符号同步与采样时间同步.pptx

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1、1数字通信(第十一讲)接收信号的时间同步2015YupingZhao(Professor)赵玉萍DepartmentofElectronicsPekingUniversityBeijing100871,Chinaemail:yuping.zhao@pku.edu.cn2本节内容采样时钟偏差的成因及表现形式单载波系统采样时钟偏差问题单载波系统采样时刻同步方法多载波系统符号同步方法多载波系统采样时钟偏差问题多载波系统采样时钟同步方法3若发送信号符合奈奎斯特准则，则符号之间不存在码间串扰奈奎斯特带宽：B奈奎斯特速率：R=1/BNyquist准则只给出了没有码间干扰的波形设计原则满足Nyquist

2、准则并且采样时刻正确则不发生码间串扰满足Nyquist准则但采样时刻不正确仍可能发生码间串扰4采样时刻正确才能够保证没有码间干扰采样时刻没有码间干扰有码间干扰发送信号为随机的，如何找到正确采用点5采样时刻偏差码间串扰的成因：采样点偏差收发端采样时钟频率相同，但采样时间点存在固定偏差一次同步即可修正该时间偏差收发端采样时钟频率存在误差，因此采样时间偏差不固定不停的修正/跟踪采样时间偏差6采样时钟频率相同，采样点时刻偏差收端采样点与发端正确采样点存在固定时间偏差7收发端采样时钟频率偏差23收端采样点与发端正确采样点的偏差随时间变化：,2,3…8采样频率偏差模型：收发端采样时

3、钟存在偏差tTi：收端采样时间间隔；Ts：发端采样时间间隔；9采样时刻偏差实例：----红色和蓝色分别代表发端和收端信号偏差开始（A点）偏差逐渐加大（B点）10偏差开始（A点）--采样时刻偏差开始时比较小11偏差逐渐加大（B点）–随着时间的增加而增大采样时刻偏差对单载波系统的影响1213对单载波系统的影响采样时刻偏差导致信号之间产生码间干扰14采样时刻偏差的理论描述c(t)为通道响应函数，在本节的讨论中考虑为(t)函数15xk为发射滤波器和接收滤波器共同合成的响应函数的采样结果任何一个采样点yk是由所有传输的Ik以及通道的xk共同构成的符号间干扰！！16当系统不存在采样时刻偏差时，符号间

4、干扰为0当采样时刻偏差不为0，符号间干扰存在符号间干扰信号为加性干扰，影响系统误码率其中，第一项为原始发送信号，第二项为符号之间的干扰17减小符号间干扰的方法一：信号波形设计法设计边瓣尽可能低的滤波器，如使用值较大的升余弦滤波器优点：有采样时钟偏差时ISI小缺点：占有带宽大进行信号编码（某些部分响应信号可以减少由采样时刻偏差引起的符号间干扰）P(D)=(1+D)(goodforISI)P(D)=(1–D)(notgood)P(D)=(1–D)(1+D)=1–D2(goodforISIandDCoffset)18对单载波系统的影响采样时刻偏差导致信号之间产生码间干扰1919同样采样时刻偏差，

5、不同形状滤波器导致的码间干扰不同20例：部分响应信号的码间干扰分析合成的信号边瓣幅度减小20*pi21减小符号间干扰的方法二：采样时刻偏差的纠正目标：将接收信号的采样时钟同步到发射信号上，以消除收/发端的采样时刻偏差模块名称：采样时钟同步同步方法如下：发射机和接收机都同步到一个主时钟。延迟产生问题：即收发信号位于不同地址位置产生的传输时延发射机发送时钟频率是1/T或<1/T的倍频信号。简单易行占用有用信道带宽，传输时钟信号从接收的信号中提取时钟信号。进行接收信号的时钟估计，这是最为常用的方法22采样时刻估计方法--最大似然的定时估计对于基带PAM，设接收信号为其中这种方法需要利用已知信号I

6、n作为训练序列如果不想使用已知序列，则采用面向判决定时估计，则把传输的序列经判决后当作已知的数据23似然函数上式写作其中24ML估计的必要条件MatchedfilterSamplerVCCsummationr(t)In25VCC:压控时钟，根据输入电压值调整时钟的相位累加器：相当于低通滤波器因为在的估计中使用了已检测信息序列{In}，所以该估计是面向判决的该方法同样适用于QAM，PSK调制26非面向判决定时估计将似然比在信息符号的pdf上求平均,然后计算其最大值BPSK信号:2728对数似然函数对数据序列求平均29对于较小x,有得出30BPSK的非面向判决定时估计31PAM的非面向判决

7、定时估计32实用系统同步方法：早-迟门同步器利用采样时刻T左右的波形具有对称性的特点，将两边的信号值相减，并用该结果作为调整压控振荡的信号33早-迟门同步器34早-迟门同步器35似然函数36载波相位和符号定时的联合估计其中37或38OFDM系统的同步问题OFDM系的符号同步目的：确定OFDM的符号起始点，即FFT变换的窗口利用CP的特性OFDM系统的采样时刻偏差的问题OFDM系统的采样时刻偏差的纠正39OFDM系统同步问