群同步

编辑:格式网互动百科 时间:2020-07-02 16:34:40
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在群同步的通信系统中,传输的信息被分成若干"群"。所谓的"群",一般是以字符为单位,在每个字符的前面冠以起始位、结束处加上终止位,从而组成一个字符序列o数据传输过程中,字符可顺序出现在比特流中,字符与字符间的间隔时间是任意的,即字符间采用异步定时,但字符中的各个比特用固定的时钟频率传输。在数据通信中,习惯于把群同步称为"异步传输"。字符间的异步定时和字符中比特之间的同步定时,是群同步即异步传输的特征。这种传输方式中,每个字符以起始位和停止位加以分隔,故也称"起一止"式传输。
群同步又称帧同步,其作用是在时分复用系统中使接收端能在所接收到的数字信号序列中找出一帧的开头和结尾,从而能正确的分路。实现帧同步的方法也有两类:第一类方法是在发送的数字信号序列中插入帧同步脉冲或帧同步码作为帧的起始标志,这就是外同步法;另一类方法是利用数字信号序列本身的特性来恢复帧同步信号,即自同步法。
中文名
群同步
外文名
Group synchronization
传输方式
"起一止"式传输
功能意义
保证起始点同步即可接收
原理分析
靠起始位实现字符的定界及同步

群同步组成部分

同步传输规程中的每个字符可由下列四部分组成:
(1)1位起始位,以逻辑“0”表示;
(2)5~8位数据位,即要传输的字符内容;
(3)1位奇/偶检验位,用于检错,该部分可以不选;
(4)1~2位停止位,以逻辑"1"表示,用以作字符间的间隔。

群同步原理分析

群同步的字符格式。群同步是靠起始位(逻辑"0")和停止位(逻辑"1")来实现字符的定界及字符内比特的同步的。
接收端靠检测链路上由空闲位或前一字符停止位(均为逻辑"1")到该字符起始位的下降沿来获知一个字符的开始,然后按收、发双方约定的时钟频率对约定的字符比特数(5~8位)进行逐位接收,最后以约定算法(奇/偶校验法)进行差错检测,完成一个字符的传输。
发送器和接收器中近似于同一频率的两个约定时钟,在一段较短的时间内能够保持同步。在群同步传输中,起始位和停止位的作用是十分重要的。起始位指示字符的开始,并启动接收端对字符中比特的同步;而停止位则是作为字符之间的间隔位而设置的,没有停止位,紧跟其后的下一字符的起始位下降沿便可能丢失。

群同步功能意义

群同步法只需保持每个字符的起始点同步,在群内则按约定的频率进行位的接收就可以了。这种方法实现简单,但需要添加诸如起始位、校验位和停止位等附加位,相对于同步传输来说,编码效率和信道利用率较低,一般用于低速数据传输的场合。

群同步实现群同步的二种方法

(1)连贯插入法
连贯插入法是在每帧的开头插入一个帧同步码字,如PCM30/32路帧同步码。
帧同步码应具有以下特点:
1) 在满足帧同步性能的条件下,为提高有效信息的传输效率,帧同步码的长度应尽可能短。
2)捕捉时间要短。
3)尽可能避免信息数据中出现和它相同的码字,以减少假同步。
帧同步的种类:
1)全0码
2)全1码
3)0与1交替码
4)PCM30/32路帧同步码0011011
5)巴克(Barker)码
巴克码是一种取值为+1,-1的非周期,长度为n的序列。它具有单峰局部自相关系数R(l):
目前已找到的巴克码组如表1所示。其中7位巴克码组用的最多
表1 巴克码组
n
巴克码组
2
++,―― (11),(10)
3
++- (110)
4
+++-;++-+ (1110),(1101)
5
+++-+ (11101)
7
+++――+- (1110010)
11
+++―――+――+- (11100010010)
13
+++++――++-+-+ (1111100110101)
利用巴克码作群同步的标志,就是利用它的尖锐的相关函数。接收端利用自相关运算器对巴克码进行判决。以7位巴克码为例。只有输入自相关预算器为巴克码即输出为7时,判决器才有输出。7位中只要有一位与巴克码不同,运算的结果便会小于7,从而无判决输出。
由于帧同步码组是插在信息流中传送到接收端的,在传输过程中,可能因为产生误码而使接收端漏检同步码而出现漏同步;也可能因为信息码中有类似同步码的信息码,使接收端误以为收到同步码,而造成假同步。同步码的选择应考虑到使漏同步概率P1和假同步概率P2尽可能的小。研究证明在误码率Pe=10-3(基本满足PCM通话要求)时,同步码组长度n=7为最佳,在误码率Pe=10—6时,P1P2,原CCITT建议采用同步码组“0011011”假同步概率最小。图1给出了“0011011”同步码检测电路。当同步码完全进入检测器时,检测器输出帧同步脉冲。
图1 “0011011”同步码识别器
(2)分散插入法
连贯插入同步码是一个码组,要使同步可靠,同步码组就要有一定的长度,从而降低了传输效率。而分散插入则是每帧只插入一位作为帧同步码。例如北美和日本采用的24路PCM,每帧有8×24=192信息码元,每逢奇帧其后插入一位帧同步码,1010…交替插入。由于每帧只插入一位,它和信息码元混淆的概率为1/2,这样似乎无法识别帧同步码。不过分散插入方式在捕获同步时,并不是只检测1帧2帧,而是要连续检测10帧以上,每帧都符合“1”、“0”交替的规律才确认同步。误同步概率是很小的。
分散插入法传输效率高,但同步捕获时间长。
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