Tema 6: Sincronizaci

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Tema 6 Sincronización

• 1. Introducción
• 2. Sincronización de fase
• El PLL
• Respuesta del PLL frente a
  variaciones en la entrada
• Aplicaciones del PLL.
• Bucles para demodulación con
  portadora suprimida
• 3. Sincronización de símbolo
• Extracción de sincronismo en bucle
  abierto y bucle
• cerrado
• Aleatorización (scrambling)
• 4. Sincronización de trama
• Comunicaciones síncronas y
  asíncronas
• Secuencias de sincronización

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PLL Básico
Paso Bajo

PLL Phase-Locked Loop ? VCO
entradax(t) y saliday(t)
Sensibilidad de frecuencia, K0 Hz/V
(Ganancia del VCO)
Ajustado para oscilar a frecuencia f
0 x(t) -2 senw0t
?(t) ?(t) K0 y(t) ? F(w)
Filtro Paso Bajo 1)
Salida del multiplicador, e(t) e(t) x(t).r(t)
sen?(t)-?(t) - sen2w0t?(t)?(t) 2)
Filtrando e(t), y(t) y(t) e(t)f(t)
sen?(t)-?(t)f(t) - 0 ? ?(t)-?(t)f(t) 3)
Efecto del VCO (?(t) K0 y(t)) en el dominio
frecuencial jw?(w) K0 Y(w) ? K0
?(w)-?(w).F(w)
Voltage-Controlled Oscillator
?(t) h(t) ?(t) H(w) ?(w)/?(w) H(w) K0
F(w)/ jw K0 F(w) r(t) cosw0t ?(t)
y, x(t) -2 senw0t ?(t)
3
PLL
Paso Bajo

y(t) e(t)f(t)f1(t)
sen?(t)-?(t)f(t)f1(t) - 0 y(t) ?
?(t)-?(t)f(t)f1(t)
?(t) K0 y(t), , jw?(w) K0 Y(w)
jw?(w) ? K0 ?(w)-?(w).F(w).F1(w)
H(w) ?(w)/?(w) H(w) K0
F(w)F1 (w)/jwK0 F(w)F1(w)
F1(w) está compuesto por n integradores en
serie, F1(w) (1/jw)n
Finalmente,
Filtro F1(w)
?(t) h(t) ?(t) H(w) ?(w)/?(w) H(w) K0
F(w)/jwn1K0 F(w) r(t) cosw0t ?(t)
x(t) -2 senw0t ?(t)
H(w) K0 F(w)/jwn1K0 F(w)
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PLL
Paso Bajo

Seguimiento de la fase Interesa que
lim ?(t)-?(t) 0 Teorema del
Valor Final lim g(t) lim jwG(w)
Cálculo de lim
jw?(w)-?(w) lim jw?(w)-H(w)?(w) li
m jw1-H(w) ?(w) lim jwn2 / jwn1 K0
F(w) ?(w)
Filtro F1(w)
t ? ?
t ? ?
jw ? 0
?(t) h(t) ?(t) H(w) ?(w)/?(w) H(w) K0
F(w)/jwn1K0 F(w) r(t) cosw0t ?(t)
x(t) -2 senw0t ?(t)
jw ? 0
jw ? 0
jw ? 0
jw ? 0
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PLL
Paso Bajo

Seguimiento de la fase Interesa que
lim ?(t)-?(t) 0 lim jwn2 / jwn1
K0 F(w) ?(w) 0 lim A(w)
0 Casos considerados -Saltos
de fase ?(t)??0.u(t), ?(w)??0/jw
-Saltos de frecuencia ?(t)?w0.t,
?(w)?w0/(jw)2 -Rampa de frecuencia
?(t)?w0.t.t, ?(w) ?w0/(jw)3 Suponiendo
que F(0)?0 (filtro paso bajo) con
saltos de fase, lim A(w)0 si
n?0 con saltos de frecuencia, lim
A(w)0 si n?1 con rampas de
frecuencia, lim A(w)0 si n?2
Filtro F1(w)
t ? ?
jw ? 0
jw ? 0
?(t) h(t) ?(t) H(w) ?(w)/?(w) H(w) K0
F(w)/jwn1K0 F(w) r(t) cosw0t ?(t)
x(t) -2 senw0t ?(t)
jw ? 0
jw ? 0
jw ? 0
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Aplicaciones (I)
Paso Bajo

r(t) cosw0t ?(t),
?(t)?w.t, ?(w)?w/(jw)2 y(t) ?
?(t)-?(t)f(t) lim y(t) lim
?(t)-?(t)f(t) lim jw2 / jw K0 F(w)
?(w) F(w) lim jw2 / jw K0 F(w) ?w/(jw)2
F(w) ?w/K0 Finalmente lim y(t) ?w/K0
?(t) h(t) ?(t) H(w) ?(w)/?(w) H(w) K0
F(w)/ jw K0 F(w)
t ? ?
t ? ?
jw ? 0
jw ? 0
t ? ?
Demodulación de frecuencia
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Aplicaciones (II)

En funcionamiento ?(t) ?,
?(t) ?m(t) donde m(t) es la fase que
cambia cada T. y(t)
sen?(t)-?(t) m(t)f(t) -
sen2w0 ?(t) ?(t)f(t) y(t) ?
?(t)-?(t) m(t)f(t) y(t) ? ? -
(?m(t)) m(t)f(t) 0 x(t) -2
senw0t ?m(t)
Filtro Paso Bajo
r(t) cosw0t ?(t) x(t) -2 senw0t ?(t)
Modulación de fase
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Aplicaciones (III)

r(t) cosw0t?(t) cosw0t?.m(t),
donde m(t) 0 ó 1 z(t)
r2(t) 1/2 1/2 cos2w0t2?.m(t)
1/2 1/2 cos2w0t En
funcionamiento, y en régimen
permanente x(t) -4 senwVCOt
?(t),
donde wVCO 2w0 y ?(t)0 x(t) -4
sen2w0t, s(t) -2 senw0t
Filtro Paso Bajo
x(t)
Detección de portadora
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Aplicaciones (IV)

r(t) cosw0t?(t) cosw0t?.m(t)?(t)
, donde m(t) 0 ó 1
x(t) -2senw0t ?(t), y
x ?/2(t)
-2senw0t?(t)?/2 -2cosw0t?(t)
e1(t) -sen?(t) - ?(t) sen?.m(t)?(t)-?(t),
e2(t) -sen?(t)?/2- ?(t)
sen?.m(t)?(t)-?(t)-?/2
-cos?.m(t)?(t)-?(t) e(t)
-1/2sen?.m(t)?(t)-?(t)-?.m(t)?(t)-?(t)

1/2sen?.m(t)?(t)-?(t)?.m(t)?(t)-?(t) ?
?(t)-?(t) En régimen permanente ?(t)-?(t) ?
0
x(t)
x?/2(t)
Detección de portadora Bucle de Costas
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Sincronismo de símbolo (I)
Sincronismo en lazo abierto
Sincronizador con filtro adaptado
11
Sincronismo de símbolo (II)
Sincronismo en lazo abierto
Sincronizador con retardador
12
Sincronismo de símbolo (III)
Sincronismo en lazo abierto
Sincronizador con diferenciador
13
Sincronismo de símbolo (IV)
Sincronismo en lazo cerrado
Bucle con puerta early-late
14
Aleatorización
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Sincronismo de trama