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Symbol Synchronizer

调整字符同步。

类型: SymbolSynchronizer

图书馆中的路径:

/Communication Systems/Synchronization/Symbol Synchronizer

资料描述

Symbol Synchronizer 为PAM、PSK、QAM或OQPSK调制方案调整具有相同载波的发射机和接收机之间符号同步的时钟偏移。 有关更多信息,请参阅部分 字符同步概述

输入信号基于采样频率工作,输出信号基于字符频率工作。

港口

输出

# 西姆 — 输出信号符号
标量,标量 | 列向量

Details

作为可变大小的标量或列向量返回的输出信号的字符,具有与输入信号相同的数据类型。 对于带维度的输入数据 Sym*的输出具有维度 ,在哪里 约等于 除以 . 意义 等于参数的值 *Samples per symbol . 输出信号的长度如果超过输出信号的最大大小则被切断,其被定义为

.

数据类型

漂浮物32, 漂浮64

复数支持

是的

# 错误 — 估计同步误差
标量,标量 | 列向量

Details

每个输入样本的同步误差估计值,作为标量或列向量返回,值范围为[0,1]。 同步误差的估计被归一化为输入样本的时间。 *Err*具有与输入信号相同的数据大小。

依赖关系

要使用此端口,请选中此框 Normalized timing error output port 漂浮物32, 漂浮64.

数据类型

漂浮物32, 漂浮64

复数支持

是的

输入

# IN_1 — 输入计数
标量,标量 | 列向量

Details

输入采样指定为调制单通道PAM、PSK、QAM或OQPSK信号的标量或列向量。

数据类型

漂浮物32, 漂浮64, Int64, Int32

复数支持

是的

参数

主要

# Modulation type — 调制类型
PAM/PSK/QAM | OQPSK

Details

调制类型,可供选择的选项 PAM/PSK/QAMOQPSK.

如果为参数 Modulation type 选择的值 OQPSK,然后使用块解调符号同步的信号 QPSK Modulator Baseband 因为对于由OQPSK调制的输入信号,块以字符速率输出由QPSK调制的信号。

PAM/PSK/QAM | OQPSK

默认值

PAM/PSK/QAM

程序使用名称

ModulationType

可调谐

可计算

# Timing error detector — 同步误差检测器的类型
Zero-Crossing (decision-directed) | Gardner (non-data-aided) | Early-Late (non-data-aided) | Mueller-Muller (decision-directed)

Details

同步误差检测器的类型。 可供选择的选项:

  • Zero-Crossing (decision-directed);

  • Gardner (non-data-aided);

  • Early-Late (non-data-aided);

  • Mueller-Muller (decision-directed).

此参数指定同步器中使用的同步错误检测方案。

有关更多信息,请参阅部分 同步错误的检测

Zero-Crossing (decision-directed) | Gardner (non-data-aided) | Early-Late (non-data-aided) | Mueller-Muller (decision-directed)

默认值

Early-Late (non-data-aided)

程序使用名称

ErrorType

可调谐

可计算

# Samples per symbol — 每个符号的计数

Details

每个符号的计数 ,设为大于的正整数 1.

有关的其他资料 您可以在部分中查看它 轮廓过滤器

默认值

2

程序使用名称

SamplesPerSymbol

可调谐

可计算

# Damping factor — 轮廓滤波器的衰减系数
Real number

Details

轮廓滤波器的衰减系数 .

有关的其他资料 您可以在部分中查看它 轮廓过滤器

默认值

1

程序使用名称

DamplingFactor

可调谐

可计算

# Normalized loop bandwidth — 轮廓滤波器的归一化轮廓带宽

Details

轮廓滤波器的归一化带宽,设置为正标量,小于 1. 轮廓带宽 它被归一化为字符速率 的输入信号。

有关的其他资料 您可以在部分中查看它 轮廓过滤器

要确保字符同步器被阻止,请设置参数 Normalized loop bandwidth 值小于 0.1.
默认值

0.01

程序使用名称

NormalizedLoopBandwidth

可调谐

可计算

# Detector gain — 鉴相器的增益
Real number

Details

鉴相器的增益 ,作为正标量给出。

有关的其他资料 您可以在部分中查看它 轮廓过滤器

默认值

2.7

程序使用名称

DetectorGain

可调谐

可计算

# Normalized timing error output port — 使用计算的同步误差端口
Logical

Details

选中复选框以将标准化同步误差数据输出到输出端口*Err*。

默认值

true (已开启)

程序使用名称

ErrorPort

可调谐

可计算

算法

字符同步概述

符号时间同步算法基于相控锁环(PLL)算法,该算法由四个部分组成:

  • 定时误差检测器(TED)检测。

  • 的内插器。

  • 插补控制。

  • 轮廓滤波器。

对于OQPSK调制,共模和正交信号的分量首先使用状态缓冲器对齐(与QPSK调制一样),以累积前一输入符号的最后一半。 在初始对准之后,同步过程的其余部分与QPSK调制相同。

框图示出了同步器的示例。 在PLL图片中,符号同步与 ,一致滤波后的接收参考信号。 PLL字符同步器输出字符信号 后校正发射机和接收机之间的时钟失配。

symbol synchronizer 1 cn

检测同步错误

符号时间同步器支持无数据和基于决策的同步错误检测器类型。 该表示出了用于不同类型的同步误差检测器的时间估计表达式。

Timing error detector 表达方式

Zero-Crossing (decision-directed)

Gardner (non-data-aided)

Early-Late (non-data-aided)

Mueller-Muller (decision-directed)

不使用数据的同步错误检测方法(Gardner (non-data-aided)Early-Late (non-data-aided))在不知道发射信号或信道评估结果的情况下使用接收到的样本。 不使用数据的同步误差检测方法用于估计具有其中星座点与共模或正交同步的轴对齐的调制方案的信号的同步误差。 适用于这些方法的信号的示例包括QPSK调制的零相移信号,其具有在 和具有零相移的BPSK-调制信号。

方法 Early-Late (non-data-aided) 类似的方法 Gardner (non-data-aided),但方法 Gardner (non-data-aided) 它在具有高信噪比的系统中工作得更好,因为它具有比该方法更少的固有噪声 Early-Late (non-data-aided).

  • 方法 Gardner (non-data-aided) —这是没有数据传输的第二反馈方法,不依赖于载波相位恢复。 它用于基带和调制载波系统。 严格地说,这种方法用于使用奈奎斯特脉冲调制的线性类型的系统,其具有从40到100%范围内的过量带宽。 例如,使用PAM、PSK、QAM或OQPSK调制并使用高余弦滤波器生成信号的系统,其衰减系数范围为0.4至1。 在存在噪声的情况下,这种同步恢复方法的性能随着过量带宽的增加(或在高余弦滤波器的情况下的衰减系数)而提高。 Gardner方法类似于高级和延迟门控的方法。

  • 方法 Early-Late (non-data-aided) —这是一种无需数据传输的前向和延迟反馈门控方法。 它用于线性调制类型的系统,如PAM,PSK,QAM或OQPSK。 例如,使用带有奈奎斯特脉冲的升压余弦滤波器的系统。 在存在噪声的情况下,这种同步恢复方法的性能随着脉冲的过量带宽增加(或者在增加的余弦滤波器的情况下的衰减系数)而提高。

同步错误检测与决策的方法(Zero-Crossing (decision-directed)Mueller-Muller (decision-directed))使用功能 签署 来评估所接受样本的共模和正交分量,这导致比非判决方法更少的计算复杂度。

  • 方法 Zero-Crossing (decision-directed) —这是一个零交叉,决策导向的方法,需要 2 倒计时到同步器输入端的符号。 它用于在所有过量带宽值的低信噪比的条件下以及在近似范围内的中等过量带宽系数的中等信噪比的条件下。 [0.4, 0.6].

  • 方法 Mueller-Muller (decision-directed) —这是Miller-Muller判决反馈方法,需要对载波相位进行初步恢复。 当输入信号具有奈奎斯特脉冲时(例如,当使用高余弦滤波器时),Miller-Muller方法没有其自身的噪声。 对于存在噪声的窄带信令,随着脉冲的过量带宽系数减小,Miller-Muller方法的有效性提高。

因为以决策为导向的方法(Zero-Crossing (decision-directed)Mueller-Muller (decision-directed)),根据传输到同步器的信号的共模和正交分量的符号估计同步误差,它们不建议用于其中存在零共模或正交分量的点的星座。

共模 和正交 进入同步误差检测器的输入信号的分量,其中 -估计的同步误差。 米勒-穆勒方法的系数 -这些是估计 . 通过应用函数进行时间估计 签署 它们属于共模和正交分量,仅用于通过决策检测同步误差的方法。

插值器

基于匹配滤波器的固定样本估计时间延迟,所述固定样本与字符传输的频率异步。 由于生成的样本与符号的边界不匹配,因此使用插值器来"移动"它们。 由于时间延迟是未知的,所以内插器必须是自适应的。 而且,由于内插器是可用样本的线性组合,因此可以将其视为滤波器输出。

symbol synchronizer 2

法罗结构和系数的分段抛物线插值器作为插值器。 (见[1])。

插补控制

插值控制为插值器提供基点索引和分数间隔。 基点索引是最接近内插器的参考索引。 分数间隔是内插器及其基点索引之间的时间与内插间隔的比率。

symbol synchronizer 3 cn

对每个样本执行内插,并且选通信号用于确定内插器的输出。 同步器使用模1计数器插值控制来提供门控和分数间距,以便与插值器一起使用。

轮廓滤波器

同步器使用比例积分(PI)轮廓滤波器。 比例增益 和积分增益因子 计算如下:

.

中级会员 它的定义如下:

,

哪里

  • —每个字符的样本数;

  • -衰减系数;

  • -轮廓带宽 ,归一化为字符传输速率 ;

  • -探测器的增益。

symbol synchronizer 4 cn

文学作品

  1. 赖斯,迈克尔。 数字通信:离散时间方法。_上鞍河,NJ:普伦蒂斯霍尔,2008.

  2. Mengali,Umberto和Aldo N.D’Andrea。 数字接收机的同步技术。 繝シ繧ォ繝シ縺ォ縺ェ縺"縺ヲ縺縺セ縺呐