11-1
《通信原理,第六十讲
一,群同步系统的性能
群同步性能主要指标是包括漏同步概率
1
P,假同步概率
2
P 及同步建立时间
s
t 。下面,我们主要以连贯插入法为例进行分析。
a) 漏同步概率
1
P
由于干扰的影响,接收的同步码组中可能出现一些错误码元,从而使识别器漏识已发出的同步码组,出现这种情况的概率称为漏同步概率,记为
1
P 。
以 n 位巴克码识别器为例,设判决门限为 6,此时七位巴克码只要有一位码出错,七位巴克码全部进入识别器时相加器输出由 7 变为 5,因而出现漏同步。
如果将判决门限由 6 降为 4,则不会出现漏识别,这时判决器容许七位巴克码中有一位错码出错。
对于连贯式插入法,设 n 为同步码组的码元数,Pe 为码元错误概率,m 为判决器容许码组中的错误码元最大数,则
rnr
PP
)1( 表示 n 位同步码组中,r
位错码和( n-r)位正确码同时发生的概率。当 mr ≤ 时,都能被识别器识别,因此未漏概率为
rn
m
r
rr
n
PPC
=

)1(
0
( 11.4-1)
故漏同步概率为

=
=
m
r
rnrr
n
ppCP
0
1
)1(1 ( 11.4-2)
b) 假同步概率
2
P
假同步是指信息的码元中出现与同步码组相同的码组,这时信息码会被识别器误认为同步码,从而出现假同步信号。发生这种情况的概率称为假同步概率,
记为
2
P 。
假同步概率
2
P 是信息码元中能判为同步码组的组合数与所有可能的码组数
11-2
之比。设二进数字码流中 1,0 码等概率出现,则由其组合成 n 位长的所有可能的码组数为 2
n
个,而其中能被判为同步码组的组合数显然与 m 有关。如果错 0
位时被判为同步码,则只有
0
n
C 个(即一个) ;如果出现 r 位错也被判为同步码的组合数为
r
n
C ;则出现 mr ≤ 种错都被判为同步码的组合数为

=
m
r
r
n
C
0
,因而可得假同步概率为

=
=
m
r
r
n
n
CP
0
2
2 ( 11.4-3)
m 增大(即判决门限电平降低),
1
P 减小,但
2
P 增大,所以两者对判决门限电平的要求是矛盾的。
c) 同步平均建立时间
s
t
对于连贯式插入法,假设漏同步和假同步都不出现,在最不利的情况,实现群同步最多需要一群的时间。设每群的码元数为 N(其中 n 位为群同步码),每码元的时间宽度为 T,则一群的时间为 NT。在建立同步过程中,如出现一次漏同步,则建立时间要增加 NT;如出现一次假同步,建立时间也要增加 NT,因此,帧同步的平均建立时间为
NTPPt
s
)1(
21
++≈ ( 11.4-4)
二,群同步的保护
同步系统的稳定可靠对于通信设备是十分重要的。我们希望在同步建立时,
应尽量防止假同步混入; 在建立同步后,要防止真同步漏掉。 为了满足以上要求,
改善同步性能,提高抗干扰能力,在实际系统中要有相应的保护措施。
为了保证同步系统的性能可靠,就必须要求漏同步概率 P
1
和假同步概率 P
2
都要低,但这一要求对识别器判决门限的选择是矛盾的。因此,我们把同步过程分为两种不同的状态,以便在不同状态对识别器的判决门限电平提出不同的要求,达到降低漏同步和假同步的目的。
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最常用的保护措施是将群同步的工作划分为两 种状态,即捕捉态和维持态。
捕捉态,判决门限提高,即 m 减小,使假同步概率 P
2
下降。
维持态,判决门限降低,即 m 增大,使漏同步概率 P
1
下降。