同步的概念

　　同步技術是數(shù)字通信系統(tǒng)中非常重要的技術。一般來說數(shù)字通信系統(tǒng)要實現(xiàn)多種同步功能才能實現(xiàn)正確的數(shù)據(jù)通信任務。其技術目標是實現(xiàn)不同地域收發(fā)雙方的同步通信互聯(lián)，實現(xiàn)一致的信息數(shù)據(jù)交換，因此，通信系統(tǒng)是否能夠完全的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步交換成為了衡量通信質量的重要因素，如果通信系統(tǒng)沒有實現(xiàn)同步，將會導致系統(tǒng)的癱瘓，影響通信的效果。

　　同步問題在手機、雷達、WLAN、HDTV等都是很重要的。發(fā)送信號和接受信號是通信的最基本的兩個環(huán)節(jié)，接受信號實際上就是從噪聲、干擾與畸變中提取信號，獲取發(fā)送的信息。提取信號就是估計信號的某個或數(shù)個特征參數(shù)，如振幅、頻率、相位與時間等。同步中的主要過程就是信號參數(shù)的估值過程。

　　通信系統(tǒng)中的同步又可分為載波同步、位同步、幀同步和網(wǎng)同步幾大類。

　　網(wǎng)同步

　　在數(shù)字通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡中各站點為了進行分路和并路，必須調整各個方向送來的信碼的速率和相位，使之步調一致，這種調整過程稱為網(wǎng)同步。

　　如果沒有組網(wǎng)，只是一般的點對點通信，則不存在網(wǎng)同步的問題。

　　幀同步

　　在數(shù)字通信系統(tǒng)中，信息流是由最基本的“字”和“句”組成。對于時分多路信號，要想在接收端能夠正確的分辯各路信號，作為發(fā)送端首先應該在信息流的頭部或尾部加入一些特殊的代碼進行區(qū)分標記，以便接收方能夠正確分辨信息，那么，在接收端獲取并分辨這些信息流的過程我們稱之為幀同步或群同步 。

　　幀同步是為了發(fā)現(xiàn)一個幀的到來，或說是找到一個幀的開頭。用于將不同的幀分開。

　　載波同步

　　在短距離的通信中我們一般采用基帶傳輸模式，長距離的通信采用頻帶傳輸模式，兩種模式在發(fā)送端首先都要進行調制，在接收端進行解調，他們大部分都是通過相干解調進行，只有幅度調制是通過非相干解調的，相干解調需要相干載波，即需要一個與所接收到信號中的調制載波完全同頻同相的本地載波信號，這個本地載波的獲取稱為載波同步，載波同步是實現(xiàn)相干解調的基礎。

　　載波同步有兩種方法，一個是插入輔助同步信息，即在時域或頻域插入同步信號。（注意：若在時域插入，就是訓練序列。若在頻域插入，就是導頻序列。）另一個方法是直接從接收信號中提取同步信息：多次方變換+鎖相環(huán)。

　　位同步

　　位同步也稱碼元同步。

　　位同步是數(shù)字信號碼元時間對齊的過程。指數(shù)字傳輸中，從信息碼流中提取時鐘信號，并借助于時鐘信號來識別信息碼元的定時提取過程。

　　位同步是正確取樣判決的基礎，只有數(shù)字通信才需要，所提取的位同步信息是頻率等于碼速率的定時脈沖，相位則根據(jù)判決時信號波形決定，可能在碼元中間，也可能在碼元終止時刻或其他時刻。

　　實現(xiàn)位同步的方法主要有外同步法和自同步法兩種。

　　外同步法。外同步的方法是，發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)之前先發(fā)送同步時鐘信號，接收方用這一同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率，以此來達到收發(fā)雙方位同步的目的。

　　自同步法。接收方利用包含有同步信號的特殊編碼（如曼徹斯特編碼）從信號自身提取同步信號來鎖定自己的時鐘脈沖頻率，達到同步目的。

　　另一種描述

　　位同步模塊的主要作用是產(chǎn)生一個與輸入數(shù)據(jù)頻率一致的時鐘信號，保證每一位數(shù)據(jù)判決一次，且最好在信噪比最大的時刻進行判決。目前常用的位同步技術有插入導頻法、非線性變換濾波法、鎖相環(huán)法和Gardner定時恢復算法。

　　幾項同步的順序

　　先是載波同步，再是位同步（碼元同步），然后是群同步（幀同步）。最后是網(wǎng)同步（如果存在通信網(wǎng)絡的話）。