CN1175728A

CN1175728A - 使用与失配计数相比较的可变基准的同步检测电路和方法

Info

Publication number: CN1175728A
Application number: CN97113066A
Authority: CN
Inventors: 森田和男
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2017-04-26
Also published as: US5799050A; JPH09294118A; AU719328B2; CA2203469A1; KR970072768A; KR100223498B1; JP2798646B2; AU1911197A; CN1111783C

Abstract

在同步检测器中,把基带信号分割成多个连续的位序列,使每个序列的位相对于相邻序列的位移位一位位置。在逐位基础上检测在每个输入位序列和预定位序列之间的失配并计算检测的失配以产生一失配计数。在失配计数和基准值之间进行第一比较,如果失配地数等于或小于基准值确定检测同步码,在连续产生的失配计数之间进行另一比较,当连续产生的失配计数的后者等于或小于前一失配计数时确定检测同步码。当后一失配等于零时重复第一比较。

Description

使用与失配计数相比较的可变基准的同步检测电路和方法

本发明一般涉及同步检测，尤其是涉及在周期间隔发射的同步码的检测。本发明特别适用于无线寻呼接收机。

来自恢复基带数字位流的帧同步码检测通常包括把位流与同步码的位模式逐位比较来测检其间的匹配或失配。然后识别同步码检测是否存在完全匹配并开始解码处理。然而，如果在传送期间传送的同步码出错，即使在接收的同步码中仅有一位错误，同步检测也失败。结果，突发差错出现在解码信号中。

日本特许专利说明书sho-60-247344公开了一种PCM通信系统的同步检测器。现有技术同步检测器包括第一和第二比较器，当输入位序列与预定同步位模式完全匹配时第一比较器产生一输出。当输入位序列不完全匹配同步位模式时第二比较器产生一输出。当第一和第二比较器的输出出现在来自第一比较器输出的窗脉冲周期内时第一和第二比较器输出被利用。

然而，因为当存在预定数目的失配时第二比较器产生一输出，与同步位模式相符的数据(有效负载)位的概率将增加，同时如果传送信号受噪声和多路反射严重破坏，与同步位模式相符的传送同步码的概率将降低。结果，如果同步码被严重破坏，不可能作为延长时间周期的真实同步码来检测。

另外，还需要提供简单电路能实现的同步检测器，该简单电路适用于例如无线寻呼机这样的应用。

因此，本发明目的是对噪声信道下的帧同步检测问题提供一简单而有效的解决方法。更具体地说，本发明目的是提供一种容噪声(noise-tolerant)同步检测器。

本发明依据在变化的差错位比率的情况下从可能同步场检测的平均失配数极大地变化，同时不管位差错比率从可能数据字段中始终如一地检测到大量失配的事实。当位差错比率降低时，同步字段失配计数也降低并且如果与降低的失配计数相一致来减小判断阈，那么阈判断的可靠性增加。本发明用于位差错比率具有迅速增加趋势，然后逐渐降低并重复此过程的噪声环境。

根据本发明的一方面，提供一种同步检测器，它包括：用于顺序地接收输入位序列并在逐位基础上依次地检测在输入位序列和预定位序列之间的失配的装置；用于连续地产生计数值的失配计数器，每个计数值表示检测的失配数目。逻辑电路提供来进行在基准值和计数器的输出之间的第一比较，当计数器输出等于或小于基准值时确定检测同步码，在计数器连续产生的输出之间进行第二比较，当连续产生的计数器输出的后者小于前一计数器输出时确定检测另一同步码，以及当后一计数器输出变成等于零时重复第一比较。

特别地，逻辑电路包括与失配计数器连接的存储器，以预定位序列的位的最大数目小的基准值一开始就存储在失配计数器中。把计数器的输出与存储器的内容相比较，以便在计数器输出变成等于或小于存储器内容时产生指示检测同步码的一输出并且在计数器输出小于存储器内容时用计数器输出更新存储器，以及在计数器输出变成等于零时用基准值更新存储器。

根据第二方面，本发明提供一检测同步码的方法，包括步骤：

a)在逐位基础上依次地检测在多个连续位序列的每个和一预定位序列之间的失配，其中每个连续位序列的位相对于相邻位序列的位移位一位位置；

b)依次地产生表示许多检测失配的计数值；

c)比较计数值与基准值并且当计数值等于或小于基准值时确定检测同步码；以及

d)在由步骤(b)依次产生的计数值之间进行比较，当依次产生的计数值的后者等于或小于前一计数值时确定检测另一同步码，以及当后一计数值变成等于零时返回步骤(c)。

根据第三方面，本发明提供一检测同步码的方法，包括步骤：

a)在逐位基础上依次地检测在多个连续位序列的每个和一预定位序列之间的失配，其中每个连续位序列的位相对于相邻序列的位移位一位位置，

b)依次地产生表示许多检测失配的计数值；

c)把比预定位序列的位的最大数目小的基准值存储到存储器中；

d)比较计数值与存储器的内容；

e)如果计数值大于存储器内容，返回到步骤(d)；

f)如果计数值变成等于或小于存储器内容，确定检测同步码，以及如果计数值小于存储器内容，用计数值更新存储器；

g)等待一预定时间；

h)确定存储器内容是否等于零；

i)如果存储器内容不等于零，返回步骤(d)，以及如果存储器内容等于零，返回步骤(c)。

结合附图将进一步描述本发明，其中：

图1是包含本发明同步检测器的选择呼叫无线寻呼机的方框图；及

图2是比较器逻辑的工作流程图。

包含本发明同步检测器的选择呼叫无线寻呼机如图1所示。寻呼机包括无线部分或前端1，解码器2，按微处理器的控制器3和信号机4。前端1接收通过帧同步码和编码数据(有效负载)位调制的载波传送的寻呼信号并恢复含位序列和位时钟脉冲的基带信号。编码数据位在解码器2中转换成原始位序列并馈送给控制器3。如果在接收寻呼信号中包含的地址码与寻呼机的地址匹配，控制器3启动信号机4向用户发出告警。

同步检测器5包括移位寄存器10，移位寄存器10定时从前端1接收数字基带信号并把它分段成预定长度(典型地，32位)的多个连续位序列，使存储在移位寄存器10中每个连续序列的位相对于相邻序列的位移位一位位置。存储的输入位从移位寄存器10提供给失配检测器11，在这里把它们与存储在寄存器12的帧同步码的位模式逐位比较。失配检测器11由数目与帧同步码的位数相一致的多个“异或”门构成。失配检测器11产生逻辑“1”输出，其数目上与在输入位和存储的同步位之间检测的失配相一致。失配计数器13计算来自失配检测器11的逻辑“1”输出数目并且在位间隔处产生一个二进制输出信号“m”，它表示检测的失配数目。

计数器13的输出耦联到存储器14和比较器逻辑部分15，比较器逻辑部分15控制存储器14存储原始基准失配计数“n”或计数器13的输出。存储在存储器14的失配数目用变量“k”表示并作为基准计数值提供给比较器逻辑部分15。原始值“n”表示帧同步码中的位数目。通过利用“m”和“k”值，比较器逻辑部分15提供同步定时脉冲给前端1，它用于识别每个传送帧的启动定时。比较器逻辑部分15靠来自前端1的时钟脉冲启动，以提供定时作用。

参照图2所示意表示的流程图将描述比较器逻辑部分15的工作。

比较器逻辑部分15的工作开始初始化步骤20，在该步骤20中通过把n值写入存储器14，“k”值设定成初始基准值“n”。在实际方面，对32位长度的一帧同步码初始值“n”等于3。在步骤21中，比较器逻辑部分15从失配计数器13读取“m”值以及从存储器14读取“k”值并相互比较它们(步骤22)。如果m＜k，继续从步骤22到步骤23，通过用计数器13的当前输出更新存储器14来设定基准值“k”等于“m”，并继续到步骤24以提供同步时序脉冲给前端1。然后，同步检测器等待帧间隔(步骤25)。在等待间隔结束时，继续到步骤26确定是否k＝0，如果不是，回到步骤21对下一帧重复此过程。

如果步骤22的决定表示为m＝k，流程继续到步骤24，产生一个同步时序脉冲，跳过更新步骤23。

如果在步骤22中m＞k，继续到步骤27等待时钟间隔并返回步骤21，重复逐位比较过程。因此，在数据场期间，流程通过步骤21，22和27循环。

因此，如果m≤k和k≠0，重复步骤21至26，存储器14中的基准值“k”将连续地减小，最终k值为零。当这种情况出现时，流程从步骤26回到步骤20，通过把存储的k值重新设置成初始值“n”来重新开始程序。

因为从可能的同步场检测的失配计数的平均值随变化的位差错比率而显著地变化，同时从数据场检测的失配计数的平均值基本没有变化，当位差错相对高时，存在连续出现失配计数“m”等于或小于基准值“k”的高似然。因此，当位差错比率降低时，同步场的失配计数降低。因此，当位差错比率降低时，在步骤23中用更小值“m”更新基准值“k”降低了数据位序列错误地检测成同步码的机会。

因此，本发明同步检测器在例如选择呼叫无线寻呼机这样的噪声信号条件下对检测帧同步码提供了一简单而有效的解决方法。

Claims

一种同步检测器，包括：

用于顺序地接收信号并把信号分割成多个连续的位序列，使每个序列的位相对于相邻序列的位移位一位位置，以及用于在逐位基础上连续地检测在每个位序列和预定位序列之间的失配的装置(10-12)；

用于连续地产生计数值的失配计数器(13)，每一计数值表示检测的失配数目；及

逻辑装置(14，15)，用于在基准值和所述计数器(13)的输出之间进行第一比较，为计数器输出等于或小于基准值时确定检测同步码，在所述计数器(13)连续产生的输出之间进行第二比较，当连续产生的计数器输出的后者等于或小于前一计数器输出时确定检测另一同步码，以及当所述后一计数器输出变成等于零时重复所述的第一比较。
2.如权利要求1的同步检测器，其特征在于所述逻辑装置(14，15)包括：

与失配计数器(13)连结的存储器(14)，所述存储器首先存储所述基准值，所述基准值小于所述预定位序列的位的最大数目；及

比较器装置(15)，用于把计数器(13)的输出与存储器的内容相比较，当计数器输出变成等于或小于存储器内容时产生用来指示检测所述同步码的输出信号，当计数器输出变成小于存储器内容时用计数器输出来更新所述存储器，以及当计数器输出变成等于零时用所述基准值来更新所述存储器。
3.如权利要求2的同步检测器，其特征在于当计数器输出大于存储器内容，存储器内容等于零时，所述比较器装置(15)在预定间隔布置成无用的。
4.一选择呼叫无线寻呼机，包括：

前端(1)，用于接收无线寻呼信号并由此恢复含同步码和数据位的数字信号；

用于顺序地接收信号并把信号分割成多个连续的位序列，使每个序列的位相对于相邻序列的位移位一位位置，以及在逐位基础上连续地检测在每个位序列和预定位序列之间的失配的装置(10-12)；

用于连续地产生计数值的失配计数器(13)，每一计数值表示检测的失配数目；及

逻辑装置(14，15)，用于在基准值和所述计数器(13)的输出之间进行第一比较，当计数器输出等于或小于基准值时提供一信号给指示检测同步码的前端(1)，在所述计数器(13)连续产生的输出之间进行第二比较，当连续产生的计数器输出的后者等于或小于前一计数器输出时提供一信号给指示检测另一同步码的前端(1)，以及当所述后一计数器输出变成等于零时重复所述的第一比较。
5.如权利要求4的选择呼叫无线寻呼机，其特征在于所述逻辑装置(14，15)包括：

与失配计数器(13)连结的存储器(14)，所述存储器首先存储所述基准值，所述基准值小于所述预定位序列的位的最大数目；及

比较器装置(15)，用于把计数器(13)的输出与存储器的内容相比较，当计数器输出变成等于或小于存储器内容时用于提供一输出信号给指示检测所述同步码的所述前端(1)，当计数器输出变成小于存储器内容时用计数器输出来更新所述存储器，以及当计数器输出变成等于零时用所述基准值来更新所述存储器。
6.一种检测同步码的方法，包括步骤：

a)在逐位基础上依次地检测在多个连续位序列的每个和一预定位序列之间的失配，其中每个连续位序列的位相对于相邻位序列的位移位一位位置；

b)依次地产生表示许多检测失配的计数值；

c)比较计数值与基准值并且当计数值等于或小于基准值时确定检测同步码；以及

d)在由步骤(b)依次产生的计数值之间进行比较，当依次产生的计数值的后者等于或小于前一计数值时确定检测另一同步码，以及当后一计数值变成等于零时返回步骤(c)。
7.如权利要求6的方法，其特征在于步骤(a)包括接收从无线寻呼信号中恢复的数字基带信号并把此基带信号分割成所述的多个连续位序列的步骤。
8.一种检测同步码的方法，包括步骤：

a)在逐位基础上依次地检测在多个连续位序列的每个和一预定位序列之间的失配，其中每个连续位序列的位相对于相邻序列的位移位一位位置，

b)依次地产生表示许多检测失配的计数值；

c)把比预定位序列的位的最大数目小的基准值存储到存储器中；

d)比较计数值与存储器的内容；

e)如果计数值大于存储器内容，返回到步骤(d)；

f)如果计数值变成等于或小于存储器内容，确定检测同步码，以及如果计数值小于存储器内容，用计数值更新存储器；

g)等待一预定时间；

h)确定存储器内容是否等于零；

i)如果存储器内容不等于零，返回步骤(d)，以及如果存储器内容等于零，返回步骤(c)。
9.如权利要求8的方法，其特征在于步骤(a)包括接收从无线寻呼信号中恢复的数字基带信号并把此基带信号分割成所述的多个连续位序列的步骤。