[发明专利]一种针对高速总线传输通信系统上的快速捕获系统

说明书

技术领域：

本发明属于通信领域，涉及一种指令响应型串行总线下的捕获技术，特别涉及一种针对高速总线传输系统的快速捕获系统。

背景技术：

本发明针对一种新型高速指令响应型串行总线传输通信系统，该系统具有传输速率高、反应速度灵敏、误码率低等优良特性，因此对捕获机制提出了较高的要求。首先，其物理层传输速率>100Mbps，传统前导序列系统开销较大，无法满足该系统的有效数据传输速率要求。其次，该系统反应时延较短，用户终端需要具有快速捕获能力，也就是说必须在有限的时间内快速完成信号捕获。并且，通信双方路由信息未知，需在较大动态范围内，实现快速自适应的PGA调节。

典型的无限局域网如902.11a、Homeplug AV1.0及WiMax前导序列均具有2个左右的OFDM符号长度（其帧结构如图1、图2、图3所示），捕获时间及AGC调节时间较长，因此传统的捕获方法不适用于上述新型通信系统，需要提出一种新型的信号快速捕获及AGC快速调节技术。

发明内容：

针对物理层传输速率>100Mbps的新型高速指令响应型串行总线传输通信系统，为了保证上述系统的传输速率，加快系统响应时间，降低系统误码率，本发明公开了一种快速捕获系统，用于解决接收终端在短时间内的突发信号捕获问题及AGC快速调节问题。

一种基于总线传输通信系统上的快速捕获系统，包括：主控制系统、缓存模块、峰均比分析模块、专用短型前导序列模块、128FIR相关器、双峰检测模块、帧搜索模块、能量检测模块及PGA反馈控制模块、数据整合模块；

所述主控制系统完成系统参数配置、系统状态监控及数据流控制，根据系统的状态及帧搜索模块的结果，向缓存模块、用短型前导序列模块、PGA反馈控制模块及、数据整合模块发送相应的控制指令；所述缓存模块将输入数据进行缓存操作，根据所述主控制系统的系统状态指示，对缓存数据完成相应的开始或停止输出。峰均比分析模块、专用短型前导序列模块产生本发明的专用短型前导序列，将该前导序列送入128FIR相关器模块完成接收数据与本地专用短型前导序列的相关操作，相关结果送入双峰检测模块完成峰值检测后，进入帧搜索模块判断是否捕获成功。如果捕获成功，帧搜索模块发送反馈信号到所述主控制系统模块，随即数据整合模块根据数据帧位置，将数据的ＣＰ剥离后，将有效数据输出。双峰能量检测模块一方面将接收信号情况送入128FIR相关器模块，另一方面与双峰能量检测模块、PGA反馈控制模块形成相应反馈控制字，完成模拟前端AGC自适应闭环增益调节；

上述技术方案所述的缓存模块，根据所述的主控制系统的状态指示，将输入数据进行缓存操作，对缓存数据完成相应的开始或停止输出，当捕获成功后，根据数据帧位置，将数据的ＣＰ剥离后，将有效数据输出。

上述技术方案所述的峰均比分析模块，根据该新型高速指令响应型串行总线系统的电缆等物理线路元器件衰减模型，对系统捕获性能进行仿真，针对96％捕获概率要求，确定相关序列的峰均比指标，从而确定专用短型前导序列的码长Len，本发明实例中Len=128；

上述技术方案所述的专用短型前导序列模块，根据所述的峰均比分析模块所确定的码长Len，及上述技术方案所述的主控制系统模块(1)的状态指示，产生码长为Len的kasami码，本发明实例中Len=128；

上述技术方案所述的128FIR相关器，采用转置式FIR滤波器结构，加入饱和处理措施，将输入信号和所述的专用短型前导序列模块产生的128长度kasami码进行相关运算，得出相关系数CorrData。

上述技术方案所述的双峰检测模块，考虑到本系统的物理传输环境，采用如下检测方法：检测相关系数CorrData的最大值，当CorrData中存在两个明显的相隔128长度的峰值，输出第一个峰值Peak1,第二个峰值Peak2，并给出峰值有效信号PeakValid。同时，它还锁存两个峰值时刻的能量EngData1、EngData2，送如所述PGA反馈控制模块完成自动增益控制；

上述技术方案所述的帧搜索模块，采用一种专用方式对所述的双峰检测模块给出的双峰Peak1、Peak2进行判断，当EngData1、EngData2幅值相差不超过30％时，则判断捕获成功，并将捕获成功信号送入所述的主控制系统；