[发明专利]一种基于滑动积分的比特位同步方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于数字通信系统中的基于滑动积分的比特位同步方法及系统。

背景技术

在数字通信系统中，为了限制被传输数字信号的频谱，需要对数字信号进行成型滤波后，再对载波进行调制，以实现信号的带限传输，接收端经过相干解调、采样判决后恢复出发射端的数字信号。由于信道传输延时以及收发两端时钟偏移，接收端采样判决无法在最佳时刻进行，比特位同步就是用来调整接收端的采样时钟与发送端时钟同步的一种同步措施。

比特位同步的方法主要有两种：非线性变换滤波法和锁相法。其中通过比较本地时钟与接收数据码元，使本地时钟与接收数据码元同步的绝对值型超前-迟后积分同步环法应用最为广泛。传统的超前-迟后积分同步环法如图1所示，通过比较超前、迟后积分值的绝对值取得检相误差，经环路滤波后调整压控振荡器(VCO)产生超前和迟后采样时钟。其不仅需要两路积分器，还需要设计复杂的VCO电路，设计实现困难，资源消耗较大。如授权公告号为CN1988435B(申请号为200610147457.0)的中国发明专利《一种数组比特位同步方法》中即采用该类似于超前-迟后积分同步环法的方法。

又如授权公告号为CN101889408B(申请号为200880002215.X)的中国发明专利《一种改进的位同步数字化的方法》，其中公开的位同步数字化的方法，其对信号的处理过程及计算过程相对复杂。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种计算简单、易于实现、资源消耗较小且适用于多种通信调制模式的基于滑动积分的比特位同步方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种结构简单，计算快速准确的基于滑动积分的比特位同步系统。

本发明解决上述第一个问题所采用的技术方案为：一种基于滑动积分的比特位同步方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据本地参考时钟，以F_s的采样频率对波特率为F_d的比特位信号进行采样并量化，以获取比特位数据，依次做连续k个采样点对应获取的比特位数据的滑动积分，从而获取比特位数据的滑动积分序列，其中k＝F_s/F_d，对比特位信号的采样周期t＝1/F_s；

步骤二、随机取滑动积分值序列中一个积分值为超前积分值；

步骤三、获取超前积分值后延时T个采样周期计算获取最佳积分值，延时2T个采样周期计算获取迟后积分值，其中

步骤四、比较超前积分值绝对值和迟后积分值绝对值的大小；

如果超前积分值绝对值等于迟后积分值绝对值，则执行步骤五；

如果超前积分值绝对值大于迟后积分值绝对值，则执行步骤六；

如果超前积分值绝对值小于迟后积分值绝对值，则执行步骤七；

步骤五：在滑动积分序列中相对于当次超前积分值获取的采样时间位置，延时k个采样周期对应获取的下一个滑动积分值作为超前积分值；

步骤六、在滑动积分序列中相对于当前超前积分值获取的采样时间位置，延时k-1个采样周期对应获取的下一个滑动积分值作为超前积分值；

步骤七、在滑动积分序列中相对于当次超前积分值获取的采样时间位置，延时k+1个采样周期对应获取的下一个滑动积分值作为超前积分值；

步骤八、返回步骤三，直至最佳积分值点稳定在一个比特位信号中的一个固定采样点位置，最终实现比特位同步。

本发明解决上述第二个问题所采用的技术方案为：一种基于滑动积分的比特位同步系统，其特征在于：包括：

采样量化模块，根据本地参考时钟对比特位信号波形进行采样并量化，从而获取比特位数据；

滑动积分模块，与所述采样量化模块相连接，用于对比特位数据实现滑动积分处理，从而获取比特位数据的滑动积分数据序列；

积分锁存模块，与所述滑动积分模块相连接，根据使能信号用于存储比特位数据的超前积分值、最佳积分值和迟后积分值；

环路滤波模块，与所述积分锁存模块相连接，用于对超前积分值和迟后积分值进行比较运算，并获取调整数据；

锁存周期调整模块，分别与所述积分锁存模块和所述环路滤波模块相连接，根据调整数据调整积分锁存模块的使能信号。

优选地，所述滑动积分模块包括：

数据缓存单元，与所述采样量化模块相连接，用于存储采样量化的比特位数据；