[拼音]:tongbu jishu
[外文]:synchronization technology
使两个信号在频率和相位上取得一致的技术。在数字通信、计算机网络和数字化遥测遥控中是指从接收信号中提取同步信号,使接收端与发送端步调一致,实现位同步、群同步、载波同步或网同步的技术。数字信号的基本单元是码元(位)。若干码元组成码字,码字是载荷信息的基本单元。若干码字组成句。若干个句组成帧。句和帧可表达较复杂的信息。在接收端,为了正确理解发送端发送的信息,要从收到的信号中提取同步信号,从而确定位、字、句、帧的起止时刻。为了保证接收端与发送端能够步调一致地工作,发送端在发送数据时同时发送同步脉冲。接收端收到此同步脉冲后用来作为时间基准。传送同步信号可使用独立的载频,也可与信息传输共用一个载频。同步信号可采用高电平脉冲、宽脉冲、脉冲对或脉冲码组,以区别于正常信号。这种同步方式称为外同步法。人们也可利用数字信号本身包含的位同步信息,在接收端用锁相技术提取位同步信息。这种同步方式称为内同步法或自同步法。在数字通信系统中把字同步、句同步和帧同步统称为群同步。按照同步的功能,同步方式有位同步、群同步、载波同步和网同步四类。每类同步方式又有多种实现方法(见图)。
位同步位同步是数字通信中最基本的同步方式。为了正确地进行解调和检测,接收端应从收到的信号中提取标志码元起止时刻的位同步信息,并产生与接收信号码元的重复频率相同和相位一致的定时脉冲序列,这一过程称为码元同步或位同步。实现位同步的方法有两类:内同步法和外同步法。
(1)内同步法:发送端不需要专门向接收端发送位同步信息,接收端直接从收到的信号中提取同步信号。常用的内同步法有滤波法、数字锁相法和模拟锁相法。
(2)外同步法:发送端专门向接收端发送位同步信息。常用的外同步法有双重调制法和插入位导频法。插入位导频法又有频域插入法和时域插入法。
群同步在数字通信系统中往往按一定的数据结构将若干位码元组成一个字,把若干个字组成一个句,把若干个句再组成一个帧。接收端要识别这些字、句、帧,应从收到的信号中提取标志字、句、帧起止时刻的信息,这类同步方式称为字同步、句同步和帧同步。因为字、句、帧都由不同数目的码元群组成,所以字同步、句同步和帧同步统称为群同步。实现群同步的方法也有两类:内同步法和外同步法。
(1)内同步法:对要传送的信息进行编码,使它本身具有分群能力,来实现群同步。
(2)外同步法:在数据流中插入一个特殊的群同步码作为每一信息群的起始标志,接收端识别出这个特殊码就可以实现群同步。群同步码应具有尖自相关函数,以便于识别,并可减少漏掉的和虚假的同步信号。伪随机码理论分析表明,巴克序列、L序列和m序列都具有这种性质,常用来作群同步码。在遥测系统中常用最佳同步码作为群同步码。
载波同步在数字通信中采用相干解调时接收端要有一个相干载波,它必须与接收信号中的被调载波同步(同频同相)。接收端从接收信号中提取相干载波信息,称为载波同步。实现载波同步的方法有两类:直接提取法和插入导频法。
(1)直接提取法:发送端不专门向接收端传输载波信息,接收端直接从收到的已调信号中提取载波信息。直接提取法适用于抑制载波的双边带调幅系统、残留边带调幅系统和二相多相调相系统。
(2)插入导频法:发送端在发送信息的同时还发送载波或与其有关的导频信号。插入导频法又有频域插入法和时域插入法。
网同步在数字通信网和计算机网络中各站点为了进行分路和并路,必须调整各个方向送来的信码的速率和相位,使之步调一致,这种调整过程称为网同步。实现网同步的方法有四种:主从同步法、相互同步法、塞入脉冲法和独立时钟法。
(1)主从同步法:网络内设一主站,备有高稳定的时钟。它产生标准频率,并传递给各从站,使全网都服从此主时钟,达到全网频率一致的目的。主从同步法的优点是从站的设备比较简单,比较经济,性能也较好,在数字通信网中得到广泛的应用。主从同步法的缺点是当主站发生故障时,各从站会失去统一的时间标准而无法工作,以致造成全网通信中断。
(2)相互同步法:网内各站都有自己的时钟,并且互相联接、互相影响,最后都调整到同一网频率上。相互同步法能克服主从同步法对主时钟依赖的缺点。提高通信的可靠性。它的缺点是不容易调整,有时还会引起网络自激。这种方法适用于站点比较集中的网区和正在发展中的数字通信网。
(3)塞入脉冲法:各站均采用高稳定的时钟,它们的频率很接近(不完全相等),每站的时钟频率略大于输入信码的速率,采用塞入脉冲技术即可实现网同步。这种方法已得到应用。
(4)独立时钟法:每站都有自己的时钟,它们的准确度和稳定度都很高,各站的信码率接近一致,即能实现网同步。这种方法的优点是各站都有独立的时钟,站的增减灵活性很大。缺点是各站都要配置高稳定度的时钟。
参考文章
- 变电站时间同步技术分哪几类?智能技术TD—LTE基站间是否需要同步,采用哪些同步技术?信息技术
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