CN1074873C - 在甚小孔径终端中对信号进行信号抽取的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种改进的用于甚小孔径终端系统的成帧、识别及定时信号抽取装置及系统，包括：时钟信号分频器，用于将输入时钟信号和反相延迟时钟信号分频为预定数目的信号以生成具有不同频率的分频信号，输出使能信号和写入使能信号；第一存储器，用于存储和输出数据；第二存储器，用于从第一存储器接收输出数据、时钟信号分频器的控制信号作为地址信号，通过使用接收的地址信号转换状态并输出一个对应的状态值；及控制逻辑单元，用于根据第二存储器的输出和分频器的控制信号抽取成帧、识别定时(FIT)数据。

Description

在甚小孔径终端系统中进行信号抽取的装置和方法

本发明涉及在甚小孔径终端系统中进行成帧、识别和定时信号抽取的装置和方法。本发明尤其涉及一种在甚小孔径终端系统中进行成帧、识别和定时信号抽取的装置和方法，此方法和装置用来直接从用户终端抽取用于在一个中央设备和终端单元间进行同步的三种成帧、识别和定时(FIT)信号，即将FIT信号用于甚小孔径终端系统中的同步，从而在用户终端及通过使用卫星与多个终端相连接的中央设备的大型计算机之间交换预定信息。

图1是甚小孔径终端系统的框图。

如图所示，连接一个中央单元1，通过使用卫星来控制所有网络的操作；多个终端单元2，用于通过中央单元1执行通信操作；一个网络管理系统3，用于控制中央单元1与终端系统2之间的信息通信；一个大型计算机4，与中央设备1相连，用于存储要通过网络线路发送的信息。

在该甚小孔径终端系统中，由一个载波信号或多个连续的载波信号来完成从中央单元1到终端单元2的数据发送，该数据通常称为出网数据。

另外，终端单元2共享一个载波信号，并把一个预定的数据发送到中央单元1。该数据称为入局数据。

此处使用了不同的信道接入协议，从而使得多个终端单元2共享一个输入类型的载波。最常用的信道接入协议是随机ALOHA和时分式ALOHA。

另外，从中央单元1发送到终端单元2的数据分组具有两种不同类型的信息。

第一种类型的信息是在中央单元1和终端单元2之间传输的用户数据。一个出网载波具有多个用户数据。

第二种类型的信息是用于信号发送装置的同步信号。

该信息信号是一个位信号，例如成帧位，识别位及定时位，并且是由中央单元1的一个调制器(未示出)生成的。该位信号是从终端单元2的接收器5(未示出)中取出的。这种抽取出来的位信号用在向中央单元2发送脉冲串数据时进行同步。

图2是根据本发明的一个成帧、识别和定时(FIT)信号的位信号结构。如图所示，如图2所示的位信号中F8至F0由9位格式的在中央单元1进行发送时值为“011111111”来组成。这些成帧位F8至F0用于从输入终端单元2的数据分组中分离出FIT信息和用户数据。

识别位I8至I0用于在多个出网载波中搜索用于特定终端单元的出网载波。

定时位T8至T0指示0～99个时间段中的一个时间段。定时位用于为所有终端单元同步时间段。

即，如图2所示，每个FIT位具有9位。在FIT位之间有25位。这25位包括1个FIT位和24位用户位。在F0位和F1位之间有75位。因此，在F0位和F9位之间有695位。F0和I0之间的时钟周期为0.38ms(2.666kHz)。F0与F1之间的时钟周期为1.13ms(0.888kHz)。因此，总的定时时钟时间是10.17ms。FIT信号与用户数据以载波频率加载。但是，由于传统的甚小孔径终端系统不是直接从用户终端5中抽取FIT信号，因此在使用用户终端5时有很多限制。

因此，本发明的一个目的在于为一个甚小孔径终端系统提供一个成帧、识别和定时信号抽取装置和方法，它克服了在现有技术中遇到的问题。

本发明另一个目的在于为一个甚小孔径终端系统提供一个改进的成帧、识别和定时信号抽取装置及方法，使得可能从用户终端中直接抽取用于在一个中央单元和一个终端单元之间进行同步的三种成帧、识别和定时(FIT)信号，从而使用FIT信号在甚小孔径终端系统中进行同步，以在一个用户终端和通过使用卫星与多个终端单元相连的中央单元的大型计算机之间传送预定信息。

为达到上述目的，提供一种用于在甚小孔径终端系统中对成帧、识别和定时信号进行抽取的改进装置，该装置包括：一个时钟信号分频器，它用于对输入的时钟信号进行分频；及将一个反向器延迟时钟信号分为预定数目的信号，生成具有不同频率的分频信号及输出使能信号和写入使能信号；一个第一存储器单元，用于响应自己的一个输出，将来自于所述分频部分的一个时钟信号分频信号，作为其地址，存储一个预定数据，并同时为存储的数据执行输出操作；第二存储器，用于从第一存储器及分频器接收输出信号作为一个地址信号，将接收的地址信号作为一个地址信号转换状态，并输出一个对应的状态值；及控制逻辑单元，根据来自于第二存储器的输出及来自分频器的控制信号抽出一个控制信号和成帧、识别和定时(FIT)数据。

为达到上述目的，提供一种用于在甚小孔径终端系统中进行成帧、识别和定时信号抽取的方法，该方法包括下列步骤：对三个子通道即由中央单元生成的信号进行抽取，以便用于在所述中央单元和所述数据终端之间的通信同步；从抽取的FIT信号中搜索识别位；和根据抽取的FIT信号进行定时同步。

通过以下的描述，本发明其它的优点，目的和特征将更加清楚。而且对于本领域技术人员来讲，通过以下的描述，将更能理解本发明。

现在将结合附图详细说明本发明，但这些说明不用于限制本发明。

图1是示出甚小孔径终端系统的框图；

图2示出根据本发明的成帧、识别和定时(FIT)信号的位信号的结构；

图3示出根据本发明用于甚小孔径终端系统的FIT信号抽取装置；

图4A至4C是根据本发明示出图3的FIT信号的操作的视图；

图5是根据本发明用于甚小孔径终端系统的FIT信号抽取装置的操作；并且

图6是根据本发明用于甚小孔径终端系统的FIT信号抽取装置的另一个操作。

现在参考图3-图6，解释根据本发明用于甚小孔径终端系统的成帧、识别和定时信号抽取装置。

首先，图3示出根据本发明用于甚小孔径终端系统的一个FIT信号抽取装置。

如图所示，连接一个时钟分频器10以将66.666kHz的时钟信号分频为75个信号，通过将66.666kHz的一个反相延迟时钟信号/CLKD分为25个信号而生成一个控制信号，并生成一个输出使能信号/0E及一个写入使能信号/WE。连接一个随机访问存储器(RAM)20以根据从时钟分频器10输出的75个分频信号中的一个地址信号存储应用于数据端子D0至D7的数据。连接一个只读存储器(ROM)30以接收一个发送数据RX作为一个地址信号，及从RAM20的输出端子D0至D6输出的数据，及从时钟分频器10输出的作为一个地址信号的输出信号，并根据其操作输出一个状态值。连接一个控制逻辑单元40以通过将反相延迟时钟信号/CLKD分为25个信号输出一个FIT时钟信号FIT-CLK，根据控制时钟分频器10输出的FIT信号的输出的一个信号从ROM的一个输出端子D7输出的信号作为一个FIT同步信号FIT-SYNC，及作为一个FIT数据FIT-DATA的延迟发送数据。在这里，当供电时ROM30重复地工作。

另外，当地址信号A1至A8被输入ROM 30时，如图4A所示，在每个时间段生成接收位(sink bit)D7，并提供给控制逻辑单元40。

控制逻辑单元40作为FIT通道的一个同步块而工作，反相延迟时钟信号/CLKD被分频为25个信号，并如图4B所示作为FIT时钟信号FIT-CLK输出，FIT时钟信号FIT-CLK作为时钟信号供给触发器42和43的时钟端子CK。

另外，从时钟分频器10的触发器14输出的控制信号被分别供给触发器42的清零端子/CLR，及触发器43的预置端子/PR，ROM30的接收位D7作为FIT同步信号FIT-SYNC从触发器42输出。

然后，触发器43输出延迟发送数据RXD作为FIT数据FIT-DATA。

即，当在发送数据RX包括成帧模式的位8(F8)时，ROM 30通过控制逻辑单元40的触发器42输出图4A所示的FIT同步信号FIT-SYNC，FIT数据FIT-DATA在每25个数据位被恢复到分频器-2541，并且从FIT数据FIT-DATA中抽取出识别位I和定时位T。

另外，由终端单元抽出的2.66kHz的FIT信号用于分析2.55kbps的FIT数据，并且以64kHz来向中央单元发送64kbps数据。

即，如图4C所示，来自于控制逻辑单元40的FIT时钟FIT-CLK用于根据输入时钟的25个分频抽取出每个FIT信号。

图5中示出通过抽取FIT信号来搜索识别位的识别位搜索程序。

识别位搜索程序的操作包括：第一步骤A1，用于从终端单元2的双列直插开关读出对应的识别编号；第二步骤A2，用于在预定的终端单元2接通时，判别是否输出了一个预定的输出类型信号以判别是否从输出类型信号的中央单元1输出了一个同步信号；第三步骤A3，用于当未输出输出类型信号时，中断操作，以在出现输出类型信号时搜索输出类型信号后从输出类型信号中搜索FIT同步信号，当从输出类型信号中搜索到FIT同步信号，没有FIT同步信号时搜索输出类型信号；第四步骤A4，用于当存在FIT同步信号时从FIT同步信号中搜索识别位；第五步骤，用于判别搜索到的识别位是否与在特定终端单元2中预先设定的识别位相同，并在识别位不相同时搜索输出类型信号；及第六步骤，用于当识别位相同时，检测识别位并使信号同步。

同时，定时位包括每个时间段为9位，用于相对于时分式ALOHA的整个终端单元2同步时间段。

定时位信息从0至99顺序增加，并且增量操作以一个超级帧，即100个时间段周期来重复。

在时分式ALOHA中，每个终端单元具有一个时间段编号，通过它可以通过初始化处理访问中央单元1的网络管理系统3。

图6是示出用于根据本发明的一个甚小孔径终端系统FIT信号抽取装置的另一个操作的流程图，它的操作是通过假设特定终端单元2具有来自于网络系统3的时间段数1，50和80来通过相对于终端单元2的系统的定时同步处理程序来执行的。

该定时同步处理程序包括：步骤B1，终端单元2从网络管理系统3接收一个具体的时间段编号；第二步骤B2，用于接收一个时间段编号并具有以100个时间段的周期重复的定时位，其中定时信息顺序地从0增加到99；第三步骤B3，存储每个时间段为9位的定时位；第每步骤B4，用于判断在存储了定时位后是否从中央单元1输出了一个发送数据，并在未输出发送数据时再次接收定时位；第五步骤B5，当输出发送数据时，终端单元2判断从网络管理系统3所接收的时间段编号是否与定时位相同，并且当其时间段编号与定时位不相同时，再次接收定时位；第六步骤，当时间段编号与定时位相同时处理下一成帧位数据；第七步骤，用于存储一个新的定时位，即增加定时编号到ROM 30中，以在判断是否完成数据处理时在数据处理完时发送下一数据。

结果，由于具有一个输出类型的整个终端单元2具有一个特定的时间段编号，因此可以相对于时间段进行定时。

如上所述，在本发明中，可以直接从用户终端中抽取FIT信号，并将其作为系统同步信号。

另外，可以将多个用户终端与中央单元相互连接起来，从而进行精确的信息发送，增强通信功能及系统的可靠性。

尽管已经示例地说明了本发明的优选实施例。本领域技术人员将理解在不偏离本发明的范围和精神下还有各种变形，增加及替换。

Claims (10)

1.一种用于甚小孔径终端系统的成帧、识别及定时信号抽取装置，包括：

一个时钟信号分频器，用于每次将输入时钟信号和反相延迟时钟信号分频为预定数目的信号以生成具有不同频率的第一和第二分频信号，使用时钟信号和延迟时钟信号生成一个输出使能信号和一个写入使能信号，并生成一个输出控制信号，用于控制成帧、识别和定时(FIT)信号的输出；

一个第一存储器，用于根据第一分频信号存储输入数据及时钟信号分频器的写入使能信号，并根据时钟信号分频器的输出使能信号输出存储的数据；

一个第二存储器，用于从第一存储器接收输出数据，时钟信号分频器的控制信号及发送数据作为地址信号，并输出一个对应的状态值以输出根据输出数据，控制信号及发送数据预先存储的数据；及

一个控制逻辑单元，用于根据第二存储器的输出和时钟信号分频器的控制信号抽取成帧、识别和定时(FIT)同步信号，FIT时钟信号，及FIT数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述时钟信号分频器用于将输入信号分频为75个信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其中触发器的输出信号输出给第二存储器的一个地址端子。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制逻辑单元包括：

分频器，用于在第二存储器的输出信号部分地输入时，将反相延迟时钟信号分频为预定频率的信号以生成FIT时钟信号；

第二触发器，用于通过使用来自于分频器的FIT时钟信号，从第二存储器中输出输出信号作为FIT同步信号；及

第三触发器，用于通过使用来自于分频器的FIT时钟信号，输出延迟发送信号作为FIT同步信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述分频器用于将时钟信号分频为25个信号。

6.根据权利要求4所述的装置，其中来自于时钟信号分频器的控制信号分别应用于第二和第三触发器的清零端子和预置端子。

7.一种用于甚小孔径终端系统的成帧、识别及定时信号抽取方法，包括步骤：

(a)抽取一个FIT信号，它是由一个中央单元生成的三个子通道，从而执行中央单元和终端的通信同步；

(b)从抽取的FIT信号中搜索一个识别位，其中(b)步骤包括子步骤：

(b-1)从终端单元的双列直插开关中读取预先寄存的识别编号，

(b-2)当一个预定的终端单元接通时，判断是否输出了一个预定的输出类型信号以判断是否输出了来自于中央单元的输出类型信号中的一个同步信号，

(b-3)当存在输出类型信号时搜索一个输出信号并从输出类型信号中搜索一个FIT同步信号，

(b-4)当未输出FIT同步信号时搜索输出类型信号，当输出了FIT同步信号时从FIT同步信中搜索识别位，

(b-5)判断搜索的识别位是否与预先设定的识别符相同，并且当识别信号相同时检测预定的识别位以进行同步；

(c)将抽取出的FIT信号的定时同步，其中(c)步骤包括子步骤：

(c-1)当时间段与定时相同时，从中央单元接收一个时间段及特定的时间段编号，

(c-2)接收一个时间段编号，使定时位从0顺序增大到99，并且定时位在100个时间段重复，

(c-3)存储定时位，以对应于一个时间段存储9位的定时位，并判断是否从中央单元输出了发送数据，

(c-4)当输出发送数据时，比较时间段编号和定时位，

(c-5)当时间段编号和定时位相同时，处理包括在FIT信号中的同步信息的下一个帧信息的数据，及

(c-6)当完成数据处理时，存储一个新的定时位及增加的定时编号以进行下一次数据发送。

8.一种使用用于甚小孔径终端系统的成帧、识别及定时信号抽取装置进行识别位搜索的方法，该方法包括步骤：

从终端单元的双列直插开关中读取预先寄存的识别编号；

当一个预定的终端单元接通时，判断是否输出了一个预定的输出类型信号以判断是否输出了来自于中央单元的输出类型信号中的一个同步信号，

当存在输出类型信号时搜索一个输出信号并从输出类型信号中搜索一个FIT同步信号，

当未输出FIT同步信号时搜索输出类型信号，当输出了FIT同步信号时从FIT同步信中搜索识别位，

判断搜索的识别位是否与预先设定的识别符相同，并且当识别信号相同时检测预定的识别位以进行同步。

9.一种使用用于甚小孔径终端系统的成帧、识别及定时信号抽取装置进行定时同步的方法，该方法包括步骤：

第一子步骤，当时间段与定时相同时，从中央单元接收一个时间段及特定的时间段编号，

第二子步骤，接收一个时间段编号，使定时位从0顺序增大到99，并且定时位在100个时间段重复，

第三子步骤，存储定时位，以对应于一个时间段存储9位的定时位，并判断是否从中央单元输出了发送数据，

第四子步骤，当输出发送数据时，比较时间段编号和定时位，

第五子步骤，当时间段编号和定时位相同时，处理包括在FIT信号中的同步信息的下一个帧信息的数据，及

第六子步骤，当完成数据处理时，存储一个新的定时位及增加的定时编号以进行下一次数据发送。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括当没有发送数据或时间段编号与定时位不相同时，再次接收一个定时位。

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