西工大通信原理(期末复习、考研、求职必备)-第11章 同步原理概要
第11章_同步原理190626
f 2 (t) 1 22
f 2 (t) cos 20t
注：虽f(t)中无直流分量，但f 2(t)却有直流分量，故e(t)中第二
项包含有2ω0频率分量，经窄带滤波器可获成分： 2ω0
二分频，得: cos0t
2020/6/8
通信原理
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第11章 同步原理
输入已 调信号
平方律
2fc 窄带
部 件 e(t) 滤波器
要求：节拍一致，相位可调 帧（群）同步：在数字通信系统中，接收端只有准确地 区分开各个字、句和段，才能正确地恢复出原始信息和数据。
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通信原理
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第11章 同步原理
方法: 外同步法:
外加专门同步信号来传输，即为了传输独立的同步信号， 需要付出额外的传输功率和频带。 内同步法(自同步法)：
s2(t) s3(t)
隔直
s2(t) 窄带滤波 s3(t) 脉冲形成 s4(t)
(a) 原理框图
t
t t t t
图11-22 示意图
数字已调信号经过 信道的带限和接收 端BPF后，在码元 转换时刻有很大的 畸变，包检、隔直 后，可得到单极性 的归零码。
s4(t)
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(b) 对应点工作波形
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通信原理
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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
s(t) f (t) cosct
收端：
平方变换法模型：
输入已 调信号
无载波分量。
平方律
2f0窄带
部 件 e(t) 滤波器
f (t) 0
二分频 载波 输出
经平方律部件后:
通信原理知识点总结
通信原理知识点总结通信原理是指人类通过不同媒介传递信息的基本原理。
从原始的声音和手势到现代的互联网通信，通信原理一直是人类社会发展的重要组成部分。
本文将围绕通信原理的基本概念、媒介传输、信号处理和调制解调等方面，详细介绍通信原理的知识点。
一、通信原理的基本概念通信原理的基本概念包括信息的源和目的地、传输媒介、传输的方式和信号的传播。
信息的源和目的地是通信的参与者，它们通过传输媒介进行信息的交换。
传输媒介可以是空气、光线、电磁波或者其它形式的物质。
传输的方式可以是有线传输、无线传输、光纤传输等。
信号的传播通过传输媒介进行，可以是模拟传输或者数字传输。
二、媒介传输媒介传输是指通过传输媒介将信号传递给目标接收器。
传输媒介可以分为有线传输和无线传输两种形式。
有线传输包括铜线、光纤等物理媒介，它们通过导线或光纤将信号传输到目标接收器。
无线传输通过电磁波将信号传输到目标接收器，常见的无线传输方式包括无线电、微波、红外线和激光等。
三、信号处理信号处理是指对信号进行处理和编码，以便在传输过程中保证信号的完整性和准确性。
信号处理包括信号编码、信号解码和信号增强等操作。
信号编码是将原始信号转换为特定的编码格式，以便在传输过程中提高信号的传输效率和可靠性。
信号解码是将接收到的信号转换为原始信号，以便被目标接收器正确解读。
信号增强是通过滤波、放大和降噪等操作，改善信号质量和传输效果。
四、调制解调调制解调是指将原始信号转换为适合传输的调制信号，并在接收端将调制信号恢复为原始信号的过程。
调制是将原始信号与载波进行合成，形成调制信号。
调制方式包括频率调制、幅度调制和相位调制等。
解调是在接收端将接收到的调制信号进行解调，恢复原始信号。
常见的解调方式包括相干解调、非相干解调和同步解调等。
五、信道与噪声信道是信号在传输过程中经过的路径。
信道可以是有线信道或无线信道。
有线信道包括电缆、光缆等物理路径，无线信道包括自由空间和电离层等。
考研通信原理总结
考研通信原理总结考研通信原理知识点总结一、概述通信原理是通信工程学科的重要基础，主要研究信息传输的基本原理和技术。
在考研中，通信原理通常作为通信与信息系统、电子与通信工程等专业的必考科目。
二、主要知识点1.信号与系统（1）信号的基本性质和分类：连续信号与离散信号，确定性信号与随机信号等。
（2）系统的基本性质和分类：线性时不变系统、线性时变系统、非线性系统等。
（3）系统的分析方法：时域分析、频域分析、复数域分析等。
2.模拟通信系统（1）调制解调的基本原理：调频、调相、调幅等。
（2）模拟调制系统的性能指标：带宽、信噪比、误码率等。
（3）模拟通信系统的抗干扰措施：均衡、分集、扩频等。
3.数字通信系统（1）数字信号的基本性质和表示方法：二进制、十进制、十六进制等。
（2）数字信号的调制解调方法：QPSK、QAM、FSK等。
（3）数字信号的传输方式：基带传输、频带传输等。
（4）数字通信系统的性能指标：误码率、误比特率等。
（5）数字通信系统的抗干扰措施：差分编码、交织编码等。
4.信息论基础（1）信息的基本性质和度量方法：熵、互信息等。
（2）信道容量和香农公式：有噪信道编码定理、无噪信道容量等。
（3）信息编码与压缩技术：哈夫曼编码、算术编码等。
5.通信协议与标准（1）通信协议的层次结构：物理层、数据链路层、网络层等。
（2）常见的通信协议标准：TCP/IP协议族、IEEE 802系列标准等。
（3）无线通信协议标准：GSM/CDMA/TD-SCDMA等移动通信协议，WiFi/WiMax 等无线局域网协议。
三、考研真题与模拟题为了更好地掌握通信原理的知识点，建议考生多做真题和模拟题，熟悉各种题型和考试难度，加深对知识点的理解和记忆。
同时，也可以通过模拟考试，评估自己的学习水平和薄弱环节，有针对性地进行复习和提高。
第11章_同步原理[1] (2)
![第11章_同步原理[1] (2)](https://img.taocdn.com/s3/m/e109383ecaaedd3383c4d3e9.png)
问题：窄带滤波器不易实现。 改进：用PLL（锁相环）代替。
二分频 载波
输出
输入已 平方律 调信号 部 件
锁相环
PD
载波输出
LP
VCO 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 ]； 问题：二分频电路提取出的载波存在π相位模糊问题。
f 2 (t) 1 22
f 2 (t) cos 20t
注：虽f(t)中无直流分量，但f 2(t)=1却有直流分量，故e(t)中第
二项包含有2ω0频率分量，经窄带滤波器可获成分： 2ω0
二分频，得: cos0t
2020/9/24
通信原理
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第11章 同步原理
输入已 调信号
平方律
2fc 窄带
部 件 e(t) 滤波器
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第11章 同步原理
用PLL提取本地载波的原理框图:
s(t) 带通滤波器
鉴相器
环路滤波器
参考载波 压控振荡器
sc(t)
好处：窄带、跟踪、记忆、维持。
图11-8
2020/9/24
通信原理
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第11章 同步原理
二、 直接法（自同步法） －－无辅助导频时的载波提取。
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。
2020/9/24
通信原理
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第11章 同步原理
13.1 引言
同步：解决信号传输的时间基准问题，以保证收发两端的设备 在时间上步调一致的工作。 分类：
封面110117
通信原理
（第2版）
西北工业大学 高等教育出版社
通信原理
通信原理课程介绍
西北工业大学
20理。 研究内容：通信的基本概念、基本技术；通信系统的
基本分析方法。 使用教材： ●主教材：通信原理（第2版），国家级“十二五”规
划教材，高等教育出版社，2017.6。 ●参考教材：
▲主要精力放在和老师的互动上：学生跟 着老师的思路走，老师跟着学生的表情走。 ●一开始就认真学好每一节内容。 ●认真完成作业。
课程介绍
作业： ●认真完成； ●改1/3、登记； ●课堂讲解。
答疑： 实验：最先进的设备；独立开设。 学时：72 → 64。 课程目录：
目录
第1章 绪论 第2章 随机信号与噪声分析 第3章 信道与噪声 第4章 模拟调制系统 第5章 数字基带传输系统 第6章 数字信号的频带传输 *第7章 现代数字调制技术 第8章 模拟信号的数字传输 第9章 差错控制编码 第10章 数字信号的最佳接收 第11章 同步原理 *第12章 现代通信系统介绍
樊昌信，通信原理（6版），国防工业出版社 曹志刚，现代通信原理，清华大学出版社 先修课程：信号与系统、高频电子线路、概率论与随 机过程。
课程介绍
课程地位： ●通信专业：核心课/学位课。考研；后续专业课程 的基础。 ●电子信息类其他专业：核心课/必修课。
难度：偏难！ 学习方法：
●听课：到课：听讲、点名、快！ ●笔记：▲PPT开放；
通信原理必背
西安电子科技大学通信工程学院考研专业课 ②通信原理必背主编：@西电点儿敬告：1.本资料完全免费；2.请使用B5纸打印；3.建议双面打印；4.更多资料：/xduky 。
说明：本部分的内容是编者根据历年真题总结的通信原理概念性质的内容和框图，不要死记硬背，要理解记忆，有些题目多次考到，需高度重视。
题号后标注了考到该题的年份，若没有标注，则在2003~2011年之间没有考过，但是大纲要求。
填空 / 简答第二章 随机过程1.（03/05）广义、狭义平稳随机过程的的概念、关系。
①广义平稳随机过程是指数学期望与t 无关，相关函数仅与时间间隔τ有关的随机过程； ②狭义平稳随机过程是指任意n 维概率密度函数与时间起点无关的随机过程；③关系：狭义平稳一定广义平稳，反之不一定成立。
2.（09）随机信号()ξt 是一个平稳随机过程，利用它的自相关函数可以获得()ξt 的哪些信息？ ①平均功率(0)R ；②直流功率()R ∞；③交流功率2(0)()R R σ−∞=； ④功率谱密度j ()()e d ωτξP ωR ττ∞−−∞=∫。
第三章 信道与噪声1.恒参信道的传输特性、对信号传输的影响，举三种随参信道。
①恒参信道的信道特性不随时间变化或变化很缓慢，理想恒参信道就是理想的无失真传输信道，其等效的线性网络传输特性为dj 0()eωt H ωK −=②a.对信号在幅度上产生固定的衰减；b.对信号在时间上产生固定的迟延。
③有线电信道；微波中继信道；卫星中继信道。
2.（04/08/10/11）随参信道传输媒质（或短波电离层反射信道）的主要特点，举两种随参信道。
①a.对信号的衰耗随时间随机变化；b.信号传输的时延随时间随机变化；c.多径传播。
②陆地移动信道、短波电离层反射信道。
3.（04/09/10/11）①随参信道会产生哪些类型的衰落（或对信号传输有什么影响）？②产生衰落的原因？③减小衰落的措施？①多径衰落、频率弥散、频率选择性衰落。
西工大通信原理(期末复习、考研、求职必备)-第11章 同步原理解读
经低通后：
2018/9/30
现代通信系统原理
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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。
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。
2018/9/30
现代通信系统原理
2
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
可见：要使建立时间变短，Q值需要减小；要延长保持时间， Q值要求增大，因此这两个参数对Q值的要求是矛盾的。
2018/9/30
现代通信系统原理
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第11章 同步原理
3、两种载波同步方法的比较
直接法的优缺点主要表现在以下几方面： （1）不占用导频功率，因此信噪功率比可以大一些； （2）防止导频和信号间的互相干扰，也可以防止信道不理想 引起导频相位的误差 ; （3）但有的调制系统不能用直接法（如SSB系统）。 插入导频法的优缺点主要表现在； （1）有单独的导频信号，一方面可以提取同步载波，另一方 面可以利用它作为自动增益控制； （2）有些不能用直接法提取同步载波的调制系统只能用插入 导频法； （2）与直接法比较，在总功率相同条件下实际信噪功率比要 小一些。
通信原理复习资料和练习题(完整)Word版
通信原理复习题 第一章 绪论 重要概念：1、通信的目的：就是传递消息。
2、通信的定义：利用电子等技术手段，借助电信号（含光信号）实现从一地向另一地进行消息的有效传递称为通信。
3、通信系统模型：信源：原始信号的来源，其作用是将消息转换成相应的电信号。
发送设备：对原始电信号（基带信号）进行各种处理和变换，使它变成适合于信道中传输的形式。
信道：是指传输信号的物理媒质。
接收设备：任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号。
信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息。
4、模拟信号：信号参量的取值是连续的或无穷多个值，且直接与消息相对应的信号，例如语音信号。
数字信号：信号参量只能取有限个值，并常常不直接与消息向对应的信号。
它们都有可能是连续信号或离散信号。
5、通信系统的分类按调制方式分类：基带传输系统和带通（调制）传输系统 按信号特征分类：模拟通信系统和数字通信系统 按传输媒介分类：有线通信系统和无线通信系统 6、通信方式：按传输方向：单工、半双工和全双工通信 按码元排列方式：并行传输和串行传输 7、信息与消息：消息：通信系统中传送的对象。
信息：消息中包含的抽象的、本质的内容。
消息所表达的事件越不可能发生，信息量就越大。
8、信息量计算公式：)(log )(1log x p x p I a a-==平均信息量（信息熵）的计算公式：典型例题：例：设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均住处量H=___________。
通信系统的评价：有效性和可靠性。
模拟系统的评价：有效带宽和信噪比；)(2log 2log }{)(1111b p p I p I E x H mi p i mi p i mi i i i i∑∑∑===-====数字系统的评价：传输速率（传信率、传码率）和频带利用率。
例：某数据通信系统调制速率为1200 Bd ，采用8电平传输，假设100秒误了1个比特，①求误码率。
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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。
2018/11/14
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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
2018/11/14
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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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现代通信系统原理
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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
2018/11/14
现代通信系统原理
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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？
2018/11/14
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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：
2018/11/14
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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
2018/11/14
现代通信系统原理
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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）
2018/11/14
现代通信系统原理
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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:
2018/11/14
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。