elabradio入门第四讲——位同步（符号同步）

位同步是数字通信系统中特有的一种同步技术，又称为码元同步。在数字通信系统中，任何消息都是一串信号码元序列，接收端为了恢复码元序列，则需要知道每个码元的起止时刻，以便对于解调后的信号进行抽样判决，这就要求接收端必须产生一个重复频率与接受码元速率相同、相位与最佳判决时刻相同的定时脉冲序列。将提取这种定时脉冲序列的过程称为位同步，将这个定时脉冲序列称为码元同步脉冲或者位同步脉冲。

 一、外同步法（插入导频法）

（i）频域插入导频法

（ii）时域插入导频法 

二、自同步法（直接法）

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三、elabradio仿真

在所有的无线通信系统中，符号同步是接收机所要完成的关键功能之一，接收机不仅要使恢复时钟的频率与收到的数字信号的时钟频率一致，而且还要确定在每个符号间隔内的何处进行采样，这与恢复时钟的相位有关，把在符号间隔Ts内所选择的采样定时成为定时相位。在实际中，由于收发时钟之间存在时钟漂移，为此，接收机的恢复时钟必须实时地调整其时钟频率和定时相位来补偿频率漂移，以确保对解调输出信号采样瞬时的最佳化。

实数符号同步模块

 

 

Q1：依据什么条件设置符号同步模块的符号采样点数

• 信道带宽和采样率：

  • 采样点数应根据系统的带宽来设置。一般来说，符号的采样点数至少应为每符号周期的几倍，常见的是 4、8 或 16 个采样点。这样可以确保符号的细节得以较好捕捉，并且能够处理多径效应和噪声。
  • 根据信道的带宽特性来选择采样点数，带宽越宽，通常需要更多的采样点。

• 符号率（Symbol Rate）：

  • 符号率决定了每个符号持续的时间，通常采样点数应该大于等于符号率的倍数。这样可以确保每个符号的波形足够准确地被捕捉。
  • 如果符号率较高，可能需要更多的采样点以保证符号的准确重构。

 Q2：依据什么条件设置符号同步模块的符号采样点数

• 调制方式决定了符号的波形及其与其他符号的相对距离。对于不同的调制方式，判决门限电压会有所不同。例如：
  • 在BPSK（二进制相位键移）中，门限电压通常为零，因为信号在相位上的变化是对称的。
  • 在QPSK（四进制相位键移）或高阶QAM（例如16-QAM、64-QAM）中，由于符号之间的距离较小，判决门限可能需要根据信号点的位置调整，以确保符号判决的正确性。
• 信噪比（SNR）直接影响判决门限的选择。在低SNR情况下，符号之间的间隔变小，可能会出现误判，因此在低SNR环境下，判决门限电压可能需要根据误差概率进行动态调整。
• 高SNR时，符号判决更为精确，门限设置可以更加接近理想值。
• 在信噪比较低的环境中，适当的增加判决门限可以帮助提高系统的误比特率（BER）性能，减少噪声引起的错误判决。