專利名稱:抗衰落幀同步方法
本發(fā)明涉及一種用于具有幀結(jié)構(gòu)的數(shù)字通信設(shè)備的幀同步方法。
目前，具有幀結(jié)構(gòu)的數(shù)字通信設(shè)備(如數(shù)字復(fù)接器，幀調(diào)整器等)一般采用CCITT(國際電報電話委員會)推薦的幀同步方法進行幀同步。其基本原理是在幀同步狀態(tài)，只要連續(xù)β幀在每一幀的予定位置上不能收到幀定位碼字，就確認(rèn)發(fā)生了失幀在失幀狀態(tài)，只有連續(xù)α幀在予定位置上收到幀定位碼字，才確認(rèn)同步已經(jīng)恢復(fù)。β和α都是整數(shù)，一般β≥1，α≥1。但在某些無線傳輸系統(tǒng)中(如微波接力信道和散射信道等)，有時會發(fā)生信號衰落而產(chǎn)生突發(fā)誤碼，使信號衰落期間的誤碼率很高，這時采用CCITT推薦的幀同步方法來維持幀同步就很困難，通信設(shè)備會頻繁失幀以致不能正常工作。
目前，國內(nèi)外尚無發(fā)現(xiàn)有解決此問題的有效方法。有一種方法是將上述CCITT推薦方法中的β值加大。這樣雖然可使幀同步保持時間增長，但要在誤碼率較高，信號衰落持續(xù)時間較長時維持幀同步，β值就要選得很大，這樣在真正失幀時通信設(shè)備從失幀開始到重新同步為止的失幀持續(xù)時間就會增長很多，造成較多的信息丟失。
本發(fā)明的目的是提供一種抗衰落幀同步方法。它不但能使具有幀結(jié)構(gòu)的通信設(shè)備在高誤碼率時能很好地保持同步，而且能縮短從失幀開始到重新同步為止的失幀持續(xù)時間。
發(fā)明是這樣實現(xiàn)的當(dāng)在某一幀的原予定位置沒有收到幀定位碼字時，這或是由于幀定位碼字有誤碼，或是由于發(fā)生了失幀，因此先不認(rèn)為是失幀，而是先在每幀中搜捕幀定位碼字。只有同時滿足下列兩個條件，才認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)生了失幀并重新同步①，連續(xù)α次在每幀的非原幀定位碼字的某一位置都搜捕到了幀定位碼字;②，條件①所述的搜捕過程期間，原幀定位碼字位置上一直沒有出現(xiàn)正確的幀定位碼字。如果這兩個條件同時滿足，則確認(rèn)失幀并按照條件①中重新搜捕到幀定位碼字的位置使系統(tǒng)重新取得同步。
本發(fā)明方法在只是由于誤碼使幀定位碼字發(fā)生錯誤，即使是連續(xù)多次發(fā)生錯誤時，由于滿足條件①的概率非常小(假設(shè)信息碼流中每個比特是“0”或“1”的概率相同，則連續(xù)α次出現(xiàn)假冒幀定位碼字的概率為P＝(1/2)α·m，其中m為幀定位碼字字長，在m確定時，適當(dāng)增加α的數(shù)值，可使概率P很小，次數(shù)α的選擇應(yīng)滿足公式Tmin＝1/(P.F)，其中Tmin是幀同步系統(tǒng)所要求的最小平均抗衰落時間，單位是秒;F是幀頻，單位是幀/秒)，可使系統(tǒng)失幀的概率也很小。由于概率P＝(1/2)α·m與誤碼率無關(guān)，所以即使誤碼率很高，本發(fā)明方法的失幀概率仍然很小，因而具有抗衰落性能。另外，在真正失幀時，本發(fā)明方法從同步狀態(tài)到檢測到失幀并開始搜捕幀定位碼字的時間只需約一幀時間，而CCITT推薦方法卻需要β幀。所以，本發(fā)明方法從失幀到重新同步比CCITT推薦方案要快約β-1個幀周期。
本發(fā)明方法由以下實施例及附圖給出，附圖是本發(fā)明的電路邏輯框圖。它是由幀定位碼字識別器〔1〕，本地幀時序產(chǎn)生器〔2〕，幀信號發(fā)生器〔3〕，校核計數(shù)器〔4〕，狀態(tài)觸發(fā)器〔5〕和狀態(tài)控制器〔6〕組成。
幀定位信號識別器〔1〕從信息碼流〔S〕中識別出幀定位碼字，并給出其位置信號脈沖〔BF〕;本地幀時序產(chǎn)生器〔2〕提供分接時序〔S′〕和本地幀定位信號的位置信號〔bF〕周期脈沖，其上升沿處于位置信號〔BF〕脈沖的中間時刻;幀信號發(fā)生器〔3〕只在搜捕狀態(tài)時工作，它每幀給出一個作比較用的位置信號〔B′F〕周期脈沖;校核計數(shù)器〔4〕用來記錄幀定位信號識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕與幀信號產(chǎn)生器〔3〕給出的位置信號〔B〕連續(xù)重疊出現(xiàn)的次數(shù)，最大計數(shù)值為α;狀態(tài)觸發(fā)器〔5〕用來表示系統(tǒng)狀態(tài)，狀態(tài)控制〔6〕用來控制本地幀時序產(chǎn)生器〔2〕重新同步。
在同步狀態(tài)，幀定位識別器〔1〕給出的位置信號與本地幀時序產(chǎn)生器〔2〕給出的幀定位信號的位置信號〔bF〕重疊出現(xiàn)，狀態(tài)觸發(fā)器〔5〕的Q＝1，其Q端輸出清零信號〔C〕將校核計數(shù)器〔4〕清零，同時幀信號產(chǎn)生器〔3〕置位于等待狀態(tài)。若在某一時刻，本地幀定位信號的位置信號〔bF〕與幀定位碼字識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕沒有重疊出現(xiàn)，狀態(tài)觸發(fā)器〔5〕Q＝0，系統(tǒng)處于搜捕狀態(tài)，校核計數(shù)器〔4〕允許計數(shù)。隨后，若有幀定位碼字識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕出現(xiàn)于與本地幀定位信號的位置信號〔bF〕出現(xiàn)時刻不同的時刻，則使校核計數(shù)器〔4〕計數(shù)為1，這時幀信號產(chǎn)生器〔3〕開始運行，它每幀給出一個作比較用的位置信號〔BF〕。隨后若幀定位碼字識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕與幀信號產(chǎn)生器〔3〕給出的位置信號〔B′F〕連續(xù)同時出現(xiàn)α-1次，且?guī)ㄎ淮a字識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕與本地幀定位信號的位置信號〔bF〕沒有同時出現(xiàn)，則校核計數(shù)器〔4〕計數(shù)為α。這時，通過狀態(tài)控制〔6〕將本地幀時序產(chǎn)生器〔2〕置位于本地幀定位信號的位置信號〔bF〕與幀信號產(chǎn)生器〔3〕給出的位置信號〔B′F〕同時出現(xiàn)的位置，同時狀態(tài)觸發(fā)器〔5〕置成Q＝1，系統(tǒng)重新取得同步。而如果在校核計數(shù)器〔4〕尚未計滿α?xí)r，幀定位碼字識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕與本地幀定位信號的位置信號〔bF〕又同時出現(xiàn)，則狀態(tài)觸發(fā)器〔5〕Q＝1，系統(tǒng)恢復(fù)同步狀態(tài);或者幀定位碼字識別器〔1〕給出的位置信號〔BF〕與幀信號產(chǎn)生器〔3〕給出的位置信號〔B′F〕沒有同時出現(xiàn)，則校核計數(shù)器〔4〕復(fù)零，幀信號產(chǎn)生器〔3〕又處于等待狀態(tài)，系統(tǒng)仍處于搜捕狀態(tài)。由此可見，由于有幀信號產(chǎn)生器〔3〕給出了搜捕幀定位碼字時作比較用的位置信號〔B′F〕周期脈沖，使得在搜捕狀態(tài)下本地幀時序產(chǎn)生器〔2〕的正常工作不受破壞，所以當(dāng)誤碼使幀定位碼字連續(xù)發(fā)生錯誤時只要校核計數(shù)器〔4〕的計數(shù)達不到α(由上述可知，非真正失幀時校核計數(shù)器〔4〕計數(shù)達到α的概率很小)，系統(tǒng)就不會失幀，從而達到了抗衰落的目的。
附圖中〔Z′〕是校核計數(shù)器〔4〕計數(shù)為0時對幀信號產(chǎn)生器〔3〕的予置信號。
權(quán)利要求
1.由幀定位碼字識別器[1]，本地幀時序產(chǎn)生器[2]，校核計數(shù)器[4]，狀態(tài)觸發(fā)器[5]，狀態(tài)控制器[6]所組成的抗衰落幀同步電路的抗衰落幀同步方法，其特征在于只有同時滿足下列兩個條件才確認(rèn)系統(tǒng)失幀并重新同步(1)連續(xù)α次在每一幀非原幀定位碼字的某一位置都搜捕到了幀定位碼字；(2)在條件(1)所述的搜捕過程中，原幀定碼字位置上一直，沒有出現(xiàn)幀定位碼字。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的抗衰落幀同步方法，其特征在于幀定位碼字字長m已確定時，次數(shù)α的選擇應(yīng)滿足公式Tmin＝1(P。F)，其中Tmin是幀同步系統(tǒng)所要求的最小平均抗衰落時間，單位是秒概率P＝(1/2)α·m，m是幀定位碼字字長;F是幀頻，單位是幀/秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的幀同步方法，其特征在于所構(gòu)成的幀同步電路中有一個幀信號產(chǎn)生器〔3〕。
專利摘要
本發(fā)明提出了一種抗衰落幀同步的新方法。該方法的特點是當(dāng)誤碼使幀定位碼字連續(xù)發(fā)生錯誤時，并不認(rèn)為系統(tǒng)失幀，而是只有在每一幀中原幀定位碼字以外某一位置連續(xù)α次搜捕到幀定位碼字才確認(rèn)失幀并在新的位置上使系統(tǒng)同步。這樣可以有效地防止由于信號衰落誤碼率較高而造成系統(tǒng)失幀。
文檔編號H04L25/38GK86107710SQ86107710
公開日1987年7月22日 申請日期1986年11月13日
發(fā)明者冀克平 申請人:電子工業(yè)部54研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan