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  • 插入导频法:已经调节的频谱插入一个低功率的线谱,但这样会消耗额外的功率,不常用 直接法:以参数估计作为理论,最大似然和最大后验概率,前者把信号看作未知但确定的参数,后者看作是随机的。处理最大似然...
    1. 载波同步:在相干解调时,接收端的解调器要产生一个与接收到的载波同频同相的相干载波
    2. 位同步:接收端产生一个与接收信号符号速率相同,相位与最佳判决时刻一致的定时脉冲序列信号
    3. 群同步:群同步是指在接收端产生与“字、句、帧”的起止时刻相一致的定时脉冲序列

    载波同步的实现

    1. 插入导频法:在已经调节的频谱中插入一个低功率的线谱,但这样会消耗额外的功率,不常用
    2. 直接法:以参数估计作为理论,最大似然和最大后验概率,前者把信号看作未知但确定的参数,后者看作是随机的。处理最大似然函数的方法:数据辅助(DA),使用已知的数据序列;判决数据辅助(DDA),使用已经检测的数据序列;非数据辅助(NDA),非线性的方法取平均去除数据相关性

    载波同步的性能指标

    1. 同步精度:接收端提取的载波与需要的相干载波比较,应有尽量小的相位误差,相位误差又分为稳态相差与随机相差,前者与提取电路密切相关,后者与噪声密切相关
    2. 同步门限:载波同步系统能够完成同步的最低信噪比,衡量系统健壮性的一个重要指标
    3. 同步建立时间:同步电路开始工作到建立同步所需要的时间,越短越好
    4. 同步范围:载波同步系统能适应的最大系统频偏变化能力

    锁相环的同步技术

    组成:PD+LF+VCO
    锁相环具有一下特性:

    1. 具有一定同步带宽与保持带宽
    2. 具有一定的静态误差
    3. 压控振荡器的输出存在相位抖动
    4. 锁相环路悬搁现象与跳周问题:
      悬搁:起始相位差在平衡点附近,环路要过很长时间才可以到达平衡状态。解决:采用负斜率很大的鉴相电路,如锯齿形鉴相电路
      跳周:采用变带宽技术,开始捕获时大带宽,锁定后采用较小的噪声带宽

    COSTAS环

    对于BPSK、QPSK调制信号,最常采用的载波同步方式为COSTAS环
    在这里插入图片描述

    位同步技术

    插入导频法,直接法,同载波同步技术
    直接法:滤波法,比相法
    性能指标同位同步

    定时误差估计

    1.早-迟门 需要三个样值,前两个用于误差检测,中间用于数据判决,误差值=早抽样-迟抽样,为0则是理想抽样时刻
    2.Gardner 算法 实现简单,性能优良,对载波相位偏移不敏感,多用在BPSK\QPSK
    3.平方法 直接从抽样的接收信号中提取定时误差信息,不依赖载波相位,多用在MPSK,QAM

    基于锁相环的误差调整

    1. 可变分频法,使用一个高速率时钟作为抽样参考时钟,最大跟踪范围 ± 2 π / N \pm2\pi/N ±2π/N,最小同步误差 T v c o / N T_{vco}/N Tvco/N
    2. 数字控制振荡器 无相差的跟踪频率阶跃信号
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  • 同步通信和异步通信

    2021-07-09 11:41:12
    采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个接一个地传输,但是,每组信息(通常称为帧)的开始要加上同步字符,没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。同步传输过程...

    同步通信原理

    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。

    采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个接一个地传输,但是,在每组信息(通常称为帧)的开始要加上同步字符在没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中,一个字符可以对应5~8位。当然,对同一个传输过程,所有字符对应同样的数位,比如说n位。这样,传输时,按每n位划分为一个时间片,发送端在一个时间片中发送一个字符,接收端则在一个时间片中接收一个字符。

    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。

    异步通信原理

    异步通信是一种很常用的通信方式。异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然,接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜,但传输效率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大)。

     

    同步通信与异步通信区别:

    1、同步通信要求接收端时钟频率和发送端时钟频率一致,发送端发送连续的比特流;异步通信时不要求接收端时钟和发送端时钟同步,发送端发送完一个字节后,可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。

    2、同步通信效率高;异步通信效率较低。

    3、同步通信较复杂,双方时钟的允许误差较小;异步通信简单,双方时钟可允许一定误差。

    4、同步通信可用于点对多点;异步通信只适用于点对点。

    同步是指:发送方发出数据后,等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式。  
    异步是指:发送方发出数据后,不等接收方发回响应,接着发送下个数据包的通讯方式。

    同步是阻塞模式,异步是非阻塞模式。

    其中SPI IIC为同步通信  UART为异步通信

    异步通信-是一种很常用的通信方式。异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然,接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来

     同步通信-通信双方必须先建立同步,即双方的时钟要调整到同一个频率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。一种是使用全网同步,用一个非常精确的主时钟对全网所有结点上的时钟进行同步。一种是使用准同步,各结点的时钟之间允许有微小的误差,然后采用其他措施实现同步传输。同步通信是把所传送的数据以多个字节(100字节以上)为单位,在其前后添加标志

    在计算机系统中,CPU和外部通信有两种通信方式:并行通信和串行通信。而按照串行数据的时钟控制方式,串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。

      1、异步串行方式的特点

      所谓异步通信,是指数据传送以字符为单位,字符与字符间的传送是完全异步的,位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为:

      ①以字符为单位传送信息。

      ②相邻两字符间的间隔是任意长。

      ③因为一个字符中的比特位长度有限,所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以。

      ④异步方式特点简单的说就是:字符间异步,字符内部各位同步。

    异步位系统是面向字符来传输信息的,也就是我们一般情况下的一个字符,8位,1bit,当然了传输的时候还要加上起始位和结束位,没有这两位接收方就不知道什么时候开始接收数据什么时候结束了。如此一来字符与字符之间就不是连着的,打个比喻,就像秋天的叶子一样,一片一片往下落。发送方和接收方不要求同步,就是说你想什么时候落就什么时候落,我都接着,用不着先通知我

      2、异步串行方式的数据格式

      异步串行通信的数据格式如图8-1所示,每个字符(每帧信息)由4个部分组成:

      ①1位起始位,规定为低电0;

      ②5~8位数据位,即要传送的有效信息;

      ③1位奇偶校验位;

      ④1~2位停止位,规定为高电平1。

                                                                           图1 异步串行数据格式

      3、同步串行方式的特点

      所谓同步通信,是指数据传送是以数据块(一组字符)为单位,字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为:

      ①以数据块为单位传送信息。

      ②在一个数据块(信息帧)内,字符与字符间无间隔。

      ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多,所以接收时钟与发送进钟严格同步,通常要有同步时钟。

    同步位系统就不同了,他要求发送方与接收方严格的同步,二者波特率要相同。

    同步位系统传输的什么呢,不是字符,是字符组合,也就是帧,我们在OSI数据链路层可以学习到。帧的长度没有规定,传输的时候视情况而定吧。这个帧里面包含了同步信息,来通知接收方调整以同步。这里再打个比喻,前面我们说异步位系统传输的数据像树叶,那么同步位系统传输的就像是把这些树叶串成一串,是连续的。

      4、同步串行方式的数据格式

      同步串行通信的数据格式如图8-2所示,每个数据块(信息帧)由3个部分组成:

      ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志;

      ②n个连续传送的数据

      ③2个字节循环冗余校验码(CRC)

                                                                            图2 同步串行数据格式

    5.用途:

    同步串行:通信网中,有大批量数据需要传输

    异步串行:应用于在工业、实际应用中。适用于短距离、速率不高的情况下。

    同步位系统比异步位系统要实用高效。这个比较好理解,计算机对帧的处理比对字符要少的多,在传送相同大小的数据量的时候,计算机要对大量的字符进行开始与结束操作,帧则要少的多。同时同步位系统的下的网络效率也更高,因为每个字符都至少包含两位的开始结束信息,这个在数据量大的时候开销是很客观的。

     时钟在通信中的作用就是在数据收发时起协调作用的,异步时钟用到比较少,同步时钟肯定会用到。

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  • 同步

    2021-07-22 02:53:35
    同步是指数据通信系统中,数据信号是以码元形式逐个地发送和接收的,这要求发、收双方的时钟要有一个稳定而可靠的同步关系。另外,无论是基带传输还是频带传输,接收端收到的信号都可能存在一定程度的畸变和干扰...

    位同步是指在数据通信系统中,数据信号是以码元形式逐个地发送和接收的,这要求发、收双方的时钟要有一个稳定而可靠的同步关系。另外,无论是基带传输还是频带传输,接收端收到的信号都可能存在一定程度的畸变和干扰。为此,接收端就必须有一个与发送端码元定时脉冲频率相同、相位与最佳取样时刻一致的码元定时脉冲序列的过程,也称为码元同步。对位同步的基本要求以及它的实现方法,与载波同步相类似。为了获取码元定时信号,必须先确定接收到的基带信号中是否存在位定时的频率分量。如果存在此频率分量,就可用滤波器直接从中把位定时信息提取出来。而对某些本身不包含位定时信息的基带信号(如随机的二进制不归零码),则有必要在基带信号中插入位同步的导频信号,或者对该基带信号进行某种码型变换,以达到获取位定时信息的目的。[1]

    中文名

    位同步

    外文名

    bit synchronization

    学    科

    通信别    名

    比特同步

    方    法

    插入导频法和直接法

    作    用

    提取码元定时的过程

    位同步定义

    编辑

    语音

    位同步是数字信号码元时间对齐的过程.指数字传输中,从信息码流中提取时钟信号,并借助于时钟信号来识别信息码元的定时提取过程。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。实现位同步的方法主要有外同步法和自同步法两种:外同步法。外同步的方法是,发送端发送数据之前先发送同步时钟信号,接收方用这一同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率,以此来达到收发双方位同步的目的;自同步法。接收方利用包含有同步信号的特殊编码(如曼彻斯特编码)从信号自身提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率,达到同步目的。

    位同步建立时间

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    语音

    位同步建立时间是指系统开机或失去同步后重新建立位同步所需花费的最大时间。对基于内插的位同步算法来说,它是根据采样点来计算出位定时误差的,因此在该种算法中每经过一个码元就会计算出一个定时误差,这就是说平均每一个码元周期位同步模块都会进行一次误差调整,所以这种算法的位同步建立时间是过零点检测类位同步算法的一半。

    位同步保持时间

    编辑

    语音

    当位同步建立后,如果信号中断,或者出现一长串连续的“0”码或“1”码时,无论是何种位同步法,都无法再从码元中提取出位定时误差信号,因此位同步模块就失去了对位同步脉冲或是采样点的调整作用。由于发送端的时钟是变化的, 这样接收端的位同步脉冲与发送端的时钟的相位差就会逐渐积累, 时间越长,相位偏移量越大,直至相位偏移量超过一个码元宽度,就会发生频率偏移,也就失去了同步。位同步保持时间就是指由同步到失步所经过的时间。由此可见,当输入信号中断,或是出现长串连续的“0”码或“1”码时,位同步保持时间跟发送端时钟与接收端位同步脉冲的相位偏移量的积增速率有关,由于此时位同步模块已失去调整作用,因此可以看到位同步保持时间跟采用何种位同步算法并无直接联系[2]

    位同步同步技术

    编辑

    语音

    同步技术是数字通信系统中非常重要的技术[3]

    。一般来说数字通信系统要实现多种同步功能才能实现正确的数据通信任务。其技术目标是实现不同地域收发双方的同步通信互联,实现一致的信息数据交换,因此,通信系统是否能够完全的实现数据的同步交换成为了衡量通信质量的重要因素,如果通信系统没有实现同步,将会导致系统的瘫痪,影响通信的效果。同步问题在手机、雷达、WLAN、HDTV等都是很重要的。发送信号和接受信号是通信的最基本的两个环节,接受信号实际上就是从噪声、干扰与畸变中提取信号,获取发送的信息。提取信号就是估计信号的某个或数个特征参数,如振幅、频率、相位与时间等。同步中的主要过程就是信号参数的估值过程。通信系统中的同步又可分为载波同步、位同步、帧同步和网同步几大类。在短距离的通信 中我们一般采用基带传输模式,长距离的通信采用频带传输模式,两种模式在发送端首先都要进行调制,在接收端进行解调,他们大部分都是通过相干解调进行,只有幅度调制是通过非相干解调的,相干解调需要相干载波,即需要一个与所接收到信号中的调制载波完全同频同相的本地载波信号,这个本地载波的获取称为载波同步,载波同步是实现相干解调的基础。在数字通信系统中,信息流是由最基本的“字”和“句”组成。 对于时分多路信号,要想在接收端能够正确的分辩各路信号,作为发送端首先应该在信息流的头部或尾部加入一些特殊的代码进行区分标记,以便接收方能够正确分辨信息,那么,在接收端获取并分辨这些信息流的过程我们称之为帧同步或群同步[4]

    位同步方法

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    语音

    位同步的自同步法有滤波法、包络“ 陷落”法和锁相环法。滤波法针对不含位同步信息的全占空基带波形进行微分和全波整流,变成归零单极性脉冲,即可提取。包络“ 陷落”法是一种对带限信号进行包络检波的波形变换的方法,带限信号的相邻码元的相位变换点附近有幅度的平滑“ 陷落”,经包络检波和滤波就可提取位同步信号。

    锁相环法中为解决位同步信号抖动问题,在鉴相器后加数字滤波器即可。采用高稳定度的振荡器(信号钟),从鉴相器所获得的与同步误差成比例的误差信号不是直接用于调整振荡器,而是通过一个控制器在信号钟输出的脉冲序列中附加或扣除一个或几个脉冲,这样同样可以调整加到减相器上的位同步脉冲序列的相位,达到同步的目的。这种电路可以完全用数字电路构成全数字锁相环路。

    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。

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  • 同步网,同步网是什么意思同步同步网(Snchronization Network ),电信网运行的支持系统之一。为电信网内电信设备时钟(或载波)提供同步控制信号,使其工作速率同步。电信网内任何两个数字交换设备的时钟速率差超过...

    同步网,同步网是什么意思

    同步网

    同步网(Snchronization Network ),电信网运行的支持系统之一。为电信网内电信设备时钟(或载波)提供同步控制信号,使其工作速率同步。

    电信网内任何两个数字交换设备的时钟速率差超过一定值时,接收信号交换的缓存读写时钟会产生速率差,当该差值超过某一定值时将产生滑码,会造成接收数字流的误码或失步。同步网的功能就在于使交换设备时钟频率相同,以消除或减少滑码。10846573_201036153022602_thumb.jpg

    同步网是电信网的一个必不可少的重要组成部分,它是保证网络定时性能进而确保业务顺利展开的关键。随着SDH,ATM ,CDMA,IP等技术的发展和应用,各种业务网对同步的要求也越来越高,同步的内涵已从以往的频率同步逐步发展为频率与时间同步。

    “同步”这一概念,最早在模拟通信时代提出,其含义是使通信网内运行的所有模拟设备工作在一个相同的平均频率上。模拟网的同步是传输系统中的各个载频主振荡器之间的同步, 它的目的是为了保证端到端的频差不超过+_2Hz,从而满足模拟网中传输各类业务的要求。到了数字通信时代,同步的含义是要使通信网内运行的所有数字设备工作在一个相同的平均速率上,也就是说,数字通信网既要求频率同步,又要求相位同步,从而对同步提出了新的更高的要求。

    数字同步网作为电信网的三大支撑网(另外两个是信令网和网管网)之一,在未来通信领域中起着举足轻重的作用。各运营商为了改善和提高通信服务质量、提高网络运行效率、增强自身的竞争力,纷纷规划建设自己的数字同步网。经过几十年的发展,频率同步技术已经比较成熟,在通信网中的应用已相当广泛。相对而言,时间同步则是最近才开始应用到通信网中。因此,到目前为止,应用的例子比较少,应用的范围也不大。到目前为止,各运营商组建的数字同步网主要是为了满足通信网上各种通信设备频率同步的要求,只在少数节点预留了高精度的时间输出接口。随着通信网中各种业务对时间同步提出的新要求,以及时间同步技术的不断发展,人们越来越关注时间同步技术在通信网中的应用。

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空空如也

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同步在通信系统中的作用