CN108702224B - 用于数字通信系统中的分组开始检测的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种分组开始检测器包括接收分组开始信息的输入部。所述检测器具有第一级，所述第一级确定在所接收的分组开始信息的相应子集与参考分组开始信息的相应子集之间是否存在匹配。所述第一级针对所接收的分组开始信息的子集中的每个子集和所述参考分组开始信息的相应子集重复所述确定。输出部将提供取决于所述第一级的所述确定的分组开始检测输出。

Description

用于数字通信系统中的分组开始检测的方法和装置
技术领域
一些实施例涉及用于分组开始(SOP)检测的方法和装置，其特别地但非排他性地使用在体耦合设备中。
背景技术
已经提出了体耦合通信(BCC)或基于身体的通信作为由电气和电子工程师协会(IEEE)的802.15.6任务组标准化的体域网(BAN)的基础。BCC允许在人或动物的身体处或附近的多个设备之间交换信息。这能够通过将低能电场电容或电流耦合到身体表面上来实现。
在体耦合通信(BCC)系统中，信息经由跨用户的身体的信号从发送设备被发送到接收器设备。体耦合通信可以利用电场来发送信息。
体耦合通信(BCC)使用人体作为通信信道。它使得能够通过人体实现在与人体接触的设备之间的无线通信。信号通过身体而不是通过空气被传递。因此，通信被限制于靠近身体的区域。因此，能够在位于身体上的、连接到身体的或靠近身体放置的设备之间进行通信。
现在参考图6，其示出了已知的分组开始(SOP)检测器203。接收数据分组300，其具有包含分组开始数据的字段。分组开始检测器具有参考SOP缓冲器601、SOP缓冲器602和比较电路603，参考SOP缓冲器具有参考SOP数据，SOP缓冲器接收来自所接收的数据分组的SOP。比较电路将确定在参考SOP与所接收的SOP之间是否存在匹配并提供适当的输出604。比较电路可以使用并行多位相关(PMBC)方法来检测所接收的消息中的SOP数据。
US2012/027149描述了一种同步检测器，其中，检查在连续馈送的移位寄存器与单个参考字之间的匹配。
EP0549247描述了一种用于D2MAC系统的同步检测器，其中，针对奇数帧同步序列和偶数帧同步序列的比较结果被一起进行或运算。
JPS6133040描述了一种模拟同步检测器。
CA2215380描述了一种具有同步检测器的编码系统和装置。
这种技术在许多情况下都能很好地工作。在信噪比低的情况下，检测可能变得不太可靠，典型的解决方案是使SOP更长。然而，随着SOP长度的增加，SOP检测器的复杂性和功耗的增加在某些应用中可能是不利的。
发明内容
根据一个方面，提供了一种分组开始检测器，其包括：输入部，其被配置为接收包括分组开始信息的输入数据；第一级，其被配置为确定在所接收的分组开始信息的相应子集与参考分组开始信息的相应子集之间是否存在匹配，所述第一级被配置为针对所接收的分组开始信息的子集中的每个子集和所述参考分组开始信息的相应子集重复所述确定，其 中，计数器的值在所接收的分组开始信息的相应子集与参考分组开始信息的相应子集之间 存在匹配的情况下被改变；与所述第一级并行布置的第二级，所述第二级被配置为将所述所接收的分组开始信息的相应子集与所述参考分组开始信息的相应子集的逆进行比较，并且输出部被配置为提供分组开始检测输出，所述分组开始检测输出取决于所述第一级的所述确定或所述第二级的所述确定；以及输出部，其被配置为提供分组开始检测输出，所述分组开始检测输出取决于所述第一级的所述确定、所述计数器的值与阈值的比较。
在使用更大长度的SOP的情况下，本发明的一些实施例允许提供更紧凑和/或功率高效的SOP检测器。这是因为，使用相同的电路来查看分组开始信息的子集。这意味着能够减少所需的电路的数量。这也可以降低功耗。
所述第二级对于具有共同的电接地的设备是有用的。因此，所述检测器可以将所接收的消息解读为相反极性(即，二进制1可以被解读为0，反之亦然)。因此，通过具有第二级，SOP检测器能够考虑两种可能的极性。
计数器可以被配置为控制参考分组开始信息的哪个相应子集被所述第一级使用。这可以确保以正确的顺序使用参考分组开始信息的每个子集。应当理解，在其他实施例中，可以使用不同的逻辑。
所述计数器的值可以在所接收的分组开始信息的相应子集与参考分组开始信息的相应子集之间存在匹配的情况下被改变。计数器可以被递增或递减。以这种方式，当达到计数器的给定值时，能够确定已经检查了SOP的整体。
所述第一级可以被配置为使用阈值来确定是否存在匹配，所述阈值是能够针对每个子集而配置的。这允许阈值例如响应于噪声水平而被改变。
所述第一级可以包括异或功能，所述异或功能被配置为在所述所接收的分组开始信息子集的开始与相应参考分组开始信息子集之间执行相应异或功能。当参考值与所接收的值相同时，异或功能将有利地提供一个值，而当参考值与所接收的值不同时，异或功能将有利地提供不同的值。
所述第一级可以包括加法器功能，所述加法器功能被配置为将所述异或功能的输出相加并向第一比较器提供求和输出，所述第一比较器被配置为将所述求和输出与阈值进行比较。有利地，通过对异或功能的输出求和，获得一个值，该值将指示参考分组开始信息与所接收的分组开始信息之间的匹配程度。通过将该值与阈值进行比较，能够简单地确定相应信息子集是否被认为是匹配的。
所述第一级可以被配置为在所述分组开始信息的所有子集已经被确定为匹配的情况下使分组开始检测输出被所述输出部输出。这可以很容易实现，因为如果任何相应子集都不匹配，则认为不存在匹配。
所述分组开始检测器可以包括第二比较器，所述第二比较器用于确定所述分组开始的所有子集是否已经被确定为匹配，并且如果是的话，则使分组开始检测输出被所述输出部输出。
所述分组开始检测器可以包括与所述第一级并行布置的第二级，所述第二级被配置为将所述所接收的分组开始信息的相应子集与所述参考分组开始信息的相应子集的逆进行比较，并且所述输出部被配置为提供分组开始检测输出，所述分组开始检测输出取决于所述第一级的所述确定或所述第二级的所述确定。这对于具有共同的电接地的设备是有用的。因此，检测器可以将所接收的消息解读为相反极性(即，二进制1可以被解读为0，反之亦然)。因此，通过具有第二级，SOP检测器能够考虑两种可能的极性。
所述输出部可以被配置为输出指示所述分组开始检测输出是取决于所述第一级的所述确定还是所述第二级的所述确定的信息。在一些实施例中，这可以用于理解分组的内容。
根据另一方面，提供了一种体耦合设备，其包括如上所述的分组开始检测器。体耦合设备有利地应当是低功率设备并且可以在相对有噪声的要求下操作，从而需要更长的分组开始信息，这可以由一些实施例支持。
根据另一方面，提供了一种检测分组开始的方法，其包括：接收所接收的分组开始信息的第一子集；将所接收的分组开始信息的第一子集与相应的第一参考子集进行比较以确定是否存在匹配；针对所接收的分组开始信息的后续子集和参考分组开始信息的相应子集重复所述接收的步骤和所述比较的步骤；并且取决于所述比较的步骤而提供分组开始检测输出。
所述比较可以包括使用阈值来确定是否存在匹配。
所述比较可以包括使用第一阈值与所述所接收的分组开始信息的第一子集以及不同的第二阈值与所接收的分组开始信息的至少一个其他子集。
所述方法可以包括：在所述分组开始信息的所有子集已经被确定为匹配的情况下提供分组开始检测输出。
所述方法可以包括使用计数值来控制参考分组开始信息的哪个相应子集被使用。
所述方法可以包括在所接收的分组开始信息的相应子集与参考分组开始信息的相应子集之间存在匹配的情况下改变所述计数值。
所述方法可以包括在所述所接收的分组开始信息子集与相应参考分组开始信息子集之间执行异或功能。
所述方法可以包括执行相加功能以将所述异或功能的结果相加并提供求和输出，并且将所述求和输出与阈值进行比较。
所述方法可以包括使用参考分组开始信息的逆来重复所述方法，并且分组开始检测输出取决于使用参考分组开始信息或其逆的所述确定。
所述方法可以包括提供指示所述分组开始检测输出是取决于参考分组开始信息还是其逆的信息。
即，本实施例描述了在变化的噪声条件下改进的分组开始(SOP)检测的方法。
附图说明
现在将仅通过示例并参考附图来描述一些实施例，在附图中：
图1示意性地示出了体耦合通信BCC系统的实施例；
图2示意性地示出了体耦合通信BCC系统的发送和接收的框图；
图3示意性地示出了在体耦合通信BCC系统中使用的数据分组的实施例；
图4示意性地示出了体耦合通信BCC系统架构的实施例；
图5示意性地示出了体耦合通信BCC集成电路IC系统架构的实施例；
图6显示了已知的分组开始(SOP)检测器；
图7示意性地示出了根据实施例的分组开始检测器的实施例；并且
图8示出了实施例的方法。
具体实施方式
一些实施例可以提供一种分组开始检测器，其包括：输入部，其被配置为接收包括分组开始信息的输入数据；第一级，其被配置为确定在所接收的分组开始信息的相应子集与分组开始信息参考的相应子集之间是否存在匹配，所述第一级被配置为针对所接收的分组开始信息的子集中的每个子集和参考分组开始信息的相应子集重复所述确定；以及输出部，其被配置为提供分组开始检测输出，所述分组开始检测输出取决于所述第一级的所述确定。在使用更大长度的SOP的情况下，本发明的一些实施例允许提供更紧凑和/或功率高效的SOP检测器。这是因为使用相同的电路来查看分组开始信息的子集。这意味着能够减少所需的电路的数量。这也可以降低功耗。
现在参考图1，其示出了无线体域网(WBAN)100，该无线体域网包括第一BCC设备101和第二BCC设备102。在一些实施例中，使用了两个以上的BCC设备。第一BCC设备101能够经由人104的身体中的通信信道103与第二BCC设备102进行通信。例如，第一BCC设备101包含发送器201，并且第二BCC设备102包含接收器202。应当理解，第一BCC设备101可以具有发送器和接收器两者，或者仅具有发送器。第二BCC设备102也可以具有发送器和接收器两者，或者仅具有接收器。
现在参考图2，其示意性地示出了BCC通信系统200。在一些实施例中，发送器201经由通信信道103将消息分组300发送到接收器202。在一些实施例中，接收器202将所接收的消息分组300传递到分组开始(SOP)检测器203。当消息分组300经由通信信道103从发送器201行进到接收器202时，由于潜在的BCC信道噪声因子205，消息分组300可能变得有噪声204。通常，BCC信道噪声有两种形式，连续噪声和突发噪声。连续噪声错误在整个消息分组中随机分散开。突发噪声错误会影响连续的位。
现在参考图3，其示出了数据分组300的实施例，该数据分组可以从发送器201被发送到接收器202。在一些实施例中，数据分组300可以例如包括前导码301、分组开始(SOP)指示符302、分组长度指示符(PLI)303、数据字节304、循环冗余校验305和分组结束指示符(EOP)306。
分组长度指示符(PLI)303向接收器202提供关于分组300中存在的数据字节304的数量的信息。循环冗余校验(CRC)305可以被用于检测消息(数据字节)304中的错误。数据字节304之前的前导码301可以由一系列零组成。前导码可以持续大约100μs的持续时间。前导码301可以由模拟前端(AFE)使用，其将在后面被描述用于时钟同步目的。分组开始(SOP)302由接收器202用来识别数据分组300的开始。如果正确地检测到SOP 302，则减少了对分组重传的需要。如果接收器不能检测到分组的开始，则整个分组丢失，并且需要重传信息以恢复该信息。如果减少重传次数，则这将提高通信吞吐量(有效数据速率)。有效数据速率是到达接收器的信息的度量。有效数据速率考虑了由于重传和丢失分组而导致的所有损耗。
应当理解，在其他实施例中可以使用其他数据分组格式。可以省略一个或多个字段。可以提供一个或多个额外字段。字段的顺序可以被改变。
一些实施例提供集成电路体耦合通信(BCC)收发器。
体耦合通信(BCC)系统的挑战之一是收发器架构的形式，其能够通过相对低功率操作实现高稳健性。这可以通过一些实施例来实现。
体耦合系统可以有利地具有低功耗。例如，低功耗往往伴随着较低的散热。这在设备抵靠用户的皮肤使用的情况下是有利的。低功耗在设备需要再充电或存在有限能量供应(例如动能或太阳能)的应用中是有利的。
实施例可以应用于任何其他合适的通信系统。通信系统可以具有或可以不具有低功耗。
可以使用一些实施例，其中，发送器与接收器之间的距离与可用功率相比相对较大。
在一些实施例中，收发器可以由单个集成电路实现。在其他实施例中，收发器可以被集成到更大的功能或设备中。在一些实施例中，一个设备可以具有发送器而另一个设备可以具有接收器。在一些实施例中，可以在一个设备中提供单独的发送器和接收器。
收发器可以实现相对高的数据速率(例如，1Mb/s)。
收发器可以对噪声具有弹性。
分组开始检测器在针对相关联的电路的面积和/或所需功率方面可以是经济的。在某些情况下，体耦合通信设备的功率使用可能是一个问题。这可以通过一些实施例来解决。
现在参考图4，其示出了体耦合通信(BCC)设备架构400的实施例。在一些实施例中，BCC设备架构400可以包括：BCC收发器集成电路401、主机处理器402、电极403以及电池和电源管理模块404。BCC收发器集成电路401可以经由串行外围接口405与主机处理器402进行通信。电极403与身体接触并且可以用于发送和接收信号。电池和电源管理模块404连接到BCC收发器集成电路401和主机处理器402。
在一些实施例中，主机处理器402是使用BCC能力与其他具有BCC能力的传感器/设备进行通信的设备的一部分。主机处理器402可以配置设置(最初)并将相关联的或其他数据传递给BCC集成电路收发器401，相关联的或其他数据将被发送到另一BCC设备。BCC集成电路401被配置为打包和发送数据。BCC集成电路被配置为从数据分组接收和提取数据。然后，主机处理器402可以读取由BCC集成电路401经由串行外围接口(SPI)405接收的提取的传感器数据。
现在参考图5，其示出了体耦合通信BCC收发器集成电路401的一个实施例。在一些实施例中，BCC收发器集成电路401可以包括模拟前端(AFE)501和数字子系统502。数字子系统502可以包括：主机接口控制逻辑503、系统控制逻辑504、接收逻辑505以及发送逻辑506。AFE 501可以处理接口和缓冲以驱动电极403、发送集成电路级编码和解码、本地时钟同步、输入信号放大等。数字子系统502可以处理诸如发送和接收分组处理、系统控制和主机处理器接口的功能。
BCC接收器应尽可能准确地检测分组开始(SOP)。通常，SOP越大，检测的准确度越高。一些实施例可以使用64/128位的SOP。然而，这是作为示例，并且可以将更小或更大的位长度用于SOP。SOP之前是1000位的前导码，其可以用于同步目的。前导码能够备选地大于或小于该位数。例如，前导码能够少于或多于100个时钟周期。由于噪声，接收器可能会拾取损坏的消息分组。因此，尽管SOP分组中存在损坏的位，接收器也必须能够准确地解读SOP分组。SOP检测器能够容忍并且仍然准确地解读SOP分组的损坏的位的数量被称为“阈值”或“噪声容忍水平”。具有能够被设置的阈值意味着系统可以有利地从一种用途被调整到另一种用途而不需要大修。
在实施例中，可以动态地设置接收器要使用的阈值。有效阈值可以取决于噪声，而系统中的实际噪声水平不是先验已知的。与实际噪声不匹配(更高或更低)的阈值水平可能会减少准确的检测。因此，一些实施例提供了一种分组开始检测器，其具有能够取决于噪声水平而被设置的阈值。
现在参考图7，其示出了分组开始检测器的实施例。可以在专用硬件中实现框中的一个或多个。备选地或额外地，一个或多个功能可以由软件实现。例如，通用硬件可以使用专用软件来执行该功能。可以使用硬件和软件两者来实现一些实施例。在以下示例中，使用8位寄存器等。应当理解，8位仅作为示例，并且其他实施例可以与N位寄存器等一起使用，其中，N是合适的整数。分组开始检测器可以具有正常极性框718和相反极性框720。
图7示出了输入信号701，其进入8位寄存器702。这是接收的分组开始数据。寄存器702在正常极性框内部。
首先将描述正常极性框718。寄存器702向8位异或运算器703提供输出。另外，来自参考SOP存储器704(在正常极性框外部)的8位存储的参考SOP代码被提供给8位异或运算器703。在一些实施例中，SOP的长度长于8位。在一些实施例中，SOP可以是m X N位长。N如上所述并且是整数。在现在描述的示例中，m是8。然而，应当理解，这仅是示例。
应当理解，可以使用一些实施例，其中，SOP的位数不等于m x N。
可以提供计数器以控制参考分组开始信息的哪个相应子集被第一级使用。这可以确保以正确的顺序使用参考分组开始信息的每个子集。应当理解，在其他实施例中，可以使用不同的逻辑。计数器的值可以在所接收的分组开始信息的相应子集与参考分组开始信息的相应子集之间存在匹配的情况下被改变。计数器可以被递增或递减。以这种方式，当达到计数器的给定值时，能够确定已经检查了SOP的整体。
在该实施例中，提供了字节计数器。字节计数器功能705定义从参考SOP存储器获得的参考字节。可以在正常极性框外部提供字节计数器。字节计数器功能由如将在后面讨论的许多功能框表示。功能框705提供字节计数器的当前值。这控制从参考SOP存储器检索参考SOP字节的哪个字节以输入到异或功能703。当字节计数器具有例如值1时，从SOP参考存储器中检索第一字节。
应当理解，当从寄存器702中读出第一个字节时，所接收的SOP的下一字节被读入。提供时钟计数器功能。时钟计数器功能由如将在后面讨论的许多功能框表示。除非由字节计数器重置，否则该时钟计数器将计数到8。稍后将更详细地描述这一点。
因此，第一级可以包括异或功能，异或功能被配置为在所述所接收的分组开始信息子集与相应参考分组开始信息子集之间执行相应异或功能。当参考值与所接收的值相同时，异或功能将有利地提供一个值，而当参考值与所接收的值不同时，异或功能将有利地提供不同的值。
异或运算器有效地将参考SOP字节与SOP字节的所接收的字节进行比较。8位异或运算器703的输出将产生1，其中，字节计数器705的输入为0并且8位寄存器702的输入为1，反之亦然(指示在所接收的SOP值与相应参考SOP值之间不匹配)。然而，如果两个输入都是0，或者如果两个输入都是1，(指示在所接收的SOP值与相应参考SOP值之间匹配)，则8位异或运算器703的输出将产生0。因此，异或运算器703将所接收的SOP数据与参考SOP进行比较，以确定是否存在匹配。匹配的位将提供0值输出。
第一级可以包括加法器功能，加法器功能被配置为将所述异或功能的输出相加并向第一比较器提供求和输出，所述第一比较器被配置为将所述求和输出与阈值进行比较。有利地，通过对异或功能的输出求和，获得一个值，该值将指示参考分组开始信息与所接收的分组开始信息之间的匹配程度。通过将该值与阈值进行比较，能够简单地确定相应信息子集是否被认为是匹配的。
在一个实施例中，异或运算器703的8位输出然后被传递到8位加法运算器706。该加法运算器将对从异或运算器输出的八个值求和。8位加法运算器706将和提供给比较器707，该比较器将所接收的和与由阈值输入719设置的第一阈值进行比较。
因此，第一级可以被配置为使用阈值来确定是否存在匹配，该阈值是能够针对每个子集而配置的。这允许阈值例如响应于噪声水平而被改变。
在一些实施例中，能够在每个字节的基础上改变阈值输入。在其他实施例中，能够在每个SOP的基础上改变阈值输入。在其他实施例中，可以控制阈值。在一些实施例中，阈值可以不是可变的。在一些实施例中，阈值将确定能够被容忍的噪声的量并且仍然提供匹配。
分组开始检测器可以包括第二比较器，第二比较器用于确定所述分组开始的所有子集是否已经被确定为匹配，并且如果是的话，则使分组开始检测输出被所述输出部输出。
如果来自加法运算器706的和小于或等于阈值，则提供输出，该输出将字节计数器的值增加值1，如由功能框708所表示的。这可以通过断言信号或以任何其他合适的方式并且可以经由第二比较器。该输出使第二比较器713将更新的字节计数器与值m(在该示例中为8)进行比较，以确定是否已将SOP的所有字节与相应参考SOP进行比较。如果不是的话，则第二比较器的输出将使字节计数器递增1。换句话说，如果认为在参考SPO与所接收的SOP之间存在匹配并且已经比较的字节数量小于最大量，则字节计数器将被递增。
如果和大于阈值，则由功能709表示的第一比较器707的输出不将字节计数器递增。该输出被提供给时钟计数器功能710，其将时钟计数递增一，如由功能框712所表示的。这将在后面更详细地描述。应当理解，在其他实施例中，计数器可以代替地被递减。
所述第一级可以被配置为在所述分组开始信息的所有子集已经被确定为匹配的情况下使分组开始检测输出被所述输出部输出。这可以很容易实现，因为如果任何相应子集都不匹配，则认为不存在匹配。
所述分组开始检测器可以包括与所述第一级并行布置的第二级，所述第二级被配置为将所述所接收的分组开始信息的相应子集与所述参考分组开始信息的相应子集的逆进行比较。这对于具有共同电接地的设备是有用的。因此，检测器可以将所接收的消息解读为相反极性(即，二进制1可以被解读为0，反之亦然)。因此，通过具有第二级，SOP检测器能够考虑两种可能的极性。
BCC接收器和发送器通常不具有共同的电接地，因此可能不存在参考电压。因此，接收器可以将所接收的消息解读为相反极性(即，二进制1可以被解读为0，反之亦然)。因此，SOP检测器应考虑两种可能的极性，因为可能不确定正在接收哪种极性。如前所述，存在正常极性框718和相反极性框。
提供NOT功能721以反转参考SOP的值，并将反转的参考SOP值输出到相反极性框中的异或运算器703’。
相反极性框具有与正常极性框相同的功能和框，但是这些功能和框用相同的附图标记表示，并且以’作为后缀，例如，703’。
正常极性框的第二比较器的输出被提供作为第一或门714的输入。相反极性框的第二比较器的输出被提供作为第一或门的第二输入。当第二比较器的输出中的任一个指示已经比较了SOP的所有字节时，或门的输出部将为高以提供同步输出715。这指示已经接收了所接收的数据的SOP。
输出部可以被配置为输出指示所述分组开始检测输出是取决于所述第一级的所述确定还是所述第二级的所述确定的信息。在一些实施例中，这可以用于理解分组的内容。这允许电路理解什么表示数据中的逻辑1以及什么表示数据中的逻辑0。
还提供第二或门716。当由第一或门提供同步输出时，使用该或门的输出，以确定SOP是与正常极性SOP框匹配还是与相反极性SOP框匹配。因此，当正常极性框的第二比较器713确定已经比较了所有字节时，正常极性框的第二比较器713将向第二或门717输出0。当相反极性框的第二比较器713’确定时如果已经比较了所有SOP字节，相反极性框的第二比较器713’将向第二或门717输出1。因此，第二或门的输出提供极性信息717。
然后将该值传递到正常极性框718中的字节计数器框705以及相反极性框720中的字节计数器框705’。如果该值被传递到功能框708，并且字节计数器705被增加值1，则该值然后被传递到第二阈值运算器713，其中，如果该值小于或等于第二阈值运算器713的值，则该值被传递给或运算器714，并最终形成正常输出715。然而，如果该值小于或等于第二阈值运算器713的值，则该值被传递给或运算器716，并最终形成相反极性输出717。这些步骤在正常极性框718中进行。相反极性框720也存在并且包括如上所公开的相同的一组步骤，但是是针对具有相反极性的位的。
在一些实施例中，所接收的SOP分组300被分成8位段。为了成功的SOP检测，必须在所接收的位中连续检测到8个字节。例如，可以通过将正常极性框718寄存器702中的每个位设置为零(0x00)并且通过将相反极性框720寄存器702’中的每个位设置为1(0xFF)来初始化两个8位寄存器702和702’。可以通过将每个位设置为1来初始化相反极性框720寄存器702’，因为相反极性框720的前SOP代码(例如，前导码)以八个零开始，因此通过将每个位设置为零来初始化寄存器可能导致针对第一个字节的错误匹配。当剩余数量的前导码位小于8时，可能需要用于相反极性框的移位寄存器，以防止错误的第一个字节匹配。对于更大数量的位，两个移位寄存器可以具有相等的值，使得仅一个就足够。
在一些实施例中，对于每个时钟周期，所接收的位被移位到8位寄存器702和702’中。时钟计数器用于计数当前比较应当进行的级号，从指示第一级的初始值0开始。每个级在字节计数器中保存其自己的成功8位匹配历史，该字节计数器被初始化为零以指示SOP的第一个字节。
例如，在针对第一时钟周期的正常极性框718中，时钟计数器的初始值(零)指示算法的第一级。第一个所接收的位701将被移位到8位寄存器702(相反极性框720中的寄存器702’)的第一个(最低有效位)位置，而其他位向上移位一个位置(朝向最高有效位位置)。然后将寄存器702的8位与SOP的第b段进行比较，其中，b的值由字节计数器指示。由于初始值指示第一个字节，因此第一个参考SOP字节用于比较。如果比较产生低于阈值界限的错误，则字节计数器被递增，否则被重置。
在第二个时钟周期中，下一所接收的位被移位到寄存器702(相反极性框720中的寄存器702’)中，并且时钟计数器被递增1。现在算法的第二级通过比较其字节计数器值(其最初也是零)来执行并相应地更新字节计数器。这针对所有八个级继续。在八个时钟周期之后，时钟计数器712被复位为零，使得第一级再次执行。然而，这次，将寄存器702(相反极性框720中的寄存器702’)的8位与参考SOP的第二个字节(在前一字节匹配的情况下)进行比较，并且字节计数器相应地得到更新。重复该过程直到连续检测到SOP的所有8个字节或段，然后将同步信号715设置为高状态。在相反极性框720中跟随类似的操作，不同之处在于在比较之前检索的SOP段被反转(NOT 721)。基于检测到SOP的框，生成极性信息。
一些实施例可以与相对长的SOP(例如64位或128位)一起使用。这仅是示例性的，并且在不同的实施例中，可以使用不同长度的SOP。
SOP的实现方式可以定义通信链路的质量，其取决于一个或多个方面，例如使用的协议、比特率、数据吞吐量、重传、噪声水平等。
在本实施例中，示出了8级8位相关器，应当理解，N级可以与n位一起使用。例如，本实施例针对64位SOP使用8级8位半并行检测方法。例如，另一个实施例可以针对128位SOP使用16级16位半并行检测方法。此外，应当理解，各种数量的级(N级)能够与各种数量的位(n位)一起使用。
在一些实施例中，可以根据每字节应用噪声容忍水平(阈值)。一些实施例可以允许重新利用低成本的8位异或和加法单元，而与SOP分组长度无关。这可能导致物理区域和功耗降低(例如因子2)。在一些实施例中具有每字节的噪声阈值可以允许固定的最佳阈值水平，其可以在噪声水平的较大变化上提供高百分比的准确检测。
在一些实施例中，可以放宽每字节的阈值条件。可能的是，例如，比较的字节中的仅仅一个能够超过阈值界限。能够超过阈值界限的字节数是设计选择。在一些实施例中，这可以取决于SOP中的字节数。在一些实施例中，适用的阈值可以比主要字节阈值多例如一个。例如，如果主要阈值是每字节3，则未满足的字节将必须满足阈值4。如果SOP是例如8字节，则这允许字节中的一个不满足阈值，并且它们仍然是检测到的SOP。应当理解，给出的值仅是示例，并且在不同的实施例中可以是不同的。阈值实现方式可以使用当每个字节超过给定数量的位被损坏时给出标志的逻辑。然后整个字节被认为已损坏。阈值逻辑决定在丢弃整个分组之前将接受多少个已损坏的字节。
在所描述的实施例中，逻辑功能的类型的示例，例如异或和或。这些仅作为示例，并且不同的实施例可以具有不同的逻辑功能。
在所描述的实施例中，值1和0表示特定条件。例如，“1”表示同步。然而，应该理解，这是作为示例，并且在其他实施例中，可以使用“0”和“1”中的另一个。
在所描述的实施例中，已经使用了加法器功能，但这仅是示例。在不同的实施例中，可以使用不同的功能。
在备选实施例中，分组开始检测器可以被提供给任何合适的数字通信系统，其使用SOP检测器，例如符合IEEE标准：IEEE802.11b/g/n(WIFI)和IEEE802.15(蓝牙)的那些。其他实施例可以与IEEE 802.15.4或其他合适的低速率无线个域网一起使用。
应当理解，一些实施例在数字域中使用SOP检测。
应当理解，在一些实施例中，阈值可以由用户简单地指定，而不需要复杂的自动阈值调节逻辑。
一些实施例可以使用基于简单直接相关的方法来检测既没有编码也没使用扩展功能扩展的SOP。
在一个修改例中，为所接收的SOP的一部分与参考SOP之间的每次比较存储值。如果存在匹配则该值将为一个值，否则为不同值。当所有SOP已经与参考SOP进行比较时，这些值用于确定是否认为整体SOP与参考值匹配。这可能要求每个比较的值具有一个值。在其他实施例中，可能存在具有一个值所需的阈值数量的值。
在另一个修改例中，每个比较的值与(一个或多个)先前的比较值一起累积。可以将累积值与阈值进行比较以确定是否存在匹配。
应当理解，上述布置可以至少部分地由集成电路、芯片组、封装在一起或在不同封装中的一个或多个管芯、分立电路或这些选项的任何组合来实现。
参考图8，其示出了一些实施例的方法。在步骤S1中，接收所接收的分组开始信息的第一子集。
在步骤S2中，将所接收的SOP信息的所接收的第一子集与参考SOP信息的相应第一子集进行比较。
在步骤S3中，确定在参考SOP信息的第一子集与所接收的SOP信息的对应第一子集之间是否存在匹配。在一些实施例中，可以存储关于是否存在匹配的信息。
在步骤S4中，确定是否存在所接收的SOP信息的另一子集。如果是的话，则下一步骤是步骤S5。
在步骤S5中，接收所接收的SOP信息的下一子集。
在步骤S6中，将所接收的SOP信息的下一子集与参考SOP信息的相应子集进行比较。
在步骤S7中，确定在相应参考SOP信息子集与所接收的SOP信息子集之间是否存在匹配。该方法然后循环回到步骤S4。
如果在步骤S4中确定不再有所接收的SOP信息的子集，则下一步骤是步骤S8。在步骤S8中，如果所有比较都匹配，则提供检测SOP输出。因此，如果已经接收的SOP信息的所有子集与相应参考SOP信息匹配，则提供指示已经检测到SOP的输出。
应当理解，当确定是否存在匹配时(步骤S3和S7)，可以提供相应阈值。这可以如前所述。
上面已经描述了具有不同变型的各种实施例。应当注意，本领域技术人员可以组合这些各种实施例和变型的各种元件。
这些改变、修改和改进旨在为本公开内容的一部分，并且旨在落入本发明的范围内。因此，前面的描述仅是示例性的，而不是限制性的。本发明仅由以下权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种分组开始检测器，包括：
输入部，其被配置为接收包括分组开始信息的输入数据；
第一级，其被配置为确定在所接收的分组开始信息的一子集与参考分组开始信息的相应子集之间是否存在匹配，所述第一级被配置为针对所接收的分组开始信息的子集中的每个子集和所述参考分组开始信息的相应子集重复所述确定，其中，所述第一级包括第一计数器，并且所述第一计数器的值在所接收的分组开始信息的所述子集中的一子集与参考分组开始信息的相应子集之间存在匹配的情况下被改变；
与所述第一级并行布置的第二级，所述第二级被配置为将所接收的分组开始信息的所述子集与参考分组开始信息的所述相应子集的逆进行比较，其中，所述第二级包括第二计数器，并且所述第二计数器的值在所接收的分组开始信息的所述子集中的一子集与参考分组开始信息的所述相应子集的所述逆之间存在匹配的情况下被改变；以及
输出部，其被配置为提供分组开始检测输出，其中，所述分组开始检测输出取决于所述第一计数器或所述第二计数器的值与阈值的比较。
2.如权利要求1所述的分组开始检测器，其中，所述第一和第二计数器被配置为控制参考分组开始信息的哪个相应子集分别被所述第一级和所述第二级使用。
3.如权利要求1或2所述的分组开始检测器，其中，所述阈值是能够针对每个子集而配置的。
4.如权利要求1或2所述的分组开始检测器，其中，所述第一级包括异或功能，所述异或功能被配置为在所述所接收的分组开始信息子集与相应参考分组开始信息子集之间执行相应异或功能。
5.如权利要求4所述的分组开始检测器，其中，所述第一级包括加法器功能，所述加法器功能被配置为将所述异或功能的输出相加并向第一比较器提供求和输出，所述第一比较器被配置为将所述求和输出与阈值进行比较。
6.如权利要求1或2所述的分组开始检测器，其中，所述第一级被配置为在所述分组开始信息的所有子集都已经被确定为匹配的情况下使分组开始检测输出被所述输出部输出。
7.如权利要求6所述的分组开始检测器，包括第二比较器，所述第二比较器用于确定所述分组开始的所有子集是否已经被确定为匹配，并且如果是的话，则使分组开始检测输出被所述输出部输出。
8.如权利要求1或2所述的分组开始检测器，其中，所述输出部被配置为输出指示所述分组开始检测输出是取决于所述第一级的所述确定还是所述第二级的所述确定的信息。
9.一种体耦合设备，包括如权利要求1-8中的任一项所述的分组开始检测器。
10.一种检测分组开始的方法，包括：
接收所接收的分组开始信息的第一子集；
将所接收的分组开始信息的所述第一子集与相应第一参考子集进行比较以确定是否存在匹配；
将所接收的分组开始信息的所述第一子集与所述相应第一参考子集的逆进行比较以确定是否存在匹配；
在确定匹配的情况下改变计数的值；
针对所接收的分组开始信息的后续子集和参考分组开始信息的相应子集重复所述接收的步骤和所述比较的步骤；并且
取决于将所述计数的值与阈值进行比较而提供分组开始检测输出。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述比较包括使用第一阈值与所接收的分组开始信息的所述第一子集以及不同的第二阈值与所接收的分组开始信息的至少一个其他子集。
12.如权利要求10或11中的任一项所述的方法，包括在所述分组开始信息的所有子集已经被确定为匹配的情况下提供分组开始检测输出。
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