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文檔簡介

1、 目錄實驗一抽樣定理實驗····································3實驗七HDB3碼型變換實驗·········

2、3;····················14實驗十一 BPSK調(diào)制與解調(diào)實驗··························

3、3;·21實驗十九濾波法及數(shù)字鎖相環(huán)法位同步提取實驗·············29實驗一抽樣定理實驗一、 實驗目的1. 了解抽樣定理在通信系統(tǒng)中的重要性。2. 掌握自然抽樣與平頂抽樣的實現(xiàn)方法。3. 理解低通采樣定理的原理。4. 理解實際的采樣系統(tǒng)。5. 理解低通濾波器的幅頻特性和對抽樣信號恢復的影響。6. 理解帶通采樣定理的原理。二、 實驗器材1. 主控&信號源、3號模塊。各一塊2. 雙蹤示波器一臺3. 連接線若干三、 實驗原理1. 實驗原理框圖

4、2. 實驗框圖說明抽樣信號由抽樣電路產(chǎn)生。將輸入的被抽樣信號與抽樣脈沖相乘就可以得到自然抽樣信號,自然抽樣信號經(jīng)過保持電路得到平頂抽樣信號。平定抽樣和自然抽樣信號是通過S1切換輸出的。抽樣信號的恢復是將抽樣信號經(jīng)過低通濾波器,即可得到恢復的信號。這里濾波器可以選用抗混疊濾波器(8階3.4khz的巴特沃斯低通濾波器)或fpga數(shù)字濾波器(有FIR、IIR兩種)。反sinc濾波器不是用來恢復抽樣信號的,而是用來應對孔徑失真現(xiàn)象。要注意,這里的數(shù)字濾波器是借用的信源編譯碼部分的端口。在做本實驗室與信源編譯碼的容沒有聯(lián)系。四、 實驗結(jié)果與波形觀測實驗項目一抽樣信號觀測及抽樣定理驗證概述:通過不同頻率的

5、抽樣時鐘,從時域與頻域兩方面觀測自然抽樣和平頂抽樣的輸出波形,以及信號恢復的混疊情況,從而了解不同抽樣方式的輸出差異和聯(lián)系,驗證抽樣定理。注:通過觀測頻譜可以看到當抽樣脈沖小于2倍被抽樣信號頻率時,信號會產(chǎn)生混疊。1. 關(guān)電,按表格所示進行連線。 源端口目標端口連線說明信號源:MUSIC模塊3:TH1(被抽樣信號) 將被抽樣信號送入抽樣單元信號源:A-OUT 模塊3:TH2(抽樣脈沖)提供抽樣時鐘模塊3:TH3(抽樣輸出)模塊3:TH5(LPF-IN)送入模擬低通濾波器2.開電,設(shè)置主控菜單,選擇【主菜單】【通信原理】【抽樣定理】。調(diào)節(jié)主控模塊的W1使A-out輸出峰峰值為3V。 3.此時實驗

6、系統(tǒng)初始狀態(tài)為:被抽樣信號MUSIC為幅度4V、頻率3K+1K正弦合成波。抽樣脈沖A-OUT為幅度3V、頻率9khz、占空比20%的方波。4.波形觀測(1)主控MUSIC波形(2)自然抽樣輸出(3)平頂抽樣輸出(4)LPF-OUT(此時采樣頻率為7.9khz)思考:理論上當采樣頻率低于2倍的信號最高頻率時恢復的波形會失真。實驗中當抽樣脈沖頻率為7.9khz時,輸出波形剛好有失真,從而驗證了奈奎斯特采樣定理。實驗二濾波器幅頻特性對抽樣信號恢復的影響概述:該項目是通過改變不同抽樣時鐘頻率,分別觀測和繪制抗混疊低通濾波和FIR數(shù)字濾波的幅頻特性曲線,并比較抽樣信號經(jīng)過兩種濾波器后的恢復效果,從而了解

7、和探討不同了不起幅頻特性對抽樣信號恢復的影響。1. 測試抗混疊濾波器的幅頻特性曲線(1)關(guān)電,按表格所示進行連線。源端口目標端口連線說明信號源:A-OUT模塊3:TH5(LPF-IN)將信號送入模擬濾波器(2)開電,設(shè)置主控模塊,選擇【信號源】【輸出波形】和【輸出頻率】,通過調(diào)節(jié)相應旋鈕,使A-OUT主控&信號源輸出頻率5khz、峰峰值為3V的正弦波。 (3)此時實驗系統(tǒng)初始狀態(tài)為:抗混疊低通濾波器的輸入信號為頻率5khz、幅度3V的正弦波。(4)實驗數(shù)據(jù)表格A-OUT的頻率/khz54.94.84.74.64.5基頻幅度/V0.540.6120.70.8240.941.084.34.

8、24.143.93.83.71.41.591.822.182.342.483.63.53.43.33.23.132.62.72.762.82.842.862.842.521.512.92.922.923(5)幅頻特性曲線思考:對于3khz低通濾波器,為了更好的畫出幅頻特性曲線,我們可以如何調(diào)整信號源輸入頻率的步進值大小?答:當輸入波形頻率遠離3.4khz時增大頻率間隔,當輸入波形頻率接近3.4khz時減小頻率間隔。低通濾波器的截止頻率為3.4khz,則選取0.68khz的整數(shù)倍測幅頻得到的曲線會更接近理論曲線,可將信號源輸入頻率的步進值調(diào)整為680hz。2. 測試FIR數(shù)字濾波器的幅頻特性曲線

9、(1)關(guān)電,按表格所示進行連線。 源端口目標端口連線說明信號源:A-OUT模塊3:TH13(編碼輸入)將信號送入數(shù)字濾波器 (2)開電,設(shè)置主控菜單:選擇【主菜單】【通信原理】【抽樣定理】【FIR濾波器】。調(diào)節(jié)【信號源】,使A-OUT輸出頻率5khz、峰峰值為3V的正弦波。(3)實驗數(shù)據(jù)表格A-OUT的頻率/khz54.54.44.34.24.1基頻幅度/V0.040.0760.1190.170.2030.37643.93.83.73.63.53.40.5120.670.8761.11.351.641.923.33.23.132.92.82.72.222.52.843.123.43.643.9

10、22.62.52.42.32.22.124.124.44.564.684.84.884.961.55(4)幅頻特性曲線 思考:對于3khz低通濾波器,為了更好的畫出幅頻特性曲線,我們可以如何調(diào)整信號源輸入頻率的步進值大小?答:在測量頻率特性曲線時,當輸入波形頻率遠離3khz時增大頻率間隔,當輸入波形頻率接近3khz時減小頻率間隔。調(diào)整信號源輸入頻率的步進值為600hz,能更好的畫出幅頻特性曲線。3. 分別利用上述兩個濾波器對被抽樣信號進行恢復,比較被抽樣信號的恢復效果。(1)關(guān)電,按表格所示進行連線: 源端口目標端口連線說明信號源:MUSIC模塊3:TH1(被抽樣信號)提供被抽樣信號信號源:A

11、-OUT模塊3:TH2(抽樣脈沖)提供抽樣時鐘模塊3:TH3(抽樣輸出)模塊3:TH5(LPF-IN)送入模擬低通濾波器模塊3:TH3(抽樣輸出)模塊3:TH13(編碼輸入)送入FIR數(shù)字低通濾波器(2)開電,設(shè)置主控菜單,選擇【主菜單】【通信原理】【抽樣定理】【FIR濾波器】。調(diào)節(jié)W1主控&信號源使信號A-OUT輸出峰峰值為3V左右。 (3)此時實驗系統(tǒng)初始狀態(tài)為:待抽樣信號MUSIC為3K+1K正弦合成波,抽樣時鐘信號A-OUT為頻率9khz、占空比20%的方波。當設(shè)置采樣頻率為7.5khz時,抗混疊濾波器(CH1)在電壓為負值時出現(xiàn)嚴重失真,而FIR數(shù)字濾波器(CH2)的恢復結(jié)果

12、說明采樣后的信號發(fā)生了混疊。思考:不同濾波器的幅頻特性對抽樣恢復有何影響?答:模擬濾波器的恢復結(jié)果理論上更接近幅頻特性,實際中會受到元件因素的影響;FIR數(shù)字濾波器可以實現(xiàn)相位的匹配。實驗三濾波器相頻特性對抽樣信號恢復的影響概述:該項目是通過改變不同抽樣始終頻率,從時域和頻域兩方面分別觀測抽樣信號經(jīng)過FIR濾波和IIR濾波后的恢復失真情況,從而了解和探討不同濾波器相頻特性對抽樣信號恢復的影響。觀察被抽樣信號經(jīng)過fir低通濾波器與iir低通濾波器后,所恢復信號的頻譜。 1. 關(guān)電,按表格所示進行連線。 源端口目標端口連線說明信號源:MUSIC模塊3:TH1(被抽樣信號)提供被抽樣信號信號源:A-

13、OUT模塊3:TH2(抽樣脈沖)提供抽樣時鐘模塊3:TH3(抽樣輸出)模塊3:TH13(編碼輸入)將信號送入數(shù)字濾波器2. 開電,設(shè)置主控菜單,選擇【主菜單】【通信原理】【抽樣定理】。調(diào)節(jié)W1主控&信號源使信號A-OUT輸出峰峰值為3V左右。 3.此時實驗系統(tǒng)初始狀態(tài)為:待抽樣信號MUSIC為3K+1K正弦合成波,抽樣時鐘信號A-OUT為頻率9khz、占空比20%的方波。 4.實驗操作及波形觀測。 a、觀測信號經(jīng)fir濾波后波形恢復效果:設(shè)置主控模塊菜單,選擇【抽樣定理】【FIR濾波器】;設(shè)置【信號源】使A-OUT輸出的抽樣時鐘頻率為7.5khz;用示波器觀測恢復信號譯碼輸出3#的波形

14、和頻譜。 b、觀測信號經(jīng)iir濾波后波形恢復效果:設(shè)置主控模塊菜單,選擇【抽樣定理】【IIR濾波器】;設(shè)置【信號源】使A-OUT輸出的抽樣時鐘頻率為7.5khz;用示波器觀測恢復信號譯碼輸出3#的波形(CH1)和頻譜。c、探討被抽樣信號經(jīng)不同濾波器恢復的頻譜和時域波形: 被抽樣信號與經(jīng)過濾波器后恢復的信號之間的頻譜是否一致?如果一致,是否就是說原始信號能夠不失真的恢復出來?用示波器分別觀測fir濾波恢復和iir濾波恢復情況下,譯碼輸出3#的時域波形是否完全一致,如果波形不一致,是失真呢?還是有相位的平移呢?如果相位有平移,觀測并計算相位移動時間。答:恢復出的信號與被抽樣信號不完全一致,同時同一

15、信號經(jīng)FIR和IIR濾波器恢復出的波形也不一致,同時兩種濾波器輸出波形都大約相對于原始波形延遲1ms。五、 問題分析1.濾波器的幅頻特性是如何影響抽樣恢復信號的?簡述平頂抽樣和自然抽樣的原理和實現(xiàn)方法。答:抗混疊濾波器的截止頻率等于源信號譜中最高頻率fn,將高頻分量濾除。經(jīng)濾波后得到的信號包含了原信號頻譜的全部容,故在低通濾波器輸出端可以得到恢復后的原信號。當抽樣頻率小于2倍的原信號的最高頻率即濾波器的截止頻率時,抽樣信號的頻譜會發(fā)生混疊現(xiàn)象,從發(fā)生混疊后的頻譜中無法用低通濾波器獲得信號頻譜的全部容,從而導致失真。平頂抽樣原理:抽樣脈沖具有一定持續(xù)時間,在脈寬期間其幅度不變,每個抽樣脈沖頂部不

16、隨信號變化。實際應用中是采用抽樣保持電路來實現(xiàn)的。自然抽樣原理:抽樣脈沖具有一定持續(xù)時間,在脈寬期間其幅度不變,每個抽樣脈沖頂部隨信號幅度變化。用周期性脈沖序列與信號相乘就可以實現(xiàn)。2.思考一下,實驗步驟中采用3K+1K正弦合成波作為被抽樣信號,而不是單一頻率的正弦波,在實驗過程中波形變化的觀測上有什么區(qū)別?對抽樣定理理論和實際的研究有什么意義? 答:觀測波形變化時可以方便地通過比較兩個極大值的大小來查看失真情況,觀測波形變化時更穩(wěn)定,使抽樣定理理論的驗證結(jié)果更可靠。實驗七HDB3碼型變換實驗1 實驗目的1. 了解幾種常用的數(shù)字基帶信號的特征和作用2. 了解HDB3碼的編譯規(guī)則3. 了解濾波法

17、位同步在碼變換過程中的作用2 實驗器材1.主控信號源、2號、8號、13號模塊 各一塊2.雙蹤示波器 一臺3.連接線 若干3 實驗原理數(shù)字通信系統(tǒng)中,有時不經(jīng)過數(shù)字基帶信號與信道信號之間的變換,只由終端設(shè)備進行信息與數(shù)字基帶信號之間的變換,然后直接傳輸數(shù)字基帶信號。在基帶傳輸中經(jīng)常采用AMI碼(符號交替反轉(zhuǎn)碼)和HDB3碼(三階高密度雙極性碼)。適合線路上傳輸?shù)拇a型,以下幾點考慮:1.在選用的碼型的頻譜中應該沒有直流分量,低頻分量也應盡量少。這是因為終端機輸出電路或再生中繼器都是經(jīng)過變壓器與電纜相連接的,而變壓器是不能通過直流分量和低頻分量的。2.傳輸型的頻譜中高頻分量要盡量少這是因為電纜號線之

18、間的串話在高頻部分更為嚴重,當碼型頻譜中高頻分量較大時,就限制了信碼的傳輸距離或傳輸質(zhì)量。3.碼型應便于再生定時電路從碼流中恢復位定時。若信號中連“0”較長,則等效于一段時間沒有收脈沖,恢復位定時就困難,所以應該使變換后的碼型中連“0”較少。4.設(shè)備簡單,碼型變換容易實現(xiàn)。(5)選用的碼型應使誤碼率較低。雙極性基帶信號波形的誤碼率比單極性信號的低。根據(jù)這些原則,在傳輸線路上通常采用AMI碼和HDB3碼。HDB3碼(三階高密度雙極性碼) 編碼規(guī)則:連0串<4時,進行AMI編碼,即傳號極性交替;連0串>=4時,將第4個0變?yōu)榉?符號(+V或-V),稱破壞脈沖V碼;當相鄰V之間

19、有偶數(shù)個(含0個)非0符號時,再將該小段的第1個0變換成B,稱附加脈沖B碼。 極性規(guī)則:極性交替規(guī)則“1”碼和“B”碼一起作極性交替,“V”碼也作極性交替;極性破壞規(guī)則“V”碼必須與前一個“1”碼或“B”碼同極性。 例:基帶二進制:1 0 0 0 0  1 0 0 0  0  1 1 0 0 0  0 1 1 AMI碼:-1 0 0

20、60;0 0 +1 0 0 0  0 -1+1 0 0 0  0-1+1 HDB3碼:-1 0 0 0-V +1 0 0 0 +V -1+1-B 0 0 -V+1-1 特點:無直流分量,且只有很小的低頻分量;HDB3中連0串的數(shù)目至多為3個,易于提取定時信號;編碼規(guī)則復雜,但譯碼較簡單。 解碼規(guī)則:尋找兩個相鄰的同極性

21、碼,后者即為“V”碼;把“V”碼連同其前3位碼均改為“0”,所有的“±1”均改為“1”,即恢復信號。AMI碼:我們用“0”和“1”代表傳號和空號。AMI碼的編碼規(guī)則是“0”碼不變,“1”碼則交替地轉(zhuǎn)換+1和-1。當碼序列是1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1時,AMI碼就變?yōu)椋?1 0 0 -1 0 0 0 +1 -1 +1 0 -1。這種碼型交替出現(xiàn)正、負

22、極脈沖,所以沒直流分量,低頻分量也很少。這種碼的反變換也很容易,在再生信碼時,只要將信號整流,即可將“-1”轉(zhuǎn)換成“+1”,恢復成單極性碼,這種未能解決信號中的長“0”的問題。 4 實驗步驟與波形1.編碼輸入數(shù)據(jù)TH32. 編碼輸出數(shù)據(jù)TH13. 編碼輸入數(shù)據(jù)及基帶碼元奇數(shù)位波形(黃色:編碼輸入數(shù)據(jù))(藍色:基帶碼元基數(shù)位波形)4. 碼元輸入數(shù)據(jù)及基帶碼元偶數(shù)位波形(黃色:編碼輸入數(shù)據(jù))(藍色:基帶碼元偶數(shù)位波形)5. TP2與TP3相減后的波形6. 編碼輸入數(shù)據(jù)和譯碼輸出數(shù)據(jù)(黃色:編碼輸入數(shù)據(jù))(藍色:譯碼輸出數(shù)據(jù))思考:譯碼過后的信號波形與輸入信號波形相比延時多少?答:波形相比

23、延遲了五個時鐘周期7. TP4(HDB3-A2)及TP8(HDB3-B2)8. TP5(HDB3輸入)頻譜分量9. TP3(單極性碼)頻譜分量10. 編碼輸入時鐘及譯碼輸出時鐘(黃色:編碼輸入時鐘)(藍色:譯碼輸出時鐘)5 問題分析分析電路的實驗原理,敘述其工作過程(1)先將消息代碼變換成AMI 碼,若AMI 碼中連0的個數(shù)小于4,此時的AMI 碼就是HDB3碼(2)若AMI 碼中連0的個數(shù)大于4,則將每4個連0小段的第4個0變換成與前一個非0符號(+或-) 同極性的符號,用V 表示(前一非零符號極性為+,則第4個0轉(zhuǎn)換成+V;同理若極性為-,則轉(zhuǎn)換為-V) ;(3)為了不破壞極性交替反轉(zhuǎn),當

24、相鄰V 符號之間有偶數(shù)個非0符號時,再將該小段的第1個0變換成B 或-B ,B 符號的極性與前一非零符號的極性相反,并讓后面的非零符號從V 符號開始再交替變化。實驗十一 BPSK調(diào)制與解調(diào)實驗一、實驗目的1、掌握BPSK調(diào)制和解調(diào)的基本原理;2、掌握BPSK數(shù)據(jù)傳輸過程,熟悉典型電路;3、了解數(shù)字基帶波形時域形成的原理和方法,掌握滾降系數(shù)的概念; 4、熟悉BPSK調(diào)制載波包絡(luò)的變化;5、掌握BPSK載波恢復特點與位定時恢復的基本方法;二、實驗器材1、主控&信號源、9號、13號模塊各一塊 2、雙蹤示波器一臺3、連接線若干三、實驗原理1實驗原理框圖2. 實驗框圖說明基帶信號的1電平和0電平

25、信號分別與256KHz載波及256KHz反相載波相乘,疊加后得到BPSK調(diào)制輸出;已調(diào)信號送入到13模塊載波提取單元得到同步載波;已調(diào)信號與相干載波相乘后,經(jīng)過低通濾波和門限判決后,解調(diào)輸出原始基帶信號。四、實驗現(xiàn)象及波形觀測實驗項目一BPSK調(diào)制信號觀測概述:BPSK調(diào)制實驗中,信號是用相位相差180°的載波變換來表征被傳遞的信息。本項目通過對比觀測基帶信號波形與調(diào)制輸出波形來驗證BPSK調(diào)制原理。1、關(guān)電,按表格所示進行連線。 源端口目的端口連線說明信號源:PN模塊9:TH1(基帶信號)調(diào)制信號輸入信號源:256KHz模塊9:TH14(載波1)載波1輸入信號源:256KHz模塊9

26、:TH3(載波2)載波2輸入模塊9:TH4(調(diào)制輸出)模塊13:TH2(載波同步輸入)載波同步模塊信號輸入模塊13:TH1(SIN)模塊9:TH10(相干載波輸入)用于解調(diào)的載波模塊9:TH4(調(diào)制輸出)模塊9:TH7(解調(diào)輸入)解調(diào)信號輸入2、開電,設(shè)置主控菜單,選擇【主菜單】【通信原理】【BPSK/DBPSK數(shù)字調(diào)制解調(diào)】。將9號模塊的S1撥為0000,調(diào)節(jié)信號源模塊W3使256 KHz載波信號峰峰值為3V。 3、此時系統(tǒng)初始狀態(tài)為:PN序列輸出頻率32KHz。4、實驗操作及波形觀測。(1)以9號模塊“NRZ-I”(CH1)為觸發(fā),觀測“I”(CH2);(2)以9號模塊“NRZ-Q”(CH

27、1)為觸發(fā),觀測“Q”(CH2)。(3)以9號模塊“基帶信號”(CH1)為觸發(fā),觀測“調(diào)制輸出”(CH2)。思考:分析以上觀測的波形,分析與ASK有何關(guān)系?答:BPSK的基帶信號為雙極性碼,ASK的基帶信號為單極性碼。實驗項目二 BPSK解調(diào)觀測(9號模塊) 概述:本項目通過對比觀測基帶信號波形與解調(diào)輸出波形,觀察是否有延時現(xiàn)象,并且驗證BPSK解調(diào)原理。觀測解調(diào)中間觀測點TP8,深入理解BPSK解調(diào)原理。 1、保持實驗項目一中的連線。將9號模塊的S1撥為“0000”。 2、以9號模塊測13號模塊的“SIN”,調(diào)節(jié)13號模塊的W1使“SIN”的波形穩(wěn)定,即恢復出載波。恢復的載波如CH2所示。3

28、、以9號模塊的“基帶信號”(CH1)為觸發(fā)觀測“BPSK解調(diào)輸出”(CH2),多次單擊13號模塊的“復位”按鍵。觀測“BPSK解調(diào)輸出”的變化。恢復出的波形與原信號有時同相,有時反響。4、以信號源的CLK為觸發(fā),測9號模塊LPF-BPSK,觀測眼圖。思考:“BPSK解調(diào)輸出”是否存在相位模糊的情況?為什么會有相位模糊的情況?答:BPSK解調(diào)輸出存在相位模糊的情況,因為恢復的本地載波和相干載波可能同相也可能反相。五、問題分析1、分析實驗電路的工作原理,簡述其工作過程。輸入的基帶信號由轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)接后分成兩路,一路經(jīng)過差分編碼控制256KHz的載頻,另一路經(jīng)倒相去控制256KHz的載頻。解調(diào)采用鎖相

29、解調(diào),只要在設(shè)計鎖相環(huán)時,使它鎖定在FSK的一個載頻上此時對應的環(huán)路濾波器輸出電壓為零,而對另一載頻失鎖,則對應的環(huán)路濾波器輸出電壓不為零,在鎖相環(huán)路濾波器輸出端就可以獲得原基帶信號的信息。 2、分析BPSK調(diào)制解調(diào)原理。 調(diào)制原理:基帶信號先經(jīng)過差分編碼得到相對碼,再根據(jù)相對碼進行絕對調(diào)相,即將相對碼的1電平和0電平信號分別與256K載波及256K反相載波相乘,疊加后得到DBPSK調(diào)制輸出。解調(diào)原理:對2DPSK信號進行相干解調(diào),恢復出相對碼,再經(jīng)碼反變換器變換為絕對碼,進而恢復出發(fā)送的二進制數(shù)字信息。實驗十九濾波法及數(shù)字鎖相環(huán)法位同步提取實驗1 實驗目的1. 掌握濾波法提取位同步信號的原理

30、及其對信息碼的要求2. 掌握用數(shù)字鎖相環(huán)提取位同步信號的原理及其對信息代碼的要求3. 掌握位同步器的同步建立空間、同步保持時間、位同步信號同步抖動等概念2 實驗器材1. 主控信號源、13、8模塊 各一塊2. 雙蹤示波器 一臺3. 連接線 若干3 實驗原理1.位同步的重要性 數(shù)字通信中,除了有載波同步的問題外,還有位同步的問題。因為信息是一串相繼的信元的序列,解調(diào)時常需知道每個碼元的起止時刻。因此,接收端必須產(chǎn)生一個用作抽樣判決的定時脈沖序列,它和接收碼元的終止時刻應對齊。我們把在接收端產(chǎn)生與接收碼元的重復頻率和相位一致的定時脈沖序列的過程稱為碼元同步或位同步,而稱這個定時脈沖列為碼元

31、同步脈沖或位同步脈沖。要使數(shù)字通信設(shè)備正常工作,離不開正確的位同步信號。如果位同步脈沖發(fā)生嚴重抖動或缺位,則使數(shù)字通信產(chǎn)生誤碼;嚴重時使通信造成中斷。影響位同步恢復的主要原因: 輸入位同步電路的信號質(zhì)量; 信號的編碼方式:碼元中存在長連“0”或長連“1”。在實際通信系統(tǒng)中為了節(jié)省傳輸頻帶和減小對鄰近頻道的干擾,一般采用限帶傳輸。也就是將調(diào)制信號在基帶中進行滾降處理或在中頻將已調(diào)信號進行中頻濾波器成形。這樣的信號經(jīng)過傳輸和解調(diào)器解調(diào),如QPSK系統(tǒng)則輸出是I、O二路模擬信號,由于其形狀的原因,因此稱為眼圖。位同步取樣位置對眼圖的開啟位置影響很大。2位同步的主要技術(shù)指標:(1)靜態(tài)相差在相干解調(diào)系

32、統(tǒng)中,接收到的信號眼圖是由調(diào)制器成型濾波器的衰降系統(tǒng)決定的。為了充分利用接收到的信號能量,通常把位同步的抽樣脈沖相位調(diào)到眼圖最大開啟位置。在這個位置進行判決認為是最佳,稱靜態(tài)相差為零。相反位同步的抽樣脈沖相位偏離了眼圖的最大開啟位置,就會造成誤碼或接收機門限特性下降。通常很多位同步提取電路都存在著一個固定靜態(tài)相差。要通過電路補償及移相方法來調(diào)正位同步的最佳取樣點。 (2)相位抖動 數(shù)字通信中相位抖動是隨著傳輸距離、中繼次數(shù)及復接/分接數(shù)目的增加而積累,它對數(shù)字通信的影響類似于噪聲對模擬通信的影響。因此相位抖動也常被稱為數(shù)字噪聲。 當考慮抖動對數(shù)字網(wǎng)的影響時,常用相

33、位抖動最大峰峰值概念。它表示相位抖動時間函數(shù)的最大值與最小值之間的差值。在數(shù)字網(wǎng)設(shè)計時我們要求位同步提取能夠有較好的承受最大輸入抖動和最小輸出抖動能力。 (3)同步建立時間 由于位同步恢復一般要采用帶有時間常數(shù)的電路。例如采用鎖相環(huán)提取同步信號方法。因鎖相環(huán)中的頻分器的時間常數(shù)取值不一樣,同步的建立時間也不一樣。對于常規(guī)的數(shù)字通信系統(tǒng),同步建立時間都能滿足一定的要求。但對于突發(fā)模式或跳數(shù)模式的數(shù)字通信,同步建立時間是一項十分重要的技術(shù)指標。(4)同步保持時間 從接收信號消失起,到位同步電路輸出的位同步信號中斷為止的這段時間稱位同步保持時間。在數(shù)字通信中我們要求位同

34、步提取電路要求建立時間短,保持時間長。這樣可以盡量減少由于信道衰減造成位同步的中斷。3數(shù)字通信位同步恢復的各種方法 一類方法是發(fā)端專門發(fā)送導頻信號,而另一類是直接從數(shù)字信號中提取位同步信號的方法,后者是數(shù)字通信中經(jīng)常采用的一種方法。     1) 濾波法 已經(jīng)知道,對于不歸零的隨機二進制序列,不能直接從其中濾出位同步信號。但是,若對該信號進行某種變換,例如,變成歸零脈沖后,則該序列中就有f=1/T的位同步信號分量,經(jīng)一個窄帶濾波器,可濾出此信號分量,再將它通過一移相器調(diào)整相位后,就可以形成位同步脈沖。這種方法的方框

35、圖如圖34-1所示。它的特點是先形成含有位同步信息的信號,再用濾波器將其濾出。下面,介紹幾種具體的實現(xiàn)方法。窄帶法同步提取法是其中的一種。另一種常用的波形變換方法是對帶限信號進行包絡(luò)檢波。在某些數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)中,經(jīng)常在中頻上用對頻帶受限的二相移相信號進行包絡(luò)檢波的方法來提取位同步信號。頻帶受限的二相PSK信號波形如圖34-3(a)所示。因頻帶受限,在相鄰碼元的相位變換點附近會產(chǎn)生幅度的平滑“陷落”。經(jīng)包絡(luò)檢波后,可得圖34-3(b)所示的波形。 可以看出,它是一直流和圖34-3(c)所示的波形相減而組成的,因此包絡(luò)檢波后的波形中包含有如圖34-3(c)所示的波形,而這個波形中已含有位同步信號分量。因此,將它經(jīng)濾波器后就可提取出位同步信號。2) 鎖相法 位同步鎖相法的基本原理和載波同步的類似。在接收端利用鑒相器比較接收碼元和本地產(chǎn)生

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