CN103873180B - 时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成装置及方法。其中方法包括将本地的压控振荡器输出的接收时钟进行N倍频，其中N为大于等于2的正整数；以一个帧长为计数周期，对所述N倍频后接收时钟进行计数，得到计数值；计算预置的计数基准值与所述计数值的差值，所述计数基准值为N×M，其中M为时分多址通信系统中发送端一帧发送的数据个数；对所述计算得到的计数基准值与计数值的差值依次进行数字滤波、与控制基准值相加、数模转换，得到模拟电压；利用所述模拟电压控制所述压控振荡器生成接收时钟。本发明实施例，可以在接收端生成与发送端的发送时钟有高同步率的接收时钟，保证同步数据传输时的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及时分多址通信技术领域，尤其涉及一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法及装置。
背景技术
在通信系统中，发送端和接收端的数据传输方式包括：同步数据传输方式和异步数据传输方式。其中同步数据传输方式时是指发送端和接收端以相同（同频同相）的时钟进行数据的收发，该时钟在发送端用于控制数据的发送，在接收端用于控制数据的接收。以TDMA（Time Division Multiple Access,时分多址）通信系统而言，其中发送端和接收端的时钟为两端在本地独立生成，因此在工作时发送端和接收端的时钟不可避免的会出现偏移，因此连续工作一段时间后，由于发送端和接收端的时钟偏移不断累计，会造成收发不同步，从而无法保证采用同步传输方式时数据的稳定、可靠传输。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法及装置，可以在接收端生成与发送端的发送时钟有高同步率的接收时钟，保证同步数据传输时的稳定性和可靠性。
本发明提供了一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成装置，包括：计数器、带符号的加法器、数字滤波器、加法器、数模转换器、压控振荡器和倍频器，所述计数器、带符号的加法器、数字滤波器、加法器、数模转换器、压控振荡器顺序串联，所述倍频器串接在所述压控振荡器和所述计数器之间；
所述倍频器，用于将所述压控振荡器输出的接时钟进行Ｎ倍频后，输至所述计数器，其中所述Ｎ为大于等于2的正整数；
所述计数器，用于以一个帧长为计数周期，对所述倍频器输至的信号进行计数，得到计数值；
所述带符号的加法器，用于将预置的计数基准值与所述计数器输至的计数值进行比较，得到两者的差值，其中所述计数基准值为N×M，M为所述时分多址通信系统中发送端一帧发送的数据个数；
所述数字滤波器，用于将所述带符号的加法器输出的信号进行数字滤波；
所述加法器，用于将所述数字滤波器输出的信号与控制基准值相加；
所述数模转换器，用于将所述加法器输出的信号转换为模拟电压；
所述压控振荡器，用于在所述数模转换器输出的模拟电压的控制下，生成所述接收时钟。
进一步，所述倍频器为2倍倍频频器、4倍倍频器、8倍倍频器或16倍倍频器。
进一步，所述数字滤波器为二阶数字滤波器。
进一步，当所述时分多址通信系统中发送端和接收端的发送和接收时钟均为24.576MHz，所述数模转换器为16位数模转换器，所述二阶数字滤波器的C1为32，C2为16。
本发明实施例还公开了一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法，包括：
将压控振荡器输出的接收时钟进行N倍频，其中N为大于等于2的正整数；
以一个帧长为计数周期，对所述N倍频后接收时钟进行计数，得到计数值；
计算预置的计数基准值与所述计数值的差值，所述计数基准值为N×M，其中M为时分多址通信系统中发送端一帧发送的数据个数；
对所述计算得到的计数基准值与计数值的差值依次进行数字滤波、与控制基准值相加、数模转换，得到模拟电压；
利用所述模拟电压控制所述压控振荡器生成接收时钟。
进一步，所述N等于2、4、8或16。
进一步，所述数字滤波的操作由二阶数字滤波器实现；当所述时分多址通信系统中发送端和接收端的发送和接收时钟均为24.576MHz，所述数模转换为16位数模转换，所述二阶数字滤波器的C1为32，C2为16。
本发明的有益效果：
本发明实施例利用TDMA通信系统每帧发送的同步数据量固定为M的特性，对接收时钟N倍频后的信号进行计数，然后根据计数基准值（为N×M）与计数值的差值调整接收时钟，实现接收时钟和发送时钟的高同步率，保证同步数据传输时的稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明提供的时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成装置的实施例的结构示意图。
图2图1中数字滤波器的实施例的结构示意图。
图3是本发明提供的时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明提供的时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成装置的实施例的结构示意图，其包括：计数器1、带符号的加法器2、数字滤波器3、加法器4、数模转换器5、压控振荡器6和倍频器7。
其中，计数器1、带符号的加法器2、数字滤波器3、加法器4、数模转换器5和压控振荡器6串联，倍频器7串接在压控振荡器6和计数器1之间。
其中，倍频器7，用于压控振荡器6生成的接收时钟进行N倍频，产生高倍时钟。倍频器7的倍频数N决定该时钟控制装置的最小时钟抖动，一般的，N越大，最小时钟抖动越小，一般情况下，N取2、4、8或16，即倍频器7可以为2倍倍频频器、4倍倍频器、8倍倍频器或16倍倍频器。
其中，计数器1，用于以帧长作为一个计数周期，对倍频器7输至的本地接收时钟经过N（N≥2）倍频后的信号进行计数，得到计数值。
其中，带符号的加法器2，用于将预置的计数基准值与计数器1输至的计数值进行比较，输出两者的差值。此处，两者的差值反应两个时钟的频率偏差，差值为正表示本地接收时钟的频率小于发送端的发送时钟的频率，差值为负表示本地接收时钟的频率大于发送端的发送时钟的频率。
其中，数字滤波器3，用于对带符号的加法器2输出的差值进行数字滤波。此处，数字滤波器3可以采用两阶数字滤波器，原理框图如图2所示，其中两阶数字滤波器设计中的常数C1和C2的计算为：和工程中可以采用近似公式：和其中，ξ为环路的阻尼因子，ωn为给定的环路自然角频率，Kd为数字鉴频器的计数输出值到相位差的转换系数。另外，实验表明，当发送端和接收端的发送和接收时钟为24.576MHz、时钟精度为50ppm、AD（数字模拟）的位数为16位时，若C1＝32，C2＝16，则接收端的接收时钟可以快速与发送端的发送时钟实现同步。
其中，加法器4，用于将控制基准值（可以由加压振动器输出）与数字滤波器3的输出信息进行相加。
其中，送数模转换器5，用于将加法器4输出的信号进行数模转换，得到模拟电压，该模拟电压，用于控制压控振荡器6，使得本地的压控振荡器6的频率输出的接收频率跟随发送端的发送频率变化。
其中，压控振荡器6，用于在数模转换器5输出的模拟电压的控制下产生接收时钟。
本实施例，利用TDMA通信系统中，发送端每帧发送的数据量固定这一特性，在接收端使用提取的帧定时信号作为计数器的控制信号，以帧长作为一个计数周期，对本地接收时钟经过N倍频后的信号进行计数，然后基于该计数值对本地压控振荡器生成的接收时钟进行调节，使本地压控振荡器输出的接收时钟与发送端的发送时钟实现同步，具体的：如果本地接收时钟与发送端的发送时钟是同步的，则在一个计数周期内计数器的计数值P＝N×M（计数基准值），计数值与计数基准值通过带符号的加法器后输出零值，此输出经过一系列处理（例如：数字滤波、与控制基准值相加、模数转换）后控制压控振荡器产生与发送端同步的接收时钟信号；如果接收端本地产生的接收时钟频率大于发送端的发送时钟频率，则通过多次调整后，压控振荡器输出的接收时钟会与发送端的发送时钟实现同步；同理如果接收端本地产生的接收时钟频率小于发送端的发送时钟频率，通过多次调整后，压控振荡器输出的接收时钟会与发送端的发送时钟实现同步；综上所述：当本装置生成的接收时钟与发送端的发送时钟不同步时，本装置可以自动调整实现收发时钟的稳定同步。
如图3所示，是本发明提供的时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法的实施例的流程示意图，其包括：
步骤S31、将本地压控振荡器产生的接收生成进行Ｎ倍频，其中N为大于等于2的正整数。
此步骤可以由图1中倍频器7执行。
步骤S32、以一个帧长为计数周期，对步骤S31输出的信号进行计数，得到计数值。
此步骤可以由图1中的计数器1执行。
步骤S33、计算预置的计数基准值与所述计数值的差值，其中计数基准值为N×M，其中M为时分多址通信系统中发送端一帧发送的数据个数。
此步骤可以由图1中的带符号的加法器2执行。
步骤S34、对步骤Ｓ33计算得到的计数基准值与计数值的差值依次进行数字滤波、与控制基准值相加、数模转换，得到模拟电压。
此步骤中的数字滤波可以由图1中的数字滤波器3执行，与控制基准值相加可以由图1中的加法器4执行，数模转换可以由图1中的数模块转换器5执行。
步骤Ｓ35、利用步骤Ｓ34输出的模拟电压控制压控振荡器生成接收时钟。
本实施例，根据TDMA通信系统每帧发送的同步数据量固定为M的特性，对接收时钟N倍频后的信号进行计数，然后根据计数基准值（为N×M）与计数值的差值调整接收时钟，实现接收时钟和发送时钟的高同步率，保证同步数据传输时的稳定性和可靠性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成装置，其特征在于：包括：计数器、带符号的加法器、数字滤波器、加法器、数模转换器、压控振荡器和倍频器，所述计数器、带符号的加法器、数字滤波器、加法器、数模转换器、压控振荡器顺序串联，所述倍频器串接在所述压控振荡器和所述计数器之间；
所述倍频器，用于将所述压控振荡器输出的接时钟进行N倍频后，输至所述计数器，其中所述N为大于等于2的正整数；
所述计数器，用于以一个帧长为计数周期，对所述倍频器输至的信号进行计数，得到计数值；
所述带符号的加法器，用于将预置的计数基准值与所述计数器输至的计数值进行比较，得到两者的差值，其中所述计数基准值为N×M，M为所述时分多址通信系统中发送端一帧发送的数据个数；
所述数字滤波器，用于将所述带符号的加法器输出的信号进行数字滤波；
所述加法器，用于将所述数字滤波器输出的信号与控制基准值相加；
所述数模转换器，用于将所述加法器输出的信号转换为模拟电压；
所述压控振荡器，用于在所述数模转换器输出的模拟电压的控制下，生成所述接收时钟。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述倍频器为2倍倍频频器、4倍倍频器、8倍倍频器或16倍倍频器。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述数字滤波器为二阶数字滤波器。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：当所述时分多址通信系统中发送端和接收端的发送和接收时钟均为24.576MHz，所述数模转换器为16位数模转换器，所述二阶数字滤波器的C1为32，C2为16。
5.一种时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法，其特征在于：包括：
将本地的压控振荡器输出的接收时钟进行N倍频，其中N为大于等于2的正整数；
以一个帧长为计数周期，对所述N倍频后接收时钟进行计数，得到计数值；
计算预置的计数基准值与所述计数值的差值，所述计数基准值为N×M，其中M为时分多址通信系统中发送端一帧发送的数据个数；
对所述计算得到的计数基准值与计数值的差值依次进行数字滤波、与控制基准值相加、数模转换，得到模拟电压；
根据所述模拟电压控制所述压控振荡器生成接收时钟。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述N等于2、4、8或16。
7.如权利要求5或6所述的时分多址通信系统中同步业务的接收时钟生成方法，其特征在于：所述数字滤波的操作由二阶数字滤波器实现；
当所述时分多址通信系统中发送端和接收端的发送和接收时钟均为24.576MHz，所述数模转换为16位数模转换，所述二阶数字滤波器的C1为32，C2为16。
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