钟信号来指示数据传输的开始和结束，以确保发送端和接收端的同步传输。

其次，内部同步是指在数据传输过程中，发送端和接收端通过自身的时钟信号来实现同步。

在数字通信中，常用的内部同步方式包括时分复用和频分复用等。

时分复用是指将不同的数据流分配到不同的时间片中进行传输，接收端根据时钟信号来解析数据。

而频分复用则是将不同的数据流分配到不同的频率带宽中进行传输，接收端根据频率信号来解析数据。

在实际应用中，外部同步和内部同步常常结合使用，以确保数据传输的稳定和可靠。

例如，在无线通信系统中，发送端通过外部时钟信号将数据流分配到不同的时间片和频率带宽中进行传输，接收端则通过内部时钟信号来解析数据，从而实现同步传输。

而在有线通信系统中，发送端和接收端通常通过外部时钟信号来保持同步，以确保数据的准确传输和解析。

总之，同步技术在通信原理中起着至关重要的作用，它可以确保数据传输的稳定和可靠。

在实际应用中，我们需要根据不同的通信系统和需求来选择合适的同步方式，以确保通信系统的正常运行和数据传输的准确性。

希望本文对同步技术有所帮助，谢谢阅读！。

通信原理同步
通信原理是指信号的传递和处理过程中所涉及的基本原理和方法。

其中，同步是通信原理中的一个重要概念。

在通信中，同步是指发送端和接收端之间的时钟信号保持一致，以确保数据的准确传输。

同步可以分为硬件同步和软件同步两种方式。

硬件同步通常通过传输中的特殊信号来实现，例如串口通信中的RTS（Request to Send）和CTS（Clear to Send）信号线，
以及以太网通信中的同步帧等。

接收端根据发送端发送的同步信号来确定数据的传输时机，以保证数据的正确接收。

软件同步则是通过通信协议或者算法来实现的。

发送端和接收端通过预先约定的规则来保持同步，例如在通信协议中规定每个数据帧的起始和结束标志位，接收端根据这些标志位来判断数据的边界，并进行相应的处理。

同步在通信中起到了关键的作用。

它能够确保数据的准确传输，并保证发送端和接收端之间的数据一致性。

在实际的通信系统中，同步技术得到了广泛的应用，例如在电话通信、数据传输、计算机网络等领域都有同步的应用。

总之，同步是通信原理中不可或缺的一部分，它通过时钟信号、特殊信号或者通信协议来确保数据的准确传输和接收端的同步，为通信系统的正常运行提供保障。

附页:第一部分——载波同步实验1. 科斯塔斯环同步载波信号观察示波器一个通道观测 4TP9（发端载波）并作同步，示波器另一通道测 5TP3（本地载波）；通过“载波频率”按钮，将发端载波频率调节到：1000Khz （1M ）；观测 5TP3 信号频率和相位变化，直到两路载波频率完全同步为止；图1.12. Costas 环同步带测量在 costas 环同步的状态下，通过“载波频率”按钮，通过鼠标滚轮，逐渐向上调节 发端载波频率，直到接收端载波无法跟踪发端载波，记录锁相环同步带上限； 然后通过鼠标，逐渐向下调节发端载波频率，直到接收端载波无法跟踪发端载波，记 录锁相环同步带下限； 重新完成两次该步骤，记录三次测量数据，取平均值；表1 同步带上限数据 表2 同步带下限数据3. Costas 环捕捉带测量用鼠标点击流程图“载波频率”按钮，将发端载波频率调节到 950K（可以调到更小）；通过转动鼠标滚轮逐渐增大发端频率，直到接收端载波完全同步为止，记录锁相环捕捉带下限。

将发端载波频率调节到 1070K，通过转动鼠标滑轮逐渐减小发端载波频率，直到接收端载波完全同步位置，记录锁相环捕捉带上限。

重新完成两次该步骤，记录三次测量数据，取平均值表1 捕捉带上限数据表2 捕捉带下限数据第二部分——位同步提取实验2.HDB3 位同步时钟提取(1). HDB3 编码观测将基带时钟设置为 64K，编码类型为 HDB3，用示波器观测 2P4 位同步输出的 HDB3 编码。

尝试修改基带类型为16bit，设置数据，将数据设置为全“0”，全“1”，其他数据，观察HDB3编码输出，并注意其是否包含位同步信息。

图2.1 全“0”码HDB3编码图2.2 全“1”码HDB3编码图2.3 16bit（1100 1111 0011 0111）(2). 伪随机序列 HDB3 编码位同步信息提取将基带信号设置为 PN-15，观测 2P2 位定时信息，2P8 提取时钟，2P9 本地补全的位同步信息。

网同步1．概述（1）网同步的定义网同步是指通信网中各站之间时钟的同步。

（2）网同步的作用使全网各站能够互连互通，正确地接收信息码元。

（3）网同步的方法①同步网同步网是指全网各站具有统一时间标准的同步方法。

②异步网异步网是指容许各站的时钟有误差，但是通过调整码元速率的办法使全网能够协调工作的同步方法。

2．开环法（1）分类需要利用反向链路提供的信息；不需要利用反向链路提供的信息。

（2）优缺点①优点a．捕捉快；b．不需要反向链路也能工作；c．实时运算量小。

②缺点a．需要外部有关单位提供所需的链路参量数据，缺乏灵活性；b．网络不能对于意外的条件变化作出快速调整。

（2）性能参量卫星通信系统模型①信号到达中心站的时间式中，T t为实际发送开始时间；d为传输距离；c为光速。

②发送频率发射机需要考虑由于地面发射机和卫星接收机间相对运动产生的多普勒频移，表达式为式中，V为相对速度；f0为标称发射频率。

③时间预测误差式中，r e为距离估值的误差；Δt为发射机处和接收机处参考时间之差。

④频率预测误差式中，V e为发射机和接收机间相对速度的测量值误差或预测值的误差；Δf为发射机和接收机参考频率间的误差。

3．闭环法（1）闭环法的原理闭环法需要终端站发送特殊的同步信号，用以在中心站决定信号的时间和频率相对于所需定时和频率的误差；中心站计算所得误差通过反向链路反馈给终端站发射机。

（2）闭环法的特点①中心站处理的优点a．在反向链路上传输的误差测量结果可以是一个短的数字序列，这样能有效地利用反向链路；b．在中心站上的误差测量手段能够被所有联到中心站的终端站共享，这相当于大量节省了系统的处理能力。

②终端站处理的优点a．中心站不需要易于接入，并且中心站可以设计得较简单以提高可靠性；b．响应快。

③终端站处理的特点a．反向信道的使用效率低；b．返回信号可能难于解读。