点对点
网同步（通信网中用）。
同步信号来自于接收信号；在通信系统中，通常都是要求 同步信息传输的可靠性高于信号传输的可靠性。
本章要求：掌握载波、位、群同步的工作原理和获取方法。 性能及影响作一般了解。
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现代通信系统原理
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第11章 同步原理
研究的问题：
11.1 引言 11.2 载波同步的方法 11.3 载波同步系统的性能 11.4 载波相位误差对解调性能的影响 11.5 位同步的方法
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第11章 同步原理
（1）平方变换法和平方环法 发端：设调制信号中无直流分量，则DSB信号为：
st mt cos c t
收端： 平方变换法模型： 输入已
调信号 平方律 部 件 e(t) 2fc 窄带 滤波器 二分频 载波 输出
经平方律部件后:
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第11章 同步原理
1.插入导频法
适用：DSB、SSB、2DSP、2DPSK－－信号频谱中皆不含载波成分. 原理：
0
fc-fm
fc
fc+fm
f
注：插入导频为“正交载波”－－与加在调制器的那个载 波移相90°。 模型：
m(t )
相乘 调制 带通 相加 输出
u0 (t )
11.6 位同步系统的性能及其相位误差的性能的影响
11.7 群同步 11.8 扩频系统同步
11.9 网同步
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第11章 同步原理
11.2 载波同步的方法
获取方法
●插入导频法（外同步法）：在发送有用信号的同时，在 适当的频率位置上插入一个或多个称作载频的正弦波，接收 端由导频提取载波； ●直接法（自同步法）：不专门发送导频，在接收端直接 从发送信号中提取载波。
u0 (t )
带通 fc 窄带 滤波器
相乘 器
2相移
v(t )
低通
输出
ac sinct
m(t )
ac sinct
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2
ac cosct
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第11章 同步原理
m(t )
相乘 调制
带通
相加
输出
u0 (t )
u0 (t )
带通 fc 窄带 滤波器
相乘 器
2相移
在VSB信号中插入导频（不讨论）：
Hf
f1
fr
f 2
f1
fc fm
fc
f2
f1 f c f m f1 f 2 f c f r f 2
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第11章 同步原理
2. 直接法（自同步法）
思路：DSB信号虽不含载波分量，但对该信号进行某种非线 性变换（如：平方）后－－派生新的频率分量，就可从中提 取同步信息。
解决？
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第11章 同步原理
（2）同相-正交环法（科斯塔斯环） 模型：
mt cos c t
输入已调 信号 载波输出
v3 v1
LPF
v5
解调输出
同相载波 正交载波 双PLL环
2 相移
VCO LPF
LP
v7
v2 v4
v6
目标：只需证得v7∝θ (载波相位差)。
经低通后：
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第11章 同步原理
经低通后的输出分别为 ：
1 v 5 2 mt cos 1 v 6 mt sin 2
乘法器的输出为： 1 2 1 2 v7 v5 v6 m t sin cos m t sin 2 4 8 上式可以近似地表示为： 1 2 v7 m t 4 好处：载波提取、相干解调一次完成！v5; 工作频率为fc，不是2fc，当载波频率很高时易于实现； 无π相位模糊问题。
LPF输出：
ac2 m(t ) ac2 m(t ) ac2 cos 2ct sin 2ct 2 2 2
ac2 m(t ) ˆ (t ) m 2
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第11章 同步原理
注：●二进制数字调相信号就是抑制载波的双边带信号。故上 述插入导频法完全适用于2DPSK； ● SSB导频插入原理与上讨论一样； ●在VSB中插入不讨论，自学。
1 v m t cos t cos t cos cos 2c t c m t c 3 2 v1同相载波 v m t cos t sin t 1 m t sin sin 2 t c c c 4 2 v2正交载波
第11章 同步原理
通信原理电子教案
第11章 同步原理
西 北 工 业 大 学 （2008.3）
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第11章 同步原理
11.1
同步的分类：
引言
同步：是指收发双方在时间上保持步调一致。 载波同步－－同频同相相干载波； 位（码元）同步－－节拍一致、相位可调； 群同步－－ 帧同步；
v(t )
低通ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
输出
ac sinct
ˆ (t ) m
ac sinct
2
ac cosct
数学分析： u0 (t ) ac m(t )sin ct ac cos ct 发端： 收端： v(t ) ac m(t )sin ct ac cos ct ac sin ct
2 m t 1 2 2 2 et m t cos c t m t cos 2 c t 2 2
注：虽m(t)中无直流分量，但m2(t)却有直流分量，故e(t)中第 二项包含有2ωc频率分量，经窄带滤波器可获成分： 2
c
二分频，得:
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cos ct
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第11章 同步原理
平方律 部 件 2fc 窄带 滤波器 二分频 载波 输出
输入已 调信号
e(t)
问题：窄带滤波器不易实现。 改进：用PLL（锁相环）代替。
输入已 调信号
平方律 部 件
锁相环
PD
LP
VCO
载波输出 二分频
好处：窄带、跟踪、记忆、维持。
载波跟踪环
讨论：平方环适于DSB，2PSK、2DPSK[m2(t) ＝k]； 对于4PSK－－图11－9。 问题：二分频电路提取出的载波存在π相位模糊问题。