【正文】 蕩器的自由振蕩頻率應盡量和載波標準頻率相等，而且要有足夠的頻率穩(wěn)定度，鑒相器每隔一幀時間與由門控信號取出的載波標準比較一次，并通過它去控制壓控振蕩器。在每一幀中，除了包含一定數(shù)目的數(shù)字信息外，在的時隙中傳送位同步信號，在的時隙內傳送幀同步信號，在的時隙內傳送載波同步信號，而在時間內才傳送數(shù)字信息，可以發(fā)現(xiàn)這樣的時域插入導頻方式，只是在每幀的一小段時間內才作為載頻標準，其余時間是沒有載頻標準的。因此，應根據(jù)實際情況來正確選擇和。如果經信道傳輸后，使兩個導頻和已調信號中的載波斗毆產生了頻偏和相偏，那么提取出的載波也應該有相同的頻偏和相偏，才能達到真正的相干解調。為此可以在信號頻譜之外插入兩個導頻和，使它們在接收端經過某些變換后產生所需要的。（b） 殘留邊帶信號中插入導頻為了在殘留邊帶信號中插入導頻，有必要首先了解一下殘留邊帶信號的頻譜特點。根據(jù)圖35（1）的結構，其輸出信號可表示為： （38）設收端收到的信號與發(fā)端輸出信號相同，則收端用一個中心頻率為的窄帶濾波器就可以得到導頻，再將它移相90176。后的所謂“正交載波”。對這些信號的載波提取，都可以用插入導頻法，特別是單邊帶調制信號，只能用插入導頻法提取載波。數(shù)字通信中經常使用多相移相信號，這類信號同樣可以利用多次方變換法從已調信號中提取載波信息。用去調整壓控振蕩器輸出信號的相位。 同相正交環(huán)法（科斯塔斯環(huán)）利用鎖相環(huán)提取載波的另一種常用方法如圖3所示。因此，用圖1的方框圖就可以提取出載波。因此，與直接法比較，在總功率相同條件下實際信噪功率比要小一些。這樣，達到k的時間被定義為同步建立時間，可以求得： （28）在當同步建立以后，如果信號突然消失，（例如時域插入導頻法，或者信號出現(xiàn)短時間的衰落），同步載波應能保持一定時間，保持時間可以按振幅下降到k來計算。如果用窄帶濾波器提取載波，設噪聲為高斯白噪聲，其單邊功率譜密度為，為濾波器的等效噪聲帶寬，如果窄帶濾波器用的是簡單諧振電路，則 （24）為諧振電路的諧振頻率，由此得信噪功率比為： （25）將式（25）代入式（23）中，可以得到： （26）由式（26）可見，濾波器的值越高，隨機相位誤差越小。若與之差為，且較小時，可得： （21）由式（21）可見值越高，所引起的穩(wěn)態(tài)相差越大。 精度精度是指提取的同步載波與載波標準比較，它們之間的相位誤差大小。實現(xiàn)這種方式的方法有兩種：碼速調整法和水庫法。因此，在接收端產生與“字”、“句”及“幀”起止時刻相一致的定時脈沖序列的過程統(tǒng)稱為群同步。在數(shù)字通信中，信息流是用若干碼元組成一個“字”，又用若干個“字”組成“句”。閉環(huán)法則用比較本地時鐘和輸入信號的方法，將本地時鐘鎖定在輸入信號上。外同步法需要另外專門傳輸位同步信息。因此，在這些接收設備中需要有載波同步電路，以提供相干解調所需要的相干載波；相干載波必須與接收信號的載波嚴格地同頻同相。按照同步的功能來劃分，有載波同步、位同步、群同步和網(wǎng)同步四種。通過對BPSK信號的分析來研究載波同步的主要特性。最后歸納總結出載波同步在通信系統(tǒng)中的最佳應用方式。近年來，隨著數(shù)字信號處理技術的飛速發(fā)展，數(shù)字通信以其顯著的優(yōu)勢逐漸代替模擬通信，采用數(shù)字技術，不僅可以避免模擬電路的固有失真，溫度漂移和增益變換對系統(tǒng)性能的惡化，而且可以提高系統(tǒng)的可靠性，靈活性和集成度。數(shù)字信號的這些特點是模擬信號無法比擬的。同步技術就是對這些參數(shù)實現(xiàn)準確的估計和校正。同步是通信領域中一個重要的技術問題，同步性能的優(yōu)劣將直接決定整個通信系統(tǒng)的性能。通信是在兩點之間進行時，完成了載波同步，位同步和群同步之后，接收端不僅獲取了相干載波，而且通信雙方的時標關系也解決了，接收端就能以較低的錯誤概率恢復出數(shù)字信息。在模擬通信階段，人們對載波和位時鐘恢復算法的研究工作主要集中于經典的以鎖相環(huán)路PLL為基礎的遞歸反饋式結構。西北工業(yè)大學明德學院本科生畢業(yè)設計 34西北工業(yè)大學明德學院本科生畢業(yè)設計通信系統(tǒng)中載波同步技術原理應用與研究畢業(yè)論文目 錄摘 要 IABSTRACT II目 錄 III第一章 緒論 1 1 2 3第二章 同步的概念 4 同步的分類 4 載波同步 4 位同步 4 群同步 5 網(wǎng)同步 5 載波同步性能指標 5 精度 5第三章 載波同步原理 9 直接法（自同步法） 9 同相正交環(huán)法（科斯塔斯環(huán)） 10 插入導頻法 12 時域插入導頻法 16第四章 載波同步應用實例 18 馬達控制中的載波同步 18 BPSK載波同步 19 BPSK信號載波同步方法 19——濾波法 19 20 逆調制環(huán) 21 判決反饋環(huán) 22 彩色副載波同步 23第五章 全文總結 27 通信發(fā)展的未來前景 27參考文獻 29致 謝 30畢業(yè)設計小結 32第一章 緒論從上個世紀70年代開始，隨著計算機技術，微電子技術，自動控制技術等的發(fā)展，通信技術發(fā)生了很大的變化，從模擬通信系統(tǒng)到數(shù)字通信系統(tǒng)，從固定通信到移動通信，新的通信體制及標準不斷提出，通信業(yè)務范圍不斷擴大。而且模擬通信系統(tǒng)結構復雜，體積大，功耗大，調試不變，易出故障，兼容性很差。同步是通信系統(tǒng)中一個重要的實際問題，當采用同步解調或相干檢測時，接收端需要提供一個與發(fā)射端調制載波同頻同相的相干載波，這個相干載波的獲取就成為載波同步。發(fā)射機和接收機之間的載波同步，是進行信息傳輸?shù)囊粋€極其重要的問題，對通信系統(tǒng)性能的優(yōu)劣有著很大的影響。在通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)序列都是經過一定的方式映射，被發(fā)射機調制到一定的頻率通過信道發(fā)送出去，接收機接收到的數(shù)據(jù)其參數(shù)受到發(fā)送機，接收機和信道的影響，接收機要在對這些參數(shù)準確估計的基礎上依靠判決裝置恢復發(fā)送數(shù)據(jù)。信道對各種形式的數(shù)據(jù)具有透明性，千差萬別的模擬信號均可以轉換成數(shù)字信號在同一信道中傳輸，使得通信系統(tǒng)具有更強的通用性和更靈活的網(wǎng)絡互連性。因此，如何抵御噪聲的干擾，從噪聲中高質量提取相干載波，是載波同步的一個關鍵技術問題。深入研究不同情況下載波同步方式的條件。由于收，發(fā)雙方不在一地，要使它們能步調一致地協(xié)調工作，就必須要有一個統(tǒng)一的時間標準，即要有同步系統(tǒng)來保證。所謂同步是指收、發(fā)方在時間上步調一致，所以又稱為定時。若接收信號中沒有離散載波分量，例如在2PSK信號中（“1” 和“0” 以等概率出現(xiàn)時），則接收端需要用較復雜的方法從信號中提取載波。一般而言，自同步法應用較多。開環(huán)法采用對輸入碼元做某種變換的方法提取位同步信息。 群同步群同步包含字同步、句同步、分路同步、它有時也稱幀同步。為了使接收端能正確分離各路信號，在發(fā)送端必須提供每幀的起止標記，在接收端檢測并獲取這一標志的過程，稱為幀同步。在變換過程中要采用一定措施使信息不至于丟失。因此，下面主要對其他三個指標做必要的討論。其值一定，那么，當回路的中心頻率與載波頻率不相等時，就會使輸出的載波同步信號引起一穩(wěn)態(tài)相差。經過分析當噪聲為窄帶高斯噪聲時，隨機相位與信噪功率比之間的關系式為：