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群同步

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出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

(重定向自帧同步)

目錄

[隱藏]

什麼是群同步

  在群同步的通信系統中,傳輸的信息被分成若幹"群"。所謂的"群",一般是以字元為單位,在每個字元的前面冠以起始位、結束處加上終止位,從而組成一個字元序列。數據傳輸過程中,字元可順序出現在比特流中,字元與字元間的間隔時間是任意的,即字元間採用非同步定時,但字元中的各個比特用固定的時鐘頻率傳輸。群同步的目的是將接收碼元正確分組。

  群同步問題實質上是一個對群同步標誌進行檢測的問題。 對群同步系統的基本要求是:

  1、正確建立同步的概率要大, 即漏同步概率要小, 錯誤同步或假同步的概率要小。

  2、捕獲時間要短, 即同步建立的時間要短。

  3、穩定地保持同步。 採取保持措施, 使同步保持時間持久穩定。

  4、在滿足群同步性能要求條件下,群同步碼的長度應儘可能短些,這樣可以提高信息傳輸效率。

群同步的方法

  群同步的實現方法通常有兩類:一是在數字信息流中插入一些特殊碼組作為每群的頭尾標記,接收端根據這些特殊碼組的位置實現群同步;另一類是利用數據碼組本身之間彼此不同的特性來實現自同步。

起止式同步法

  這是電傳機中廣泛使用的方法。
電傳報的一個碼字由7.5個碼元組成,它以一個碼元寬度的負脈衝作為起脈衝,以1.5碼元寬度的正脈衝作為止脈衝,其餘5個碼元表示有用的信息。接收端就根據1.5個碼元寬度的正電平第一次轉換到負電平這一特殊規律,確定一個碼字的起始位置,因而實現了群同步。

  缺點:

  1、由於止脈衝寬度與碼元寬度不一致,會給同步數字傳輸帶來不便;

  2、7.5個碼元中只有5個碼元用於傳輸信息,效率較低;

連貫式插入法

  這種方法是用特殊字元建立群同步,而且是在每群的開始集中插入群同步碼組,作為群同步用的特殊碼組要求有尖銳單峰特性的局部自相關函數,且識別器儘量簡單。最常見的群同步碼組是巴克碼(Barker),它是一種具有特殊規律的二進位碼組,是有限長的非周期序列。

  巴克碼的局部自相關特性有一個假設前提:相鄰碼元為0!實際上,當相鄰的隨機序列等概率取±1時,巴克碼近似有如此的相關特性;但對於任意的二進位數據,巴克碼太短,並不能在所有情況下做最佳相關碼的近似。為此,Willard利用電腦模擬,找到了適於隨機相鄰碼元,具有與巴克碼相同長度、使假同步概率最小的Willard序列。

  連貫插入同步碼是一個碼組,要使同步可靠,同步碼組就要有一定的長度,從而降低了傳輸效率。而分散插入則是每幀只插入一位作為幀同步碼。例如北美和日本採用的24路PCM,每幀有8*24=192信息碼元,每逢奇幀其後插入一位幀同步碼,1010…交替插入。由於每幀只插入一位,它和信息碼元混淆的概率為1/2,這樣似乎無法識別幀同步碼。不過分散插入方式在捕獲同步時,並不是只檢測1幀2幀,而是要連續檢測10幀以上,每幀都符合“1”、“0”交替的規律才確認同步。誤同步概率是很小的。

  分散插入法傳輸效率高,但同步捕獲時間長。

群同步與位同步的區別與聯繫

  載波同步解決了同步解調問題,把頻帶信號解調為基帶信號,而位同步確定各碼元的抽樣判決時刻,即區分每個碼元,使接收端得到一連串的碼元序列,這串碼元序列代表一定的信息。通常由若幹個碼元代表一個字母(或符號、數字),而由若幹個字母組成一個字,若幹個字組成一個句子。在傳輸數據時,若幹個碼元會組成一個碼組。群同步的任務是把字、句或碼組區分出來。例如,一個字由20個碼元組成,則將碼元位同步脈衝頻率fs進行20次分頻,即可得到字的定時脈衝頻率。但每個群的“開頭”和“結尾”的時刻,即群同步脈衝的相位是不能直接從同步脈衝中得到的,需要群同步解決。

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