CN107968647A - 一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法及系统，涉及频移键控调节系统中的时钟自恢复领域。目的在于解决由于输出时钟与输出负载数据不匹配以及晶体振荡而引起的解码错误的问题。首先对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的负载数据；然后根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，获得恢复的时钟信号；最后根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点。本发明保证解码后的数据与时钟的一致性，并通过恢复时钟信号求出晶体的晶振频率，以提高解码准确性。
Description
技术领域
本发明涉及频移键控调节系统中的时钟自恢复领域。
背景技术
GFSK基带中同步是一个非常关键的步骤，位同步是指在接收端产生与接收符号的重复频率和相位一致的定时脉冲序列，从而实现对接收符号的抽样量化。GFSK接收机解调之后的数据，每个符号周期有的采样点数，需要产生和这些采样点相位一致的脉冲序列以实现位同步。常规的方式一般也是通过位同步进行解码，有些会增加帧同步，但是GFSK解调出来的数据精度比较高，后续处理起来会比较复杂，而时钟同步指的是解调器解码出的负载数据与时钟的同步性，通过自生成的时钟把解码器解码出来的负载数据送到接收端，这样可以通过简单的时钟自恢复电路提高解码精度。数据解码过程中，外部环境可能会比较复杂，存在无法预知的干扰造成时钟抖动，导致时钟与数据失配。另外，晶体本也存在晶振频率，在解码过程中需要去掉晶体自身的晶振频率，提高解码率。如图1所示为现有的时钟恢复以及同步输出方式，该方式存在以下缺点：
1、帧同步由外部电路产生，实现过程比较复杂，需要有外部电路支撑，同时其帧同步算法会导致帧重发率较高；
2、不能保证解调器输出的负载数据送到接收端的一致性；
3、没有考虑晶体自身的晶振频率。
发明内容
本发明提供一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法及系统，目的在于解决由于输出时钟与输出负载数据不匹配以及晶体振荡而引起的解码错误的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，所述方法包括：
S1、对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的负载数据；
S2、根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，获得恢复的时钟信号；
S3、根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点。
本发明的有益效果是：本发明针对现有短距离无线通信频移键控解调方法，对其实现复杂度较高，依赖外部帧同步，同时误码率较高，采样时钟与负载数据不匹配的问题，提出了一种简单的、更准确的时钟恢复方法，该方法采用内部自生成时钟，保证解码后的数据与时钟的一致性，并通过恢复时钟信号求出晶体的晶振频率，以提高解码准确性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述负载数据为1bit负载输出数据。
进一步，所述S2中时钟周期调整的实现过程为：当时钟频率超前于负载数据时，时钟周期自增加；当时钟频率落后于负载数据时，时钟周期自减少。
采用上述进一步方案的有益效果是：将时钟频率与负载数据进行比较，实现时钟周期的自我调节，保证了时钟与数据的一致性。
进一步，所述S3中获得晶振频率的过程为：
S31、根据恢复时钟信号，将解码后获得的负载数据进行编码，获得编码数据；
S32、将编码数据与外部输入的解调数据进行比较，进而获得晶振频率。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过时钟自恢复，求得晶体自身晶振和输出负载数据与时钟的一致性，提高解码效率，降低误码率，提高灵敏度，降低电路实现难度和实现成本。
进一步，所述对负载数据进行编码的过程采用GFSK高斯频移键控调制编码技术实现。
为了解决上述问题，本发明还提出了一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，所述系统包括：
解码模块，用于对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的负载数据；
时钟自恢复模块，用于根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，获得恢复的时钟信号；
晶振频率获取模块，用于根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点。
本发明的有益效果是：本发明针对现有短距离无线通信频移键控解调系统，对其实现复杂度较高，依赖外部帧同步，同时误码率较高，采样时钟与负载数据不匹配的问题，提出了一种简单的、更准确的时钟恢复系统，该系统采用内部自生成时钟，保证解码后的数据与时钟的一致性，并通过恢复时钟信号求出晶体的晶振频率，以提高解码准确性。
进一步，所述解码模块对解调数据进行解码后获得的负载数据为1bit负载输出数据。
进一步，当时钟频率超前于负载数据时，时钟周期自增加；当时钟频率落后于负载数据时，时钟周期自减少。
采用上述进一步方案的有益效果是：将时钟频率与负载数据进行比较，实现时钟周期的自我调节，保证了时钟与数据的一致性。
进一步，所述晶振频率获取模块包括：
编码模块，用于根据恢复时钟信号，将解码后获得的负载数据进行编码，获得编码数据；
比较模块，用于将编码数据与外部输入的解调数据进行比较，进而获得晶振频率。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过时钟自恢复，求得晶体自身晶振和输出负载数据与时钟的一致性，提高解码效率，降低误码率，提高灵敏度，降低电路实现难度和实现成本。
进一步，所述编码模块为GFSK高斯频移键控调制编码电路。
附图说明
图1为现有的时钟恢复以及同步输出的原理示意图；
图2为本发明实施例所述的时钟恢复方法的流程图；
图3为本发明实施例所述的获得晶振频率的流程图；
图4为本发明实施例所述的时钟恢复系统的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图2所示，本实施例提出了一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，所述方法包括：
S1、对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的1bit负载输出数据；
S2、根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，当时钟频率超前于负载数据时，时钟周期自增加；当时钟频率落后于负载数据时，时钟周期自减少，最终获得恢复的时钟信号；
S3、根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点。具体过程如图3所示：
S31、根据恢复时钟信号，将解码后获得的负载数据进行编码，获得编码数据；
S32、将编码数据与外部输入的解调数据进行比较，进而获得晶振频率。
所述对负载数据进行编码的过程采用GFSK高斯频移键控调制编码技术实现。
实施例2
如图4所示，本实施例提出了一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，所述系统包括：
解码模块，用于对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的1bit负载输出数据；
时钟自恢复模块，用于根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，当时钟频率超前于负载数据时，时钟周期自增加；当时钟频率落后于负载数据时，时钟周期自减少，获得恢复的时钟信号；
晶振频率获取模块，用于根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点；
所述晶振频率获取模块还包括：
编码模块，用于根据恢复时钟信号，将解码后获得的负载数据进行编码，获得编码数据；
比较模块，用于将编码数据与外部输入的解调数据进行比较，进而获得晶振频率。
所述编码模块为GFSK高斯频移键控调制编码电路。
以下再具体的说明本实施例所述系统的工作过程：
解码模块对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的1bit负载数据，然后时钟自恢复模块根据采样频率和解调输入自动恢复出时钟频率并输出到解码模块，同时将时钟频率与输出负载进行比较控制，根据解码模块的解码数据反馈回时钟自恢复模块，进行自我时钟周期调整；恢复的时钟送至编码模块，根据恢复时钟，对解码模块解码获得的1bit负载数据进行编码，得到编码数据，通过此编码数据与输入的解调输入数据进行比较，进而计算出晶体自身的晶振频率，输入到解码电路作为解码的基准点，提高解码效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的负载数据；
S2、根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，获得恢复的时钟信号；
S3、根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点。
2.根据权利要求1所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，其特征在于，所述负载数据为1bit负载输出数据。
3.根据权利要求2所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，其特征在于，所述S2中时钟周期调整的实现过程为：当时钟频率超前于负载数据时，时钟周期自增加；当时钟频率落后于负载数据时，时钟周期自减少。
4.根据权利要求2或3所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，其特征在于，所述S3中获得晶振频率的过程为：
S31、根据恢复时钟信号，将解码后获得的负载数据进行编码，获得编码数据；
S32、将编码数据与外部输入的解调数据进行比较，进而获得晶振频率。
5.根据权利要求4所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复方法，其特征在于，所述对负载数据进行编码的过程采用GFSK高斯频移键控调制编码技术实现。
6.一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，其特征在于，它包括：
解码模块，用于对频移键控调节系统中的解调数据进行解码，获得频移键控调节系统的负载数据；
时钟自恢复模块，用于根据解调信号以及频移键控调节系统的采样频率自动恢复出时钟频率，并将时钟频率与负载数据的时间频率进行比较后进行时钟周期调整，获得恢复的时钟信号；
晶振频率获取模块，用于根据恢复的时钟信号以及解调信号获得晶振频率，并将所述晶振频率作为解码解调数据的基准点。
7.根据权利要求6所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，其特征在于，所述解码模块对解调数据进行解码后获得的负载数据为1bit负载输出数据。
8.根据权利要求7所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，其特征在于，当时钟频率超前于负载数据时，时钟周期自增加；当时钟频率落后于负载数据时，时钟周期自减少。
9.根据权利要求7或8所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，其特征在于，所述晶振频率获取模块包括：
编码模块，用于根据恢复时钟信号，将解码后获得的负载数据进行编码，获得编码数据；
比较模块，用于将编码数据与外部输入的解调数据进行比较，进而获得晶振频率。
10.根据权利要求9所述的一种频移键控调节系统中的时钟恢复系统，其特征在于，所述编码模块为GFSK高斯频移键控调制编码电路。
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