Tema 6 Sincronizacin 1 Introduccin 2 Sincronizacin de

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

PLL Básico Paso Bajo PLL: Phase-Locked Loop VCO: entrada=x(t) y salida=y(t) • Sensibilidad de frecuencia, K 0 Hz/V (Ganancia del VCO) Voltage-Controlled Oscillator • Ajustado para oscilar a frecuencia f 0 (t) = h(t) * (t) x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)] H(w) = (w)/ (w) ’(t) = K 0 y(t) H(w) = K 0 F(w)/[ jw +K 0 F(w)] F(w): Filtro Paso Bajo r(t) = cos[w 0 t + (t)] y, x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)] 1) Salida del multiplicador, e(t): e(t) = x(t). r(t) = sen[ (t)- (t)] - sen[2 w 0 t+ (t)] 2) Filtrando e(t), y(t): 3) Efecto del VCO y(t) = e(t)*f(t) = sen[ (t)- (t)]*f(t) - 0 [ (t)- (t)]*f(t) ( ’(t) = K 0 y(t)) en el dominio frecuencial: jw (w) = K 0 Y(w) K 0 [ (w)- (w)]. F(w)

PLL Paso Bajo Filtro F 1(w) • y(t) = e(t)*f 1(t) = sen[ (t)- (t)]*f(t)*f 1(t) - 0 y(t) [ (t)- (t)]*f(t)*f 1(t) • ’(t) = K 0 y(t), , jw (w) = K 0 Y(w) jw (w) K 0 [ (w)- (w)]. F(w). F 1(w) (t) = h(t) * (t) • H(w) = (w)/ (w) H(w) = K 0 F(w)/[jwn+1+K 0 F(w)] r(t) = cos[w 0 t + (t)] x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)] • Finalmente, H(w) = K 0 F(w)F 1 (w)/[jw+K 0 F(w)F 1(w)] • F 1(w) está compuesto por n integradores en serie, F 1(w) = (1/jw)n H(w) = K 0 F(w)/[jwn+1+K 0 F(w)]

PLL Paso Bajo Filtro F 1(w) Seguimiento de la fase • Interesa que: lim [ (t)- (t)] = 0 t + • Teorema del Valor Final: lim g(t) = lim jw. G(w) t + • Cálculo de (t) = h(t) * (t) lim jw[ (w)- (w)] H(w) = (w)/ (w) H(w) = K 0 F(w)/[jwn+1+K r(t) = cos[w 0 t + (t)] x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)] jw 0 0 F(w)] lim jw[ (w)-H(w) (w)] jw 0 lim jw[1 -H(w)] (w) jw 0 lim jwn+2 / [jwn+1 + K 0 F(w)] (w) jw 0

PLL Paso Bajo Filtro F 1(w) Seguimiento de la fase • Interesa que: lim [ (t)- (t)] = 0 t + lim jwn+2 / [jwn+1 + K 0 F(w)] (w) = 0 jw 0 lim A(w) = 0 jw 0 • Casos considerados: (t) = h(t) * (t) 2 H(w) = (w)/ (w)= w 0/(jw) 3 w=0/(jw) H(w) K 0 F(w)/[jwn+1+K 0 F(w)] r(t) = cos[w 0 t + (t)] x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)] -Saltos de fase: (t)= 0. u(t), (w)= 0/jw -Saltos de frecuencia: (t)= w 0. t, -Rampa de frecuencia: (t)= w 0. t. t, (w)= Suponiendo que F(0) 0 (filtro paso bajo): jw 0 con saltos de fase, limjw A(w)=0 si n 0 0 con saltos de frecuencia, limjw. A(w)=0 si n 1 0 con rampas de frecuencia, lim A(w)=0 si n 2

Aplicaciones (I) Paso Bajo r(t) = cos[w 0 t + (t)], (t)= w. t, (w)= w/(jw)2 • y(t) [ (t)- (t)]*f(t) = h(t) * (t) lim y(t) = lim [ (t)- (t)]*f(t) t + [jw + K 0 F(w)] (w) F(w) H(w) = (w)/ (w) lim H(w) = K 0 F(w)/[ jw +K 0 F(w)] lim jw 2 / [jw + K 0 F(w)] w/(jw)2 F(w)= w/K 0 Finalmente jw 2 / jw 0 lim y(t) = w/K 0 t + Demodulación de frecuencia

Aplicaciones (II) Filtro Paso Bajo En funcionamiento: (t) = , (t) = +m(t) donde m(t) es la fase que cambia cada T. r(t) = cos[w 0 t + (t)] x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)] • y(t) = [sen[ (t)- (t)] + m(t)]*f(t) - [sen[2 w 0+ (t)]]*f(t) y(t) [ (t)- (t) + m(t)]*f(t) y(t) [ - ( +m(t)) + m(t)]*f(t) = 0 x(t) = -2 sen[w 0 t + +m(t)] Modulación de fase

Aplicaciones (III) Filtro Paso Bajo • r(t) = cos[w 0 t+ (t)] = cos[w 0 t+. m(t)], donde m(t) = 0 ó 1 x(t) • z(t) = r 2(t) = 1/2 + 1/2 cos[2 w 0 t+2. m(t)] = 1/2 + 1/2 cos[2 w 0 t] En funcionamiento, y en régimen permanente: • x(t) = -4 sen[w. VCOt + (t)], donde w. VCO= 2 w 0 x(t) = -4 sen[2 w 0 t], s(t) = -2 sen[w 0 t] Detección de portadora y (t)=0

Aplicaciones (IV) • r(t) = cos[w 0 t+ (t)] = cos[w 0 t+. m(t)+ (t)], donde m(t) = 0 ó 1 x(t) x+ /2(t) • x(t) = -2 sen[w 0 t + (t)], y x + /2(t) = -2 sen[w 0 t+ (t)+ /2]= -2 cos[w 0 t+ (t)] • e 1(t) = -sen[ (t) - (t)] = sen[. m(t)+ (t)- (t)], e 2(t) = -sen[ (t)+ /2 - (t)] = sen[. m(t)+ (t)- /2] = -cos[. m(t)+ (t)- (t)] • e(t) = -1/2 sen[[. m(t)+ (t)- (t)]-[. m(t)+ (t)- (t)]] + 1/2 sen[[. m(t)+ (t)- (t)]+[. m(t)+ (t)- (t)]] [ (t)- (t)] En régimen permanente: (t)- (t) 0 Detección de portadora: Bucle de Costas

Sincronismo de símbolo (I) Sincronismo en lazo abierto Sincronizador con filtro adaptado

Sincronismo de símbolo (II) Sincronismo en lazo abierto Sincronizador con retardador

Sincronismo de símbolo (III) Sincronismo en lazo abierto Sincronizador con diferenciador

Sincronismo de símbolo (IV) Sincronismo en lazo cerrado Bucle con puerta early-late

Aleatorización

Sincronismo de trama