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摘要：载波提取性能的好坏是评价接收机性能的重要标准之，为了保证信息的可靠传输，对载波相位偏移以及频率偏移的估计方法的研究具有重要意义。主要对数字通信系统中的载波同步技术性能要求，频偏以及载波相位对通信系统的影响进行研究。
关键词：数字通信系统；频偏；载波同步
中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-01
Carrier Synchronization Technology Study in Digital Communication Systems
Tan Xuefei,Zhao Chunbo,Chen Gong
(Department of Computer science,Binzhou University,Binzhou256603,China)
Abstract:Carrier extraction performance was evaluated by receiver performance important standard,in order to ensure the reliable information transmission,the carrier phase offset and frequency offset estimation method is important.This thesis mainly focused on the design of digital communication system carrier synchronization technique performance requirements,the frequency offset and carrier phase on the communication system to study the effects of.
Keywords:Digital communication system;Frequency offset;Carrier synchronization
一、引言
在数字通信系统中解调方式可以决定数字调制系统的性能。载波恢复是数字通信系统中一个必不可少的部分，补偿了信号在传输过程中造成的频偏损害且跟踪相位。
二、载波同步信号的性能要求
载波同步系统的主要性能指标是精度、效率、相位抖动、同步建立时间等。
（一）精度
精度是指提取载波与需要的载波标准比较，相位误差应该尽量小。
（二）效率
效率指获取载波信号的过程中尽量少消耗发送功率。载波同步追求的是高效率。
（三）同步建立时间ts
同步建立时间是指从开机或失步到同步所需要的时间。为了使同步建立的更快载波同步系统要求ts越小越好。
三、频偏及载波相位误差对数字通信系统的影响
对双边带信号设 ， 是提取的相干载波，解调器滤波后输出低频信号m’(t)为
（1）
如果提取的相干载波与输入载波没有相位差，即 =0， =1，则解调输出 ，这时信号幅度最大。若存在相位误差 ，因为 <1，解调后输出信号幅度下降 ，信噪比下降 倍，因此会使误码率增加。对2PSK信号当信噪比下降 倍时，这时误码率将会变为
（2）
对于单边带解调和残留边带解调而言，相位误差不仅会使信噪比下降，而且在解调器输出中会产生原基带信号的正交项，使基带信号发生畸变，这种影响将随 增大而严重。
（3）
在数字通信系统中因为发送端和接收端的本振时钟不一致，用在载频和中频上的射频振荡器的频率不确定性也会引起大的频偏，不同频偏时相邻符号间不仅有固定的相位差变化，而且还会随着时间的变化额外加上某个不确定相位。星座图上表现出来的就是星座图不是在固定的几个点而是随着时间变化在旋转。
图1是用MATLAB工软件仿真的不同频率偏移时 -DQPSK通信系统的误码率曲线。从图1可以看出频率偏移也会导致 -DQPSK通信系统在检测时误比特率(BER)性能变差，频偏对通信系统的误码率的影响很大，为此必须在接收端补偿这个频偏，这就需要进行载波恢复，评价接收机性能的重要标准之一就是载波提取性能的好坏，为了保证信息的可靠传输，对载波相位偏移以及频率偏移的估计方法的研究具有重要意义。
图1 不同频偏时 -DQPSK通信系统的误码率图
参考文献：
[1]樊昌信.通信原理第5版[M].北京:电子工业出版社,2001
[2]文元美,张树群,林家薇,黄爱华.现代通信原理第1版[M].北京:科学出版社,2005
[3]王兰勋,荣民.一种位同步时钟提取方案及实现[J].无线电工程,2003,33(10):59-61
[4]Martin Oerder,Heinrich Meyr.Digital filter and square timing recovery[J].IEEE Transactions On Communications,1988,36(5):605-612
[基金项目]滨州学院科研基金项目（Bzxykj0814），滨州学院教学研究项目（BYJYYB201024）
[作者简介]谭雪霏（1982-），女，山东莱西人，讲师，硕士
关键词：数字通信系统；频偏；载波同步
中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-01
Carrier Synchronization Technology Study in Digital Communication Systems
Tan Xuefei,Zhao Chunbo,Chen Gong
(Department of Computer science,Binzhou University,Binzhou256603,China)
Abstract:Carrier extraction performance was evaluated by receiver performance important standard,in order to ensure the reliable information transmission,the carrier phase offset and frequency offset estimation method is important.This thesis mainly focused on the design of digital communication system carrier synchronization technique performance requirements,the frequency offset and carrier phase on the communication system to study the effects of.
Keywords:Digital communication system;Frequency offset;Carrier synchronization
一、引言
在数字通信系统中解调方式可以决定数字调制系统的性能。载波恢复是数字通信系统中一个必不可少的部分，补偿了信号在传输过程中造成的频偏损害且跟踪相位。
二、载波同步信号的性能要求
载波同步系统的主要性能指标是精度、效率、相位抖动、同步建立时间等。
（一）精度
精度是指提取载波与需要的载波标准比较，相位误差应该尽量小。
（二）效率
效率指获取载波信号的过程中尽量少消耗发送功率。载波同步追求的是高效率。
（三）同步建立时间ts
同步建立时间是指从开机或失步到同步所需要的时间。为了使同步建立的更快载波同步系统要求ts越小越好。
三、频偏及载波相位误差对数字通信系统的影响
对双边带信号设 ， 是提取的相干载波，解调器滤波后输出低频信号m’(t)为
（1）
如果提取的相干载波与输入载波没有相位差，即 =0， =1，则解调输出 ，这时信号幅度最大。若存在相位误差 ，因为 <1，解调后输出信号幅度下降 ，信噪比下降 倍，因此会使误码率增加。对2PSK信号当信噪比下降 倍时，这时误码率将会变为
（2）
对于单边带解调和残留边带解调而言，相位误差不仅会使信噪比下降，而且在解调器输出中会产生原基带信号的正交项，使基带信号发生畸变，这种影响将随 增大而严重。
（3）
在数字通信系统中因为发送端和接收端的本振时钟不一致，用在载频和中频上的射频振荡器的频率不确定性也会引起大的频偏，不同频偏时相邻符号间不仅有固定的相位差变化，而且还会随着时间的变化额外加上某个不确定相位。星座图上表现出来的就是星座图不是在固定的几个点而是随着时间变化在旋转。
图1是用MATLAB工软件仿真的不同频率偏移时 -DQPSK通信系统的误码率曲线。从图1可以看出频率偏移也会导致 -DQPSK通信系统在检测时误比特率(BER)性能变差，频偏对通信系统的误码率的影响很大，为此必须在接收端补偿这个频偏，这就需要进行载波恢复，评价接收机性能的重要标准之一就是载波提取性能的好坏，为了保证信息的可靠传输，对载波相位偏移以及频率偏移的估计方法的研究具有重要意义。
图1 不同频偏时 -DQPSK通信系统的误码率图
参考文献：
[1]樊昌信.通信原理第5版[M].北京:电子工业出版社,2001
[2]文元美,张树群,林家薇,黄爱华.现代通信原理第1版[M].北京:科学出版社,2005
[3]王兰勋,荣民.一种位同步时钟提取方案及实现[J].无线电工程,2003,33(10):59-61
[4]Martin Oerder,Heinrich Meyr.Digital filter and square timing recovery[J].IEEE Transactions On Communications,1988,36(5):605-612
[基金项目]滨州学院科研基金项目（Bzxykj0814），滨州学院教学研究项目（BYJYYB201024）
[作者简介]谭雪霏（1982-），女，山东莱西人，讲师，硕士