通信原理 第十一章同步原理
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《通信原理》§11.3位同步位同步是指在接收端的基带信号中提取码元定时的过程。
位同步是正确取样判决的基础,只有数字通信才需要,所提取的位同步信息是频率等于码速率的定时脉冲,相位则根据判决时信号波形决定,可能在码元中间,也可能在码元终止时刻或其他时刻。
实现方法也有插入导频法(外同步)和直接法(自同步)。
一、插入导频法在基带信号频谱的零点处插入所需的位定时导频信号。
其中,图(a)为常见的双极性不归零基带信号的功率谱,插入导频的位置是 1/T;图(b)表示经某种相关变换的基带信号,其谱的第一个零点为1/2T,插入导频应在1/2T处。
图11-14 插入导频法频谱图在接收端,对图11-14(a)的情况,经中心频率为1/T 的窄带滤波器,就可从解调后的基带信号中提取出位同步所需的信号;对图 11-14(b)的情况, 窄带滤波器的中心频率应为1/2T,所提取的导频需经倍频后,才得所需的位同步脉冲。
图11-15 画出了插入位定时导频的系统框图,它对应于图11-14(b)所示谱的情况。
发端插入的导频为1/2T,接收端在解调后设置了1/2T窄带滤波器,其作用是取出位定时导频。
移相、倒相和相加电路是为了从信号中消去插入导频,使进入取样判决器的基带信号没有插入导频。
这样做是为了避免插入导频对取样 判决的影响。
(a)发送端 (b)接收端图 11-15 插入位定时导频系统框图 此外,由于窄带滤波器取出的导频为 1/2T ,图中微分全波整流起到了倍频的作用,产生与码元速率相同的位定时信号 1/T 。
图中两个移相器都是用来消除窄 带滤波器等引起的相移。
另一种导频插入的方法是包络调制法。
这种方法是用位同步信号的某种波形对 移相键控或移频键控这样的恒包络数字已调信号进行附加的幅度调制,使其包络 随着位同步信号波形变化;在接收端只要进行包络检波,就可以形成位同步信号。
设移相键控的表达式为(11.3-1)利用含有位同步信号的某种波形对 s 1 (t ) 进行幅度调制,若这种波形为升余弦波形,则其表示式为(11.3-2)式中的 2/ T ,T 为码元宽度。
同步通信原理同步通信原理是指在通信过程中,发送方和接收方通过协调和配合的方式进行交互,以确保信息的准确和完整传输。
在同步通信中,发送方在发送数据之前必须等待接收方发送确认信号,确认接收方已经准备好接收数据,并且在接收数据之后发送确认信号给发送方,表示数据已经成功接收。
同步通信原理的基本步骤如下:1. 发送方发起数据传输请求:发送方向接收方发送数据传输请求信号,告知接收方即将开始数据传输。
2. 接收方确认准备就绪:接收方接收到数据传输请求后,发送确认信号给发送方,表示已经准备好接收数据。
3. 发送方发送数据:接收到接收方的确认信号后,发送方开始发送数据。
4. 接收方确认接收:接收方在接收完数据后,发送确认信号给发送方,表示数据已经成功接收。
同步通信原理的优点包括:1. 数据可靠性高:通过等待接收方的确认信号,可以确保数据在传输过程中不会丢失或损坏。
2. 同步性强:发送方和接收方通过协调和配合的方式进行交互,使得数据的传输速度更加稳定和可控。
3. 适用于实时性要求高的应用:同步通信原理可以在通信过程中实时地确认数据传输的状态,使得在实时性要求高的应用中得到更好的表现。
然而,同步通信原理也存在一些缺点:1. 通信效率相对较低:由于发送方需要等待接收方发送确认信号,因此在数据传输过程中会产生一定的延迟,导致通信效率相对较低。
2. 对于网络传输不稳定:如果网络传输不稳定或延迟较大,同步通信原理可能导致传输失败或延迟过高。
3. 对硬件资源要求较高:同步通信原理需要发送方和接收方通过协调和配合的方式进行交互,因此需要较高的硬件资源支持。
总之,同步通信原理通过发送方和接收方的协调和配合,实现了数据的准确和完整传输。
在实际应用中,我们需要根据具体的通信需求和网络环境选择合适的通信原理。