CN114172764B - 数据通信中不同速率的检测方法及系统 - Google Patents

数据通信中不同速率的检测方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114172764B
CN114172764B CN202111470279.6A CN202111470279A CN114172764B CN 114172764 B CN114172764 B CN 114172764B CN 202111470279 A CN202111470279 A CN 202111470279A CN 114172764 B CN114172764 B CN 114172764B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
received data
code pattern
sampled
receiving end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111470279.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114172764A (zh
Inventor
王珲
王炯明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Orange Microelectronics Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Orange Microelectronics Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Orange Microelectronics Technology Co ltd filed Critical Shanghai Orange Microelectronics Technology Co ltd
Priority to CN202111470279.6A priority Critical patent/CN114172764B/zh
Publication of CN114172764A publication Critical patent/CN114172764A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114172764B publication Critical patent/CN114172764B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0262—Arrangements for detecting the data rate of an incoming signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • H04L43/0894—Packet rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种数据通信中不同速率的检测方法及系统，所述方法包括如下步骤：步骤S1：接收端识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率；步骤S2：对接收数据进行采样和比较，得到采样数据；步骤S3：搜索匹配目标码型，码型匹配统计频率控制；步骤S4：对频率控制进行时钟采样，得到时钟信号。本发明通过对采样数据进行特定目标码型匹配、统计的算法，解决了数据传输中接收端检测接收数据速率的问题；可以在接收端锁定接收数据后进行检测，也可以在接收端未锁定接收数据时进行检测。

Description

数据通信中不同速率的检测方法及系统
技术领域
本发明涉及数据传输的技术领域，具体地，涉及数据通信中不同速率的检测方法及系统。
背景技术
其它速率检测技术需要在锁定接收数据后，通过分析接收数据的编码或者接收端锁定参数辨别速率，无法在接收数据没有锁定时进行识别，速率识别时间长。
当接收数据速率超出接收端的锁定范围或者其整数分频范围（如接收端锁定范围是24G-25G，则其整数分频范围为12G-12.5G，8G-25/3G)时，接收端需要通过判别接收端无法锁定推断出接收数据速率和接收端速率模式不匹配，速率识别时间长。
在公开号为CN1162996C的专利文献中公开了一种数据速率检测设备，在没有接收到有关数据速率的信息时，数据检测设备可以基于两个相邻间隔之间各接收信号的能量变化，检测接收信号的数据速率。并且对检测到的数据速率信息进行信道解码。首先，对于被定义为在多个接收数据速率中最小速率和最大速率之间一段间隔，数据速率检测设备将其分割成m个区别间隔。然后，该设备计算第i区别间隔的接收信号的平均能量和第(i+1)区别间隔的接收信号的平均能量之间的差，其中i是小于m的整数。如果平均能量的差小于或等于阈值，该设备确定第(i+1)区别间隔内的接收信号以对应于第i区别间隔的数据速率传输。
针对上述相关技术中的问题，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种数据通信中不同速率的检测方法及系统。
根据本发明提供的一种数据通信中不同速率的检测方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：接收端识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率；
步骤S2：对接收数据进行采样和比较，得到采样数据；
步骤S3：搜索匹配目标码型，码型匹配统计频率控制；
步骤S4：对频率控制进行时钟采样，得到时钟信号。
优选地，所述接收端在没有锁定接收数据时，接收端时钟信号和接收数据不同步，采样数据的码型和接收数据的码型不匹配。
优选地，当时钟信号频率是接收数据波特率2倍或者以上时，接收数据的每一个symbol，被重复采样2次以上，接收数据的1个symbol对应采样数据中的2个以上symbol。
优选地，当接收数据有噪声、抖动以及时钟信号有抖动时，采样数据中出现runlength为1的symbol，比例低于正常接收数据中runlength为1的symbol比例。
优选地，所述接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例超出该类通讯协议码型的正常比例范围，最大比例小于特定比例阈值。
优选地，当接收数据和时钟信号速率接近时，采样数据中出现runlength为1的symbol，对采样数据中010/101的码型进行匹配和统计，采样数据中010/101的平均比例为该类通讯协议码型的正常比例范围，最小比例大于特定比例阈值。
优选地，所述接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例为该类通讯协议码型的正常比例范围，最小比例大于特定比例阈值。
本发明还提供一种数据通信中不同速率的检测系统，所述系统包括如下模块：
模块M1：接收端识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率；
模块M2：对接收数据进行采样和比较，得到采样数据；
模块M3：搜索匹配目标码型，码型匹配统计频率控制；
模块M4：对频率控制进行时钟采样，得到时钟信号。
优选地，所述接收端在没有锁定接收数据时，接收端时钟信号和接收数据不同步，采样数据的码型和接收数据的码型不匹配。
优选地，当时钟信号频率是接收数据波特率2倍或者以上时，接收数据的每一个symbol，被重复采样2次以上，接收数据的1个symbol对应采样数据中的2个以上symbol；
当接收数据有噪声、抖动以及时钟信号有抖动时，采样数据中出现runlength为1的symbol，比例低于正常接收数据中runlength为1的symbol比例；
所述接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例超出该类通讯协议码型的正常比例范围，最大比例小于特定比例阈值。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过对采样数据进行特定目标码型匹配、统计的算法，解决了数据传输中接收端检测接收数据速率的问题；
2、本发明可以在接收端锁定接收数据后进行检测，也可以在接收端未锁定接收数据时进行检测。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的采样数据图；
图3为本发明的检测结果统计图；
图4为本发明的采样数据图；
图5为本发明的检测结果统计图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
参照图1，本发明提供一种数据通信中不同速率的检测方法及系统，数据传输标准通常要求新的标准需要兼容之前的低速标准，新的标准传输速率通常是之前速率的2倍以上，接收端需要识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率。本发明采用对特别目标码型匹配的统计算法，可以在接收端没有锁定数据的情况下，自动识别并切换速率。
参照图2，接收端在没有锁定接收数据时，接收端时钟信号和接收数据并不同步，采样数据的码型和接收数据的码型无法匹配，当时钟信号频率是接收数据波特率2倍或者以上时，接收数据的每一个symbol，会被重复采样2次以上，这样接收数据的1个symbol会对应采样数据中的2个以上symbol,以NRZ编码为例，对采样数据中“010”和“101”进行匹配，可以统计出重复symbol长度(runlength)为1的symbol比例，当用25GHz时钟采样12Gb/s的接收数据时，理论上runlength为1的symbol数目应为0。当接收数据有噪声、抖动以及时钟信号有抖动时，采样数据中会出现runlength为1的symbol，但是比例会远低于正常接收数据中runlength为1的symbol比例。
参照图3，是对16000组随机接收数据码型进行“010/101”检测统计结果，接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，可以看到对于16000组随机接收数据，采样数据中010/101的平均比例为2%，最大比例小于3%。
参照图4，当接收数据和时钟信号接近时，接收数据=24.5Gb/s,时钟=25GHz,采样数据中会出现runlength为1的symbol,对采样数据中010/101的码型进行匹配和统计，采样数据中010/101的平均比例为20%，最小大于15%。
参照图5，是对16000组随机接收数据码型进行“010/101”检测统计结果，接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，可以看到对于16000组随机接收数据，采样数据中010/101的平均比例为19%，最小比例大于15%。
本发明还提供一种数据通信中不同速率的检测系统，包括模块M1：接收端识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率；模块M2：对接收数据进行采样和比较，得到采样数据；模块M3：搜索匹配目标码型，码型匹配统计频率控制；模块M4：对频率控制进行时钟采样，得到时钟信号。
接收端在没有锁定接收数据时，接收端时钟信号和接收数据不同步，采样数据的码型和接收数据的码型不匹配。当时钟信号频率是接收数据波特率2倍或者以上时，接收数据的每一个symbol，被重复采样2次以上，接收数据的1个symbol对应采样数据中的2个以上symbol；当接收数据有噪声、抖动以及时钟信号有抖动时，采样数据中出现runlength为1的symbol，比例低于正常接收数据中runlength为1的symbol比例；接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例为该类通讯协议码型的正常比例范围，最大比例小于特定阈值。
本发明可以用来检测接收数据的速率，对不同调制、编码方式采用相对应的目标码型进行匹配和统计，可以使用于检测NRZ编码、PAM4编码、Amplitude或者Phase其它形式的调制方式。
本发明可以通过硬件实现，也可以通过软件实现搜索码型、匹配、统计用硬件实现；将采样数据先存到存储器中，然后从存储器中读出，通过硬件或者软件进行搜索码型、匹配、统计。
本发明通过对采样数据进行特定目标码型匹配、统计的算法，解决了数据传输中接收端检测接收数据速率的问题；可以在接收端锁定接收数据后进行检测，也可以在接收端未锁定接收数据时进行检测。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种数据通信中不同速率的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：接收端识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率；
步骤S2：对接收数据进行采样和比较，得到采样数据；
步骤S3：搜索匹配目标码型，码型匹配统计频率控制；
步骤S4：对频率控制进行时钟采样，得到时钟信号；
所述接收端在没有锁定接收数据时，接收端时钟信号和接收数据不同步，采样数据的码型和接收数据的码型不匹配；
当时钟信号频率是接收数据波特率2倍或者以上时，接收数据的每一个symbol，被重复采样2次以上，接收数据的1个symbol对应采样数据中的2个以上symbol；
当接收数据有噪声、抖动以及时钟信号有抖动时，采样数据中出现runlength为1的symbol，比例低于正常接收数据中runlength为1的symbol比例；
所述接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例超出所述采样数据的通讯协议码型的正常比例范围，最大比例小于对应的特定比例阈值。
2.根据权利要求1所述的数据通信中不同速率的检测方法，其特征在于，当接收数据和时钟信号速率接近时，采样数据中出现runlength为1的symbol，对采样数据中010/101的码型进行匹配和统计，采样数据中010/101的平均比例为所述采样数据的通讯协议码型的正常比例范围，最小比例大于对应的特定比例阈值。
3.根据权利要求2所述的数据通信中不同速率的检测方法，其特征在于，所述接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例为所述采样数据的通讯协议码型的正常比例范围，最小比例大于对应的特定比例阈值。
4.一种数据通信中不同速率的检测系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：
模块M1：接收端识别接收数据的速率，并将接收端模式切换到对应的速率；
模块M2：对接收数据进行采样和比较，得到采样数据；
模块M3：搜索匹配目标码型，码型匹配统计频率控制；
模块M4：对频率控制进行时钟采样，得到时钟信号；
所述接收端在没有锁定接收数据时，接收端时钟信号和接收数据不同步，采样数据的码型和接收数据的码型不匹配；当时钟信号频率是接收数据波特率2倍或者以上时，接收数据的每一个symbol，被重复采样2次以上，接收数据的1个symbol对应采样数据中的2个以上symbol；
当接收数据有噪声、抖动以及时钟信号有抖动时，采样数据中出现runlength为1的symbol，比例低于正常接收数据中runlength为1的symbol比例；
所述接收数据和时钟加入抖动，计算采样数据中“010/101”的比例，采样数据中010/101的平均比例超出所述采样数据的通讯协议码型的正常比例范围，最大比例小于对应的特定比例阈值。
CN202111470279.6A 2021-12-03 2021-12-03 数据通信中不同速率的检测方法及系统 Active CN114172764B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111470279.6A CN114172764B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 数据通信中不同速率的检测方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111470279.6A CN114172764B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 数据通信中不同速率的检测方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114172764A CN114172764A (zh) 2022-03-11
CN114172764B true CN114172764B (zh) 2023-09-22

Family

ID=80483033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111470279.6A Active CN114172764B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 数据通信中不同速率的检测方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114172764B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1222013A (zh) * 1997-12-19 1999-07-07 北方电讯有限公司 用于多路复接与多路分接数字信号流的方法和设备
CN1317176A (zh) * 1999-07-08 2001-10-10 三星电子株式会社 用于移动通信系统的数据速率检测设备和方法
US6839380B1 (en) * 1999-09-17 2005-01-04 Texas Instruments Incorporated Robust detection for embedded signaling
CN102468919A (zh) * 2010-11-04 2012-05-23 承景科技股份有限公司 接收装置以及在接收装置处理前向纠错码块的方法
CN102710316A (zh) * 2012-01-15 2012-10-03 中国电子科技集团公司第十研究所 全数字卫星信号模拟源
CN108063661A (zh) * 2017-12-20 2018-05-22 珠海全志科技股份有限公司 基于曼彻斯特编码的采样电路和接收电路
CN109309641A (zh) * 2017-07-28 2019-02-05 西安电子科技大学 一种抗大频偏的qpsk基带恢复系统
US10785015B1 (en) * 2019-04-30 2020-09-22 Keyssa Systems, Inc. Multiple phase symbol synchronization for amplifier sampler accepting modulated signal

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7929649B2 (en) * 2004-06-30 2011-04-19 Stmicroelectronics, Inc. Analog/digital carrier differentiation in digital cable receivers

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1222013A (zh) * 1997-12-19 1999-07-07 北方电讯有限公司 用于多路复接与多路分接数字信号流的方法和设备
CN1317176A (zh) * 1999-07-08 2001-10-10 三星电子株式会社 用于移动通信系统的数据速率检测设备和方法
US6839380B1 (en) * 1999-09-17 2005-01-04 Texas Instruments Incorporated Robust detection for embedded signaling
CN102468919A (zh) * 2010-11-04 2012-05-23 承景科技股份有限公司 接收装置以及在接收装置处理前向纠错码块的方法
CN102710316A (zh) * 2012-01-15 2012-10-03 中国电子科技集团公司第十研究所 全数字卫星信号模拟源
CN109309641A (zh) * 2017-07-28 2019-02-05 西安电子科技大学 一种抗大频偏的qpsk基带恢复系统
CN108063661A (zh) * 2017-12-20 2018-05-22 珠海全志科技股份有限公司 基于曼彻斯特编码的采样电路和接收电路
US10785015B1 (en) * 2019-04-30 2020-09-22 Keyssa Systems, Inc. Multiple phase symbol synchronization for amplifier sampler accepting modulated signal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
低功耗高速时钟数据恢复电路;孟时光;杨宗仁;;高技术通讯(06);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114172764A (zh) 2022-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0185556B1 (en) A method for digital clock signal recovery from manchester-encoded signals
US6278755B1 (en) Bit synchronization circuit
US20110261969A1 (en) Biphase mark code decoder and method of operation
EP0773653B1 (en) Method and apparatus for decoding Manchester-encoded data
US8582708B2 (en) Clock and data recovery circuit
JP2002051033A (ja) マルチスピード組み込み式クロックシリアル受信機のためのデータ速度検出の方法およびシステム
US6901127B1 (en) Method and apparatus for data recovery
CN103490775B (zh) 基于双环结构的时钟数据恢复控制器
CA2066037C (en) Digital phase-locked loop biphase demodulating method and apparatus
US6388784B1 (en) Digital optical transmitter and digital optical receiver making communication by superposing subdata on modulated waveform of main data
CN112737570B (zh) 一种基于软件锁相环的pam4信号时钟数据恢复方法
JP2664249B2 (ja) タイミング抽出回路，それを利用した通信システム及びタイミング抽出方法並びに通信装置
US4456884A (en) Phase-lock loop and Miller decoder employing the same
CN104350682A (zh) 在没有用于短数据序列的pll的情况下解码曼彻斯特代码
US5267267A (en) Timing extraction method and communication system
CN114172764B (zh) 数据通信中不同速率的检测方法及系统
US5717728A (en) Data/clock recovery circuit
AU2017299426B2 (en) Reciprocal quantum logic (RQL) serial data receiver system
US6933866B1 (en) Variable data rate receiver
EP0162505B1 (en) Arrangement for generating a clock signal
US4759040A (en) Digital synchronizing circuit
US7936853B2 (en) False frequency lock detector
CN108880534B (zh) 串行通信中适应可变带宽的时钟数据恢复锁定检测电路
US8666006B1 (en) Systems and methods for high speed data recovery with free running sampling clock
CN112039529A (zh) 一种hdb3码的解码装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant