[发明专利]一种抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置及方法

权利要求书

1.一种抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置，其特征在于：所述解码装置包括高速差分比较器、缓存区延迟器、时钟恢复单元、码间干扰判决单元、逻辑电平判决单元、采样时钟自适应单元、高速时钟计数单元和串行数据与采样时钟输出单元；

所述高速时钟计数单元为时钟恢复单元、码间干扰判决单元、逻辑电平判决单元和采样时钟自适应单元提供高速时钟信号，与时钟恢复单元、码间干扰判决单元、逻辑电平判决单元和采样时钟自适应单元配合，共同完成传输信号中时钟的初步恢复、是否存在码间干扰的判决、逻辑电平宽窄的判决、自适应采样时钟的获得与最终传输数据的获取，

其中，所述高速差分比较器用于对传输线上的差分信号进行预处理，形成TTL电平信号并将其保存于缓存区延迟器；

所述缓存区延迟器用于对TTL电平信号进行缓存并延迟；

所述时钟恢复单元用于形成初步采样时钟；

所述码间干扰判决单元用于判定是否存在码间干扰；

所述逻辑电平判决单元对所述TTL电平信号的宽度进行判别；

所述采样时钟自适应单元用于对TTL电平信号重新采样解码得到与发送端一致的数据结果；

所述串行数据与采样时钟输出单元用于输出采样时钟自适应单元的结果，

其中，所述码间干扰判决单元包括计数单元、存储单元和比较单元；

以所述初步采样时钟作为所述计数单元的时钟信号，以高速时钟计数单元提供的高速时钟信号作为所述计数单元的输入信号，每一次时钟信号触发一次计数；将每次计数的结果保存在所述存储单元中；

所述比较单元取所述存储单元的长短值进行比较，如果长短值满足原始编码的长短比例，则判定为无码间干扰，按原编码方法的标准解码方法进行解码；否则，则判定为存在码间干扰，启动逻辑电平判决单元对所述TTL电平信号的宽度进行判别；所述存储单元的长短值是指以高速时钟信号为计数单位的计数值。

2.根据权利要求1所述的抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置，其特征在于：所述解码装置是利用FPGA实现的；

所述高速时钟计数单元的高速时钟信号为信号采样时钟的16倍，是由外部晶振和FPGA内部倍频单元PLL设置产生的。

3.根据权利要求2所述的抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置，其特征在于：所述时钟恢复单元包括两级D触发器和双异或门，高速差分比较器形成的所述TTL电平信号作为输入信号IN与第一级D触发器的输入端连接，第一级D触发器的输出与双异或门的一个输入端相连；同时输入信号IN进入双异或门的另一个输入端，双异或门的输出结果进入第二级D触发器，第二级D触发器的输出为初步采样时钟；两级D触发器的时钟信号均由所述高速时钟计数单元提供。

4.根据权利要求3所述的抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置，其特征在于：所述逻辑电平判决单元包括高电平计数器、低电平计数器和缓存区；

所述TTL电平信号的高电平和低电平分别进入所述高电平计数器和低电平计数器，以高速时钟计数单元提供的高速时钟信号作为基准，对两种电平进行计数，得到逻辑电平的宽度并保存在缓存区内。

5.根据权利要求4所述的抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置，其特征在于：所述采样时钟自适应单元包括延时器、宽电平识别单元和采样时钟补充单元；

以高速时钟计数单元提供的高速时钟信号作为基准，时钟恢复单元得到的初步采样时钟经所述延时器延时1～2个时钟周期后采集TTL电平信号；

所述宽电平识别单元选取逻辑电平判决单元中存储的宽电平；

所述采样时钟补充单元在选取的宽电平的中后端插入一个采样时钟，形成插入时钟的TTL波形，将该波形叠加在初步采样时钟上形成自适应采样时钟波形。

6.一种利用权利要求5所述抑制数字地震仪数据传输码间干扰的解码装置进行解码的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)传输线上的差分信号输入到所述高速差分比较器，所述高速差分比较器对其进行预处理，形成TTL电平信号并将其保存于缓存区延迟器；

(2)所述TTL电平信号进入时钟恢复单元，所述时钟恢复单元利用高速时钟计数单元提供的高速时钟信号抽取该信号的跳变沿，利用跳变沿恢复出编码的时钟信号，并将该时钟信号作为后续信号的初步采样时钟；

(3)所述TTL电平信号的初始序列进入码间干扰判决单元，当判决结果为无码间干扰时，按原编码方法的标准解码方法进行解码；当判决结果为存在码间干扰时，逻辑电平判决单元对所述TTL电平信号的宽度进行判别，得到逻辑电平的宽度并保存；

(4)以高速时钟计数单元提供的高速时钟信号作为基准，将所述初步采样时钟延时1～2个时钟周期后采集TTL电平信号；

(5)选取逻辑电平判决单元中存储的宽电平，在所述宽电平的中后端插入一个采样时钟，形成非均匀采样频率、随接收到的包含码间干扰的编码信号随时调整的自适应采样时钟；

(6)由步骤(5)产生的自适应采样时钟和初步采样时钟进行逻辑或的运算后，形成新的采样时钟，然后利用新的采样时钟重新对TTL电平信号采样解码到与发送端一致的数据；

(7)将步骤(6)得到的数据输出。