正交编码与伪随机序列
正交码：用于纠错和实现码分多址通信。
伪随机序列：用于误码率测量、时延测量、扩频通信、通信加密、
分离多经等。
m序列,
特点：伪随机序列、良好的自相关和互相关、易实现
应用：在 PSK/DS（直接序列调相）作为地址码（扩频码），在
CDMA/HF（跳频码分多址）中控制频率合成器
原理,m序列全称：最大长度 线性 反馈移位寄存器序列
a3 a2 a1 a0
+
输出
12,?nm 序列的周期
m序列的特点
? 在每个周期内,0和 1出现的次数相差一个
? 在每个周期内,出现长度为 l的游程的次数比出现
长度为 l+1的游程的次数多一倍
? 序列具有双值自相关函数 (相对值 ),
? ? ? ?0,1;0,1 ???? ???? N
序列的应用
? 测距
? 噪声产生
? 误码率测试
? ….,
通信系统的同步原理
通信系统重的同步分类
? 载波同步
? 位同步
? 帧同步
? 网同步
载波同步
? 提取载波的方法,
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
上插入一个或多个作导频的正弦波,接收端
就由导频提取载波,
直接法 (自同步法 ),
在接收端直接从发送信号中提取载波,
插入导频法
? 应用条件
应用在无法直接从接收信号中提取载波的抑
制载波系统中,DSB\VSB\SSB\2PSK
? 实现方法 (以 DSB信号为例 )
在已调信号的频谱中插入一低功率的频谱 (其
对应的正弦波即为导频信号 ),接收端可以容
易地用滤波器取出来并恢复成载频,
DSB信号中插入导频 -1
DSB信号中插入导频 -2
DSB信号中插入导频 -3
直接法
? 原理,对信号进行非线性变换后可直接从中
取出载波分量
? 方法,平方变换 (平方环 )法和同相正交环法
(Costas法 )
平方变换法和平方环法
? 原理,将已调信号经过平方运算部件后,由一
个中心频率 2fc的窄带滤波器取出二倍频信
号后分频得到载波
? 将窄带滤波器换成锁相环即成平方环法
具体框图
COSTAS环法
COSTAS环原理
四相 COSTAS环
位同步 -1
? 插入导频法
在基带信号频谱的零点插入所需的导频信号
在接收端经窄带滤波器就可从解调后的基带
信号中提取出位同步所需信号
另一种形式,使数字信号的包络按位同步信号
的某种波形变化
**时域和频域均可插入
位同步 -2
? 直接法
滤波法,发端对 NRZ二进制序列进行变换后发出,接收
端经窄带滤波器便可滤出此信号分量,再经过移相
器调整相位后形成位同步脉冲
位同步 -3
? 直接法
锁相法,同载波同步类似,将窄带滤波器换成锁相环路
便成为琐相法,在接收端利用鉴相器比较接收码元
和本地位同步信号的相位,若不一致就产生误差信
号去调整位同步信号的相位,直至获得准确的位同
步信号为止,
群同步 (帧同步 )
? 起止式同步
在数据码元的开始位置和结束位置插入特定
的脉冲来表示帧的开始和结束
? 集中式插入同步
要求,在接收端进行同步识别时出现伪识别的
概率尽可能小,同时,具有尖锐的自相关函数
以便于识别,
方法,在每群的开头集中插入同步码组
巴克码 (BARKER)
巴克码
巴克码
巴克码
巴克码
间隔式插入法
? 方法,每隔一定数量的信息码元就插入一个
群同步码元,
? 码型选择原则,A:具有特定的规律性 B:要尽
量与信息码区别
? 检测方法,逐码移位法和 RAM帧码检测法
网同步
? 方法 1:建立同步网,使网内各站的时钟频率
和相位都相同 ;分主从同步和相互同步
? 方法 2:异步复接 (独立时钟法 ),包括码速调整
和水库法
正交码：用于纠错和实现码分多址通信。
伪随机序列：用于误码率测量、时延测量、扩频通信、通信加密、
分离多经等。
m序列,
特点：伪随机序列、良好的自相关和互相关、易实现
应用：在 PSK/DS（直接序列调相）作为地址码（扩频码），在
CDMA/HF（跳频码分多址）中控制频率合成器
原理,m序列全称：最大长度 线性 反馈移位寄存器序列
a3 a2 a1 a0
+
输出
12,?nm 序列的周期
m序列的特点
? 在每个周期内,0和 1出现的次数相差一个
? 在每个周期内,出现长度为 l的游程的次数比出现
长度为 l+1的游程的次数多一倍
? 序列具有双值自相关函数 (相对值 ),
? ? ? ?0,1;0,1 ???? ???? N
序列的应用
? 测距
? 噪声产生
? 误码率测试
? ….,
通信系统的同步原理
通信系统重的同步分类
? 载波同步
? 位同步
? 帧同步
? 网同步
载波同步
? 提取载波的方法,
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
上插入一个或多个作导频的正弦波,接收端
就由导频提取载波,
直接法 (自同步法 ),
在接收端直接从发送信号中提取载波,
插入导频法
? 应用条件
应用在无法直接从接收信号中提取载波的抑
制载波系统中,DSB\VSB\SSB\2PSK
? 实现方法 (以 DSB信号为例 )
在已调信号的频谱中插入一低功率的频谱 (其
对应的正弦波即为导频信号 ),接收端可以容
易地用滤波器取出来并恢复成载频,
DSB信号中插入导频 -1
DSB信号中插入导频 -2
DSB信号中插入导频 -3
直接法
? 原理,对信号进行非线性变换后可直接从中
取出载波分量
? 方法,平方变换 (平方环 )法和同相正交环法
(Costas法 )
平方变换法和平方环法
? 原理,将已调信号经过平方运算部件后,由一
个中心频率 2fc的窄带滤波器取出二倍频信
号后分频得到载波
? 将窄带滤波器换成锁相环即成平方环法
具体框图
COSTAS环法
COSTAS环原理
四相 COSTAS环
位同步 -1
? 插入导频法
在基带信号频谱的零点插入所需的导频信号
在接收端经窄带滤波器就可从解调后的基带
信号中提取出位同步所需信号
另一种形式,使数字信号的包络按位同步信号
的某种波形变化
**时域和频域均可插入
位同步 -2
? 直接法
滤波法,发端对 NRZ二进制序列进行变换后发出,接收
端经窄带滤波器便可滤出此信号分量,再经过移相
器调整相位后形成位同步脉冲
位同步 -3
? 直接法
锁相法,同载波同步类似,将窄带滤波器换成锁相环路
便成为琐相法,在接收端利用鉴相器比较接收码元
和本地位同步信号的相位,若不一致就产生误差信
号去调整位同步信号的相位,直至获得准确的位同
步信号为止,
群同步 (帧同步 )
? 起止式同步
在数据码元的开始位置和结束位置插入特定
的脉冲来表示帧的开始和结束
? 集中式插入同步
要求,在接收端进行同步识别时出现伪识别的
概率尽可能小,同时,具有尖锐的自相关函数
以便于识别,
方法,在每群的开头集中插入同步码组
巴克码 (BARKER)
巴克码
巴克码
巴克码
巴克码
间隔式插入法
? 方法,每隔一定数量的信息码元就插入一个
群同步码元,
? 码型选择原则,A:具有特定的规律性 B:要尽
量与信息码区别
? 检测方法,逐码移位法和 RAM帧码检测法
网同步
? 方法 1:建立同步网,使网内各站的时钟频率
和相位都相同 ;分主从同步和相互同步
? 方法 2:异步复接 (独立时钟法 ),包括码速调整
和水库法
