[理学]第10章 同步原理.ppt

10.3 码 元 同 步 10.4 群 同 步 在保持态，同步电路仍然要不断考察同步码是否正确，但是为了防止考察时因噪声偶然发生一次错误而导致错认为失去同步，一般可以规定在连续n个周期内发生m次(m n)考察错误才认为是失去同步。这种措施称为同步保护。 在下图中画出了上述方法的流程图。 Y 初始化 开始 同步状态 移一位 是同步码？ 记数器A记到n？ 记数器A加1 N 状态转换 Y Y N 置0 是同步码？ 记数器B加1 记数器B记到m？ N 记数器C加1 Y 记数器C记到n？ 置0 保持态 捕捉态 将同步状态设为捕捉态 将各记数器置0 新码元进入 老码元输出 检验是否 “1”和“0”交替 08 0 07 x 06 x 05 x 04 x 03 x 02 x 01 x 16 1 15 x 14 x 13 x 12 x 11 x 10 x 09 x 24 0 23 x 22 x 21 x 20 x 19 x 18 x 17 x 32 1 31 x 30 x 29 x 28 x 27 x 26 x 25 x 40 0 39 x 38 x 37 x 36 x 35 x 34 x 33 x 2、存储检测法 先将接收码元序列存在计算机的RAM中，再进行检验。下图画出了一个RAM的示意图，它按先进先出(FIFO)的原理工作： 图中画出的存储容量为40 b，相当于5帧信息码元长度，每帧长8 b，其中包括1 b同步码。 在每个方格中，上部阴影区内的数字是码元的编号，下部的数字是码元的取值“1”或“0”，而“x”代表任意值。编号为“01”的码元最先进入RAM，编号“40”的码元为当前进入RAM的码元。 每当进入1比特时，立即检验最右列存储位置中的码元是否符合同步序列的规律（例如，“10”交替）。按照图示，相当只连续检验了5个周期。 若它们都符合同步序列的规律，则判定新进入的码元为同步码元。若不完全符合，则在下1比特进入时继续检验。 实际应用的方案中，这种方案需要连续检验的帧数和时间可能较长。 例如在单路数字电话系统中，每帧长度可能有50多比特，而检验帧数可能有数十帧。 这种方法也需要加用同步保护措施。它的原理与第一种方法中的类似。 四、群同步性能 1、主要性能指标--假同步概率Pf 和漏同步概率Pl 假同步：当捕捉时同步系统将错误的同步位置当作正确的同步位置捕捉到。产生假同步的主要原因是由于噪声的影响使信息码元错成同步码元。 漏同步：同步系统将正确的同步位置漏过而没有捕捉到。漏同步的主要原因是噪声的影响，使正确的同步码元变成错误的码元。 2、漏同步概率的计算 设接收码元错误概率为p，需检验的同步码元数为n，检验时容许错误的最大码元数为m，则未漏判定为同步码的概率等于 式中，Cnr为n中取r的组合数。 所以，漏同步概率等于 当不允许有错误时，即设定m = 0时，则上式变为 上式就是不允许有错同步码时漏同步的概率。 3、假同步概率的计算 假设信息码元是等概率的，即其中“1”和“0”的先验概率相等；并且假设假同步完全是由于某个信息码组被误认为是同步码组造成的。 同步码组长度为n，所以n位的信息码组有2n种排列。它被错当成同步码组的概率和容许错误码元数m有关。 若不容许有错码，即m = 0，则只有一种可能，即信息码组中的每个码元恰好都和同步码元相同。若m = 1，则有Cn1种可能将信息码组误认为是同步码组。 因此假同步的总概率为 式中，分母2n是全部可能出现的信息码组数。 4、比较 比较漏同步和假同步公式可见，当判定条件放宽时，即m增大时，漏同步概率减小，但假同步概率增大。设计时需折中考虑。 5、平均建立时间 从开始捕捉转变到保持态所需的时间。 现以集中插入法为例进行计算。 假设漏同步和假同步都不发生，则由于在一个群同步周期内一定会有一次同步码组出现。所以按照上流程图捕捉同步码组时，最长需要等待一个周期的时间，最短则不需等待，立即捕到。平均而言，需要等待半个周期的时间。 设N为每群的码元数目，其中群同步码元数目为n，T为码元持续时间，则一群的时间为NT，它就是捕捉到同步码组需要的最长时间；而平均捕捉时间为NT / 2。 若考虑到出现一次漏同步或假同步大约需要多用NT的时间才能捕获到同步码组，故这时的群同步平均建立时间约为 te ? NT(1/2 + Pf