标准脉冲的，因此平均来说，每秒可调整次相位，故同步建立时间为秒同步保持时间当同步建立后，旦输入信号中断，由于收发双方的固有位定时重复频率之间总存在频差，收端同步信号的相位就会逐渐发生漂移，时间越长，相位漂移量越大，直至漂移量达到准许的最大值，就算失步了。

设收发两端固有的码元周期分别为和，则式中的为收发两端固有码元重复频率的几何平均值，且有由式可得再由式，上式可写为式说明了当有频差存在时，每经过时间，收发两端就会产生的时间漂移。

反过来，若规定两端容许的最大时间漂移为秒为常数，需要经过多少时间才会达到此值呢这样求出的时间就是同步保持时间。

代入式后，得解得若同步保持时间的指标给定，也可由上式求出收发两端振荡器频率稳定度的要求为此频率误差是由收发两端振荡器造成的。

若两振荡器的频率稳定度相同，则要求每个振荡器的频率稳定度不能低于位同步输出图位同步电路原理图只能从码速率为通过拨码开关选择的码中提取出位同步信号。

以码速率为的码为例，将的第位拨上后，数字锁相环的本振频率就被设置在。

在图中，单片机将输入的码与数字锁相环本振输出的信号的相位进行鉴相比较两个信号的上升沿，用将相位差进行量化后得到的数值对数字锁相环本振输出的相位进行调整，最后得到正确的位同步信号。

位同步相关知识的简单介绍数字通信中，除了有载波同步的问题外，还有位同步的问题。

因为信息是串相继的信号码元的序列，解调时常需知道每个码元的起止时刻。

因此，接收端必须产生个用作抽样判决的定时脉冲序湖南文理学院课程设计报告课程名称专业综合课程设计系部电气与信息工程学院专业班级通信工程学生姓名刘小平指导教师侯清莲完成时间报告成绩评阅意见评阅教师日期数字锁相法提取位同步信号设计报告数字锁相法提取位同步信号设计设计要求在任何形式的数字通信系统中，位同步都是必不可少的，无论数字基带传输系统还是数字频带传输系统，无论相干解调还是非相干解调，都必须完成位同步信号的提取，因此，位同步信号的稳定性直接影响到整个数字通信系统的工作性能。

根据通信原理所学理论，设计用平方环法从信号中提取载波同步信号，并注意相位模糊现象，给出电路结构框图，并完成电路设计仿真与调试。

熟练地运用通信理论，进行数字基带信号数字信号频带传输系统通信系统和同步系统的设计，并进行通信系统建模。

二设计作用目的巩固加深载波恢复的认识，提高综合运用通信原理等知识的能力培养学生查阅参考文献，独立思考设计钻研电子技术相关问题的能力通过实际制作安装电子线路，学会单元电路以及整机电路的调试与分析方法掌握相关电子线路工程技术规范以及常规电子元器件的性能技术指标了解电气图国家标准以及电气制图国家标准，并利用电子正确绘制电路图培养严肃认真的工作作风与科学态度，建立严谨的工程技术观念培养工程实践能力创新能力和综合设计能力。

三所用仪器设备计算机操作平台四设计原理电路分析位同步也称为位定时恢复或码元同步。

在任何形式的数字通信系统中，位同步都是必不可少的，无论数字基带传输系统还是数字频带传输系统，无论相干解调还是非相干解调，都必须完成位同步信号的提取，即从接收信号中设法恢复出与发端频率相同的码元时钟信号，保证解调时在最佳时刻进行抽样判决，以消除噪声干扰所导致的解调接收信号的失真，使接收端能以较低的概率恢复出被传输的数字信息。

因此，位同步信号的稳定性直接影响到整个数字通信系统的工作性能。

位同步的实现差的超前脉冲和滞后脉冲，供控制调节器使用。

当分频输出位同步信号相位超前与信号时，鉴相器输出超前脉冲低电平有效反之，则输出滞后脉冲高电平有效，二者均为窄脉冲。

控制调节器的作用是根据鉴相器输出的误差指示脉冲，在信号与信号没有达到同频与同相时调节信号的相位。

高稳定晶振源输出相位差重复频率为的两路窄脉冲序列作为控制调节器的输入，经分频后输出重复频率为的被调位同步信号，它与信号在鉴相器中比相。

因超前脉冲低电平有效并作用于扣除门与门，平时扣除门总是让脉冲序列通过，故扣除门为常开门，又因滞后脉冲高电平有效并作用微分整流码单稳单稳单稳单稳单稳与门与门晶振整形或门扣除门分频器附加门码型变换器鉴相器控制调节器位同步信号常闭门常开门码于附加门与门，平时附加门总是对序列关闭的，故附加门为常闭门。

当信号的相位超前与信号的相位时，鉴相器输出窄的低电平超前脉冲，扣除门与门将从脉冲序列中扣除个窄脉冲，则分频器输出信号的相位就推迟了相移，信号的瞬时频率也被调低当信号的相位滞后于信号的相位时，鉴相器输出窄的高电平滞后脉冲，附加门与门此时打开让脉冲序列与脉冲序列保持固定相差中的个脉冲通过，经或门插进来自扣除门输出的脉冲序列中，则分频器输入多插入的这个脉冲使分频器输出信号的相位提前了相移，信号的瞬时频率则被提高。

由此可见，环路对信号相位和频率的控制调节是通过对分频器输入脉冲序列步进式加减脉冲实现的，经环路的这种反复调节，最终可达到相位锁定，从而提取出位同步信号。

性能指标位同步系统的性能通常是用相位误差建立时间保持时间等指标来衡量。

数字锁相法位同步系统的性能如下。

相位误差数字锁相法提取位同步信号时，相位误差主要是由于位同步脉冲的相位在跳变地调整所引起的。

因为每调整步，相位改变是分频器地分频次数，故最大的相位误差为。

用这个最大的相位误差来表示，可得上面已经求得数字锁相法位同步的相位误差有时不用相位差而用时间差来表示相位误差。

因每码元的周期为，故得同步建立时间同步建立时间即为失去同步后重建同步所需的最长时间。

为了求这个最长时间，令位同步脉冲的相位与输入信号法分为外同步法和自同步法两类。

由于目前的数字通信系统广泛采用自同步法来实现位同步，故在此仅对位同步中的自同步法进行介绍。

采用自同步法实现位同步首先会涉及两个问题如果数字基带信号中确实含有位同步信息，即信号功率谱中含有位同步离散谱，就可以直接用基本锁相环提取出位同步信号，供抽样判决使用如果数字基带信号功率谱中并不含有位定时离散谱，怎样才能获得位同步信号。

数字基带信号本身是否含有位同步信息与其码型有密切关系。

应强调的是，无论数字基带信号的码型如何，数字已调波本身般不含有位同步信息，因为已调波的载波频率通常要比基带码元速率高得多，位同步频率分量不会落在数字已调波频带之内，通常都是从判决前的基带解调信号中提取位同步信息。

二进制基带信号中的位同步离散谱分量是否存在，取决于二进制基带矩形脉冲信号的占空比。

若单极性二进制矩形脉冲信号的码元周期为，脉冲宽度为，则码的，则码除直流分量外不存在离散谱分量，即没有位同步离散谱分量码的满足，且通常占空比为，此时的码含有为奇数的离散谱分量，无为偶数的离散谱分量，这就是说，码含有位同步离散谱分量。

显然，为了能从解调后的基带信号中获取位同步信息，可以采取两种措施如原始数字基带码为码，若传输信道带宽允许，可将码变换为码后进行解调如调制时基带码采用码，就必须在接收端对解调出的基带信号进行码变换，即将码变换成码，码变换过程实质上是信号的非线性变换过程，最后再用锁相环通常为数字锁相环提取出位同步信号离散谱分量。

将码变为码的最简单的办法是对解调出的基带码进行微分整流，即可得到归零窄脉冲码序列。

图数字锁相环组成原理框图下面简单介绍下数字锁相环的组成原理。

数字锁相环的主要特点是鉴相信号为数字信号，鉴相输出也是数字信号，即环路误差电压是量化的，没有模拟环路滤波器。

由于数字锁相环的输入是经过微分和全波整流后的信号，故这种数字锁相环也称为微分整流型数字锁相环，其原理框图如图所示。

该电路由码型变换器鉴相器控制调节器组成，各部分的作用如下码型变换器完成解调出的基带码到码的变换，使鉴相输入信号含有位同步离散谱分量。

鉴相器用于检测信号与输出位同步信号分频输出相位间的超前滞后关系，并以量化形式提供表示实时相位误，