CN110971311A - 一种异步多速率pcm码流的解调方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异步多速率PCM码流的解调方法及装置。所述方法包括：通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号；根据异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值；根据速率评估值，将预置采样频率配置为速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；根据采样计数值的分布情况，判断出预置采样频率处于偏差范围内的情况下，根据N倍PCM数据速率对异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息；对比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流；对PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。本发明可以降低PCM解调设备的研制时间和成本，可以保证采样频率的准确度和稳定度。

Description

一种异步多速率PCM码流的解调方法及装置

技术领域

本发明涉及运载火箭测试领域，特别是一种异步多速率PCM码流的解调方法及装置。

背景技术

异步PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)码流在运载火箭测量系统测试及靶场的有线测试中有大量的运用，根据测量需求的多样性，不同型号运载火箭具有不同速率的PCM码流。传统方案中，针对每种速率的PCM码流，地面设备需使用定制频率的晶振和专用的解调软件实现异步PCM码流的接收解调，导致地面解调设备适应性、扩展性差。而采用数字频率合成不同采样频率以适应不同速率的码流，则面临合成码率越高频率稳定度越差，异步PCM码流的位同步就越易失锁的问题，只能适应小于10M码率的低码率PCM码流解调。

在运载火箭测试领域，异步PCM码流作为数据传输和遥测的数据格式被广泛使用，信息接收端需要解调器，对异步PCM码流进行解调，以便进行数据处理和数据记录。由于运载火箭测量需求的多样性，以及新型火箭对高码率测量的要求，使得不同型号的运载火箭具有不同速率的PCM码率。而目前地面有线PCM解码设备都是根据不同火箭的需求进行定制化开发，以满足不同速率PCM码流的正确解调。

常用的异步PCM码流解调方法主要是使用以整数倍PCM数据速率的频率对异步PCM码流进行采样，然后使用边沿检测、位定时同步算法、帧同步算法、组帧算法完成异步PCM码流的解调和数据提取。

由上述内容可知，现有技术中的异步PCM码流解调方法，缺乏对不同码率PCM码率的适应性，并且只能实现1M～10MHz采样率的可编程配置。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有技术中的异步PCM码流解调方法，缺乏对不同码率PCM码率的适应性，并且只能实现1M～10MHz采样率的可编程配置，提供了一种异步多速率PCM码流的解调方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种异步多速率PCM码流的解调方法，包括：

通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号；

根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值；

根据所述速率评估值，将所述预置采样频率配置为所述速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；其中，N为大于等于1的正整数；

根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内；

在所述预置采样频率处于所述偏差范围内的情况下，根据所述N倍PCM数据速率对所述异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息；

对所述比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流；

对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。

优选地，所述根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值的步骤，包括：

对所述异步PCM码流信号的上升沿进行检测，获取相邻两个所述上升沿之间的采样计数值；

根据各所述采样计数值，确定速率评估值。

优选地，所述根据各所述采样计数值，确定速率评估值的步骤，包括：

在所述采样计数值达到设定个数的情况下，获取设定个数的所述采样计数值中的最小计数值；

计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值；

获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点；

在所述多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，获取所述采样点的平均数，并将所述平均数作为所述速率评估值。

优选地，在所述计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值的步骤之后，还包括：

在所述和值和所述差值小于所述阈值个数的采样点的情况下，查找次最小计数值；

计算得到所述次最小计数值与2之间的次和值与次差值；

获取位于所述次和值与所述次差值之间的多个次采样点；

在所述多个次采样点的个数达到所述阈值个数的情况下，获取所述次采样点的次平均数，并将所述次平均数作为所述速率评估值。

优选地，所述对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧的步骤，包括：

采用帧同步算法搜索所述判决后的PCM比特流中的帧头；

将所述帧头在所述判决后的PCM比特流中所处的位置作为解调数据帧的起始位置；

从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧。

优选地，所述从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧的步骤，包括：

从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，获取字节流数据；

将所述字节流数据重新排布，得到所述完整数据帧。

优选地，在所述根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内的步骤之后，还包括：

在所述预置采样频率处于所述偏差范围之外的情况下，重新执行所述通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号的步骤。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种异步多速率PCM码流的解调装置，包括：

PCM码流信号采集模块，用于通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号；

速率评估值确定模块，用于根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值；

PCM数据速率生成模块，用于根据所述速率评估值，将所述预置采样频率配置为所述速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；其中，N为大于等于1的正整数；

PCM数据速率判断模块，用于根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内；

比特流信息获取模块，用于在所述预置采样频率处于所述偏差范围内的情况下，根据所述N倍PCM数据速率对所述异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息；

PCM比特流生成模块，用于对所述比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流；

完整数据帧获取模块，用于对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。

优选地，所述速率评估值确定模块包括：

采样计数值获取子模块，用于对所述异步PCM码流信号的上升沿进行检测，获取相邻两个所述上升沿之间的采样计数值；

速率评估值确定子模块，用于根据各所述采样计数值，确定速率评估值。

优选地，所述速率评估值确定子模块包括：

最小计数值获取子模块，用于在所述采样计数值达到设定个数的情况下，获取设定个数的所述采样计数值中的最小计数值；

和值差值计算子模块，用于计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值；

采样点获取子模块，用于获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点；

速率评估值获取子模块，用于在所述多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，获取所述采样点的平均数，并将所述平均数作为所述速率评估值。

优选地，还包括：

次最小计数值查找模块，用于在所述和值和所述差值小于所述阈值个数的采样点的情况下，查找次最小计数值；

次和值差值计算模块，用于计算得到所述次最小计数值与2之间的次和值与次差值；

次采样点获取模块，用于获取位于所述次和值与所述次差值之间的多个次采样点；

速率评估值获取模块，用于在所述多个次采样点的个数达到所述阈值个数的情况下，获取所述次采样点的次平均数，并将所述次平均数作为所述速率评估值。

优选地，所述完整数据帧获取模块包括：

帧头搜索子模块，用于采用帧同步算法搜索所述判决后的PCM比特流中的帧头；

起始位置获取子模块，用于将所述帧头在所述判决后的PCM比特流中所处的位置作为解调数据帧的起始位置；

完整数据帧输出子模块，用于从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧。

优选地，所述完整数据帧输出子模块包括：

字节流数据获取子模块，用于从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，获取字节流数据；

完整数据帧获取子模块，用于将所述字节流数据重新排布，得到所述完整数据帧。

优选地，还包括：

码流信号采集执行模块，用于在所述预置采样频率处于所述偏差范围之外的情况下，重新执行所述PCM码流信号采集模块。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明实施例提供的异步多速率PCM码流的解调方案，通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号，根据异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值，根据速率评估值，将预置采样频率配置为速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率，根据采样计数值的分布情况，判断预置采样频率是否处于N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内，在预置采样频率处于偏差范围内的情况下，根据N倍PCM数据速率对异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息，对比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流，对PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。本发明实施例无需根据运载火箭PCM码速率定制解调设备，可自动适应不同的PCM码流速率，提高了地面解调设备对运载火箭不同速率PCM码流的适应性，极大降低了PCM解调设备的研制时间和成本；通过高精度的可编程晶振保证采样频率的准确度和稳定度，可适应不小于100M码率PCM码流的高精度、高准确性接收解调。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对本发明的实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供了一种异步多速率PCM码流的解调方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种异步多速率PCM码流自适应解调系统的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种积分型位定时同步算法的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种帧同步算法状态的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种异步多速率PCM码流的解调装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实施例保护的范围。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种异步多速率PCM码流的解调方法的步骤流程图。如图1所示，该异步多速率PCM码流的解调方法具体可以包括如下步骤：

步骤101：通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号。

本发明实施例可以应用于对不同型号运载火箭多种速率PCM码流的自适应接收解调的场景中，特别适用于较高码流速率的高精度解调。

接下来结合图2，对本发明实施例的过程进行如下详细描述。

参照图2，示出了本发明实施例提供的一种异步多速率PCM码流自适应解调系统的示意图。

如图2所示，可以以可编程晶振Si570初始输出频率fs_init为采样时钟，通过FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)端口采集异步PCM码流信号。

本发明中，预置采样频率可以为初始输出频率fs_init，也即上述采样时钟。

在获取预置采样频率之后，可以通过预置采样频率采集异步PCM码流信号，并执行步骤102。

步骤102：根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值。

速率评估值是指评估得到采集异步PCM码流信号的采集速率。

在采集得到异步PCM码流信号之后，可以根据PCM码流信号的采样计数值，确定出速率评估值，具体地，可以结合下述优选实施例进行详细描述。

在本发明的一种优选实施例中，上述步骤102可以包括：

子步骤A1：对所述异步PCM码流信号的上升沿进行检测，获取相邻两个所述上升沿之间的采样计数值。

在本发明实施例中，采样计数值是指两个相邻上升沿之间的计数值。

在采集得到异步PCM码流信号之后，可以对异步PCM码流信号的上升沿进行检测，以获取相邻两个上升沿之间的采样计数值，具体地，可以参照上述提及的fs_init采样频率计算相邻两个上升沿之间的采样计数值。

在获取相邻两个上升沿之间的采样计数值之后，执行子步骤A2。

子步骤A2：根据各所述采样计数值，确定速率评估值。

在得到多上升沿中，每两个相邻上升沿之间的采样计数值之后，可以根据各采样计数值确定出速率评估值。

而对于根据各采样计数值确定速率评估值的详细过程，可以结合下述优选实施例进行描述。

在本发明的另一种优选实施例中，上述子步骤A2可以包括：

子步骤B1：在所述采样计数值达到设定个数的情况下，获取设定个数的所述采样计数值中的最小计数值。

在本发明实施例中，设定个数是指由业务人员预先设置的，用于比较采样计数值的个数。设定个数可以为1000、800等，具体地，可以根据业务需求而定，本发明实施例对此不加以限制。

在获取多个相邻两个上升沿之间的采样计数值之后，可以对采样计数值的个数进行统计，而在采样计数值的个数达到设定个数的情况下，获取这些采样计数值中的最小计数值，即数值最小的采样计数值。例如，以fs_init采样频率计算相邻两个上升沿之间的采样计数值，累计得到10000次计数值后，取最小计数值。

在获取设定个数的采样计数值中的最小计数值之后，执行子步骤B2。

子步骤B2：计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值。

和值是指最小计数值与2的和，即最小计数值+2。

差值是指最小计数值与2的差，即最小计数值-2。

在得到最小计数值之后，可以计算得到最小计数值与2之间的和值与差值，即最小计数值±2。

在计算得到最小计数值与2之间的和值与差值之后，执行子步骤B3。

子步骤B3：获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点。

多个采样点是指位于和值和差值之间的采样点。

在计算得到最小计数值与2之间的和值与差值之后，可以获取位于最小计数值±2范围内的采样点。

在获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点之后，执行子步骤B4。

子步骤B4：在所述多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，获取所述采样点的平均数，并将所述平均数作为所述速率评估值。

阈值个数是指由业务人员预先设置的位于和值与差值之间的采样点个数进行比较的个数。阈值个数可以为100、80等等，具体地，可以根据业务需求而定，本发明实施例对此不加以限制。

在多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，可以获取这些采样点的平均数，并将平均数作为速率评估值，例如，在最小计数值±2范围内有大于100个采样点，则以该100个采样点平均数为速率评估值，根据速率评估值从速率配置数据库中检索实际速率值。

在最小计数值±2范围内有小于阈值个数的情况下，则认为该计数值为干扰脉冲计数值，寻找次最小计数值，继续进行该步骤的速率评估，具体地，以下述优选实施例进行详细描述。

在本发明的另一种优选实施例中，在上述子步骤B2之后，还可以包括：

步骤C1：在所述和值和所述差值小于所述阈值个数的采样点的情况下，查找次最小计数值。

在本发明实施例中，次最小计数值是指设定个数的采样计数值中的除最小计数值之外的，最小的一个采样计数值。

在和值和差值小于阈值个数的采样点的情况下，则查找设定个数的采样计数值中的次最小计数值。

在查找到次最小计数值之后，执行步骤C2。

步骤C2：计算得到所述次最小计数值与2之间的次和值与次差值。

次和值是指次最小计数值与2之间的和值，即次最小计数值+2。

次差值是指次最小计数值与2之间的差值，即次最小计数值-2。

在查找到次最小计数值之后，可以计算得到次最小计数值与2之间的次和值和次差值，即次最小计数值±2。

在计算得到次最小计数值与2之间的次和值与次差值之后，执行步骤C3。

步骤C3：获取位于所述次和值与所述次差值之间的多个次采样点。

次采样点是指位于次和值和次差值之间的采样点。

在计算得到次最小计数值与2之间的次和值与次差值之后，可以获取位于次和值与次差值之间的多个次采样点。

在获取位于次和值与次差值之间的多个次采样点之后，执行步骤C4。

步骤C4：在所述多个次采样点的个数达到所述阈值个数的情况下，获取所述次采样点的次平均数，并将所述次平均数作为所述速率评估值。

次平均数是指多个次采样点的平均数。

在多个次采样点的个数达到阈值个数的情况下，可以获取这些次采样点的次平均数，并将次平均数作为速率评估值。

而在多个次采样点的个数未得到阈值个数的情况下，则再获取设定个数的采样计数值中除最小计数值和次最小计数值之外的最小计数值，并再次执行上述过程，以获取速率评估值。

在根据异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值之后，执行步骤103。

步骤103：根据所述速率评估值，将所述预置采样频率配置为所述速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；其中，N为大于等于1的正整数。

依据上述步骤102得到的最终的速率评估值，可以对采样频率进行自适应配置，将可编程晶振Si570输出频率配置到相应速率评估值的N倍，N为正整数，一般根据位同步处理的需求，可取值8、12、16等。

也即将预置采样频率配置为速率评估值的N倍，以得到N倍PCM数据速率，其中，N为大于等于1的正整数。

在根据速率评估值将预置采样频率配置为速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率之后，执行步骤104。

步骤104：根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内。

对采集的异步PCM码流信号进行边沿检测和计数，根据计数值的数值分布情况预置采样频率是否处于N倍PCM数据速率的小偏差范围(即小于阈值的偏差范围)内，小偏差范围可以取±1等。

如果预置采样频率满足小偏差范围要求，则继续进行异步PCM码率的解调，如果采样速率不满足小偏差范围要求，则重置可编程晶振Si570，从步骤101开始重新评估数据速率。

在根据采样计数值的分布情况，判断预置采样频率是否处于N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内之后，执行步骤105。

步骤105：在所述预置采样频率处于所述偏差范围内的情况下，根据所述N倍PCM数据速率对所述异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息。

在预置采样频率处于偏差范围内的情况下，可以依据N倍PCM数据速率的采样得到的比特流信息，具体地，使用积分型位定时同步算法对异步PCM码率信号进行定时同步恢复和采样，以获取比特流信息。

在根据N倍PCM数据速率对异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息之后，执行步骤106。

步骤106：对所述比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流。

在得到比特流信息之后，可以对比特流信息精心位判决处理，从而可以生成判决后的PCM比特流，具体地，结合图3进行如下描述。

参照图3，示出了本发明实施例提供的一种积分型位定时同步算法的示意图。

如图3所示，超前滞后判决会比较定时恢复输出的脉冲和比特流信息的跳变沿，若定时恢复输出脉冲与跳变沿对齐，则超前滞后判决无输出，若定时恢复输出脉冲早于跳变沿，则超前滞后判决输出-1到计数器，若定时恢复输出脉冲晚于跳变沿，则超前滞后判决输出+1到计数器，通过输出±1脉冲到计数器，实时修正定时恢复输出；根据定时恢复输出脉冲，位判决输出即根据采样倍数N和N/2的最佳采样点策略，输出等于数据速率的最终PCM比特流。

可以理解地，上述示例仅是为了更好地理解本发明实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本发明实施例的唯一限制。

在对比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流之后，执行步骤107。

步骤107：对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。

在得到判决后的PCM比特流之后，可以对判决后的PCM比特流进行解调处理，从而可以得到完整数据帧，具体地，可以结合下述优选实施例进行详细描述。

在本发明的一种优选实施例中，上述步骤107可以包括：

子步骤E1：采用帧同步算法搜索所述判决后的PCM比特流中的帧头。

在本发明实施例中，帧头是指判断后的PCM比特流中的帧头。

在生成判决后的PCM比特流之后，可以采用帧同步算法搜索判断后的PCM比特流中的帧头。

在搜索到判决后的PCM比特流中的帧头之后，执行子步骤E2。

子步骤E2：将所述帧头在所述判决后的PCM比特流中所处的位置作为解调数据帧的起始位置。

子步骤E3：从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧。

依据位判决输出，使用帧同步算法在判决后的PCM比特流中搜索帧头，帧头为一组固定的码字，根据系统设计会有不同，一般为EB90等，帧同步后将输出带有帧头的字节流数据，如EB 90AA BB 00 55…等字节流数据，帧同步算法具体状态转移图可以如图4所示。

依据帧同步输出作为解调数据帧的起始位置，根据帧大小输出解调后的完整数据帧，如帧大小为96×64＝6144字节时，将帧同步输出的字节流数据进行重新排布即可得到如下完整数据帧。

其中ID为副帧计数，从1到64循环计数，SID为帧计数，每一帧加1。

本发明实施例无需根据运载火箭PCM码速率定制解调设备，可自动适应不同的PCM码流速率，提高了地面解调设备对运载火箭不同速率PCM码流的适应性，极大降低了PCM解调设备的研制时间和成本。

本发明实施例提供的异步多速率PCM码流的解调方法，通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号，根据异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值，根据速率评估值，将预置采样频率配置为速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率，根据采样计数值的分布情况，判断预置采样频率是否处于N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内，在预置采样频率处于偏差范围内的情况下，根据N倍PCM数据速率对异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息，对比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流，对PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。本发明实施例无需根据运载火箭PCM码速率定制解调设备，可自动适应不同的PCM码流速率，提高了地面解调设备对运载火箭不同速率PCM码流的适应性，极大降低了PCM解调设备的研制时间和成本；通过高精度的可编程晶振保证采样频率的准确度和稳定度，可适应不小于100M码率PCM码流的高精度、高准确性接收解调。

实施例二

参照图5，示出了本发明实施例提供的一种异步多速率PCM码流的解调装置的结构示意图。如图5所示，该异步多速率PCM码流的解调装置具体可以包括如下模块：

PCM码流信号采集模块510，用于通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号；

速率评估值确定模块520，用于根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值；

PCM数据速率生成模块530，用于根据所述速率评估值，将所述预置采样频率配置为所述速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；其中，N为大于等于1的正整数；

PCM数据速率判断模块540，用于根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内；

比特流信息获取模块550，用于在所述预置采样频率处于所述偏差范围内的情况下，根据所述N倍PCM数据速率对所述异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息；

PCM比特流生成模块560，用于对所述比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流；

完整数据帧获取模块570，用于对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。

优选地，所述速率评估值确定模块520包括：

采样计数值获取子模块，用于对所述异步PCM码流信号的上升沿进行检测，获取相邻两个所述上升沿之间的采样计数值；

速率评估值确定子模块，用于根据各所述采样计数值，确定速率评估值。

优选地，所述速率评估值确定子模块包括：

最小计数值获取子模块，用于在所述采样计数值达到设定个数的情况下，获取设定个数的所述采样计数值中的最小计数值；

和值差值计算子模块，用于计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值；

采样点获取子模块，用于获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点；

速率评估值获取子模块，用于在所述多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，获取所述采样点的平均数，并将所述平均数作为所述速率评估值。

优选地，还包括：

次最小计数值查找模块，用于在所述和值和所述差值小于所述阈值个数的采样点的情况下，查找次最小计数值；

次和值差值计算模块，用于计算得到所述次最小计数值与2之间的次和值与次差值；

次采样点获取模块，用于获取位于所述次和值与所述次差值之间的多个次采样点；

速率评估值获取模块，用于在所述多个次采样点的个数达到所述阈值个数的情况下，获取所述次采样点的次平均数，并将所述次平均数作为所述速率评估值。

优选地，所述完整数据帧获取模块570包括：

帧头搜索子模块，用于采用帧同步算法搜索所述判决后的PCM比特流中的帧头；

起始位置获取子模块，用于将所述帧头在所述判决后的PCM比特流中所处的位置作为解调数据帧的起始位置；

完整数据帧输出子模块，用于从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧。

优选地，所述完整数据帧输出子模块包括：

字节流数据获取子模块，用于从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，获取字节流数据；

完整数据帧获取子模块，用于将所述字节流数据重新排布，得到所述完整数据帧。

优选地，还包括：

码流信号采集执行模块，用于在所述预置采样频率处于所述偏差范围之外的情况下，重新执行所述PCM码流信号采集模块510。

本发明实施例提供的异步多速率PCM码流的解调装置，通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号，根据异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值，根据速率评估值，将预置采样频率配置为速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率，根据采样计数值的分布情况，判断预置采样频率是否处于N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内，在预置采样频率处于偏差范围内的情况下，根据N倍PCM数据速率对异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息，对比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流，对PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。本发明实施例无需根据运载火箭PCM码速率定制解调设备，可自动适应不同的PCM码流速率，提高了地面解调设备对运载火箭不同速率PCM码流的适应性，极大降低了PCM解调设备的研制时间和成本；通过高精度的可编程晶振保证采样频率的准确度和稳定度，可适应不小于100M码率PCM码流的高精度、高准确性接收解调。

以上所述仅为本发明的实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的实施例，凡在本发明的实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种异步多速率PCM码流的解调方法，其特征在于，包括：

通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号；

根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值；

根据所述速率评估值，将所述预置采样频率配置为所述速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；其中，N为大于等于1的正整数；

根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内；

在所述预置采样频率处于所述偏差范围内的情况下，根据所述N倍PCM数据速率对所述异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息；

对所述比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流；

对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。

2.根据权利要求1所述的解调方法，其特征在于，根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值的步骤，包括：

对所述异步PCM码流信号的上升沿进行检测，获取相邻两个所述上升沿之间的采样计数值；

根据各所述采样计数值，确定速率评估值。

3.根据权利要求2所述的解调方法，其特征在于，根据各所述采样计数值，确定速率评估值的步骤，包括：

在所述采样计数值达到设定个数的情况下，获取设定个数的所述采样计数值中的最小计数值；

计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值；

获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点；

在所述多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，获取所述采样点的平均数，并将所述平均数作为所述速率评估值。

4.根据权利要求3所述的解调方法，其特征在于，在所述计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值的步骤之后，还包括：

在所述和值和所述差值小于所述阈值个数的采样点的情况下，查找次最小计数值；

计算得到所述次最小计数值与2之间的次和值与次差值；

获取位于所述次和值与所述次差值之间的多个次采样点；

在所述多个次采样点的个数达到所述阈值个数的情况下，获取所述次采样点的次平均数，并将所述次平均数作为所述速率评估值。

5.根据权利要求1所述的解调方法，其特征在于，所述对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧的步骤，包括：

采用帧同步算法搜索所述判决后的PCM比特流中的帧头；

将所述帧头在所述判决后的PCM比特流中所处的位置作为解调数据帧的起始位置；

从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧。

6.根据权利要求5所述的解调方法，其特征在于，所述从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，输出完整数据帧的步骤，包括：

从所述起始位置开始，根据所述帧头的大小对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，获取字节流数据；

将所述字节流数据重新排布，得到所述完整数据帧。

7.根据权利要求1所述的解调方法，其特征在于，在所述根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内的步骤之后，还包括：

在所述预置采样频率处于所述偏差范围之外的情况下，重新执行所述通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号的步骤。

8.一种异步多速率PCM码流的解调装置，其特征在于，包括：

PCM码流信号采集模块，用于通过预置采样频率，采集异步PCM码流信号；

速率评估值确定模块，用于根据所述异步PCM码流信号的采样计数值，确定速率评估值；

PCM数据速率生成模块，用于根据所述速率评估值，将所述预置采样频率配置为所述速率评估值的N倍，生成N倍PCM数据速率；其中，N为大于等于1的正整数；

PCM数据速率判断模块，用于根据所述采样计数值的分布情况，判断所述预置采样频率是否处于所述N倍PCM数据速率对应的小于阈值的偏差范围内；

比特流信息获取模块，用于在所述预置采样频率处于所述偏差范围内的情况下，根据所述N倍PCM数据速率对所述异步PCM码流信号进行采样，得到比特流信息；

PCM比特流生成模块，用于对所述比特流信息进行位判决处理，生成判决后的PCM比特流；

完整数据帧获取模块，用于对所述判决后的PCM比特流进行解调处理，得到完整数据帧。

9.根据权利要求8所述的解调装置，其特征在于，所述速率评估值确定模块包括：

采样计数值获取子模块，用于对所述异步PCM码流信号的上升沿进行检测，获取相邻两个所述上升沿之间的采样计数值；

速率评估值确定子模块，用于根据各所述采样计数值，确定速率评估值。

10.根据权利要求9所述的解调装置，其特征在于，所述速率评估值确定子模块包括：

最小计数值获取子模块，用于在所述采样计数值达到设定个数的情况下，获取设定个数的所述采样计数值中的最小计数值；

和值差值计算子模块，用于计算得到所述最小计数值与2之间的和值与差值；

采样点获取子模块，用于获取位于所述和值与所述差值之间的多个采样点；

速率评估值获取子模块，用于在所述多个采样点的个数达到阈值个数的情况下，获取所述采样点的平均数，并将所述平均数作为所述速率评估值。

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