[發(fā)明專利]用于全數(shù)字接收機(jī)的并行符號同步系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910619123.6
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110460554B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳衛(wèi)標(biāo);張云鵬;朱韌;侯霞;岳朝磊;趙學(xué)強(qiáng);朱福南
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L1/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種用于全數(shù)字接收機(jī)的并行符號同步系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

串并轉(zhuǎn)換單元(1)：用于對串行輸入信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換且并行路數(shù)為偶數(shù)，其輸出作為插值單元(2)的輸入幀F(xiàn)₁；

插值單元(2)：用于根據(jù)控制單元(5)發(fā)出的結(jié)構(gòu)指示信號S和插值參數(shù)μ對輸入幀F(xiàn)₁進(jìn)行并行插值，插值結(jié)果作為插值幀F(xiàn)₂；輸出插值幀F(xiàn)₂和結(jié)構(gòu)指示信號S至誤差檢測單元(3)和輸出單元(6)；

誤差檢測單元(3)：用于根據(jù)插值單元(2)發(fā)出的插值幀F(xiàn)₂和結(jié)構(gòu)指示信號S，通過Gardner算法計算平均定時誤差信號E，輸出平均定時誤差信號E至濾波單元(4)；

濾波單元(4)：用于對誤差檢測單元(3)輸出的平均定時誤差信號E進(jìn)行低通濾波，獲取控制信號W并傳遞給控制單元(5)；

控制單元(5)：用于更新結(jié)構(gòu)指示信號S和插值參數(shù)μ，并輸出至插值單元(2)；

輸出單元(6)：用于根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S計算輸出指示信號R，根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S選取插值幀F(xiàn)₂中的對應(yīng)采樣作為符號幀F(xiàn)₃，并將符號幀F(xiàn)₃和輸出指示信號R作為整個系統(tǒng)的輸出；所述的控制單元(5)包括插值參數(shù)更新單元(5-1)，指示信號更新單元(5-2)和調(diào)整單元(5-3)；所述的插值參數(shù)更新單元(5-1)：用于根據(jù)控制信號W更新插值參數(shù)μ并傳遞給調(diào)整單元(5-3)、根據(jù)插值參數(shù)μ更新指示控制信號H并傳遞給指示信號更新單元(5-2)；所述的指示信號更新單元(5-2)：用于根據(jù)指示控制信號H更新結(jié)構(gòu)指示信號S；

所述的調(diào)整單元(5-3)：用于根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S對插值參數(shù)μ進(jìn)行調(diào)整；

所述結(jié)構(gòu)指示信號S表示了對應(yīng)的插值幀F(xiàn)₂的結(jié)構(gòu)，具體為：S＝0代表F₂中第偶數(shù)個采樣為最佳采樣信號；S＝1代表F₂中第奇數(shù)個采樣為最佳采樣信號；S＝2代表F₂中第3個起的第奇數(shù)個采樣為最佳采樣信號；S＝3代表F₂中第奇數(shù)個采樣和最后一個采樣為最佳采樣信號；S＝4代表F₂中第3位起的第奇數(shù)個采樣和最后一個采樣為最佳采樣信號；所述最佳采樣信號作為符號幀F(xiàn)₃輸出；

所述輸入幀的長度固定，所述符號幀的長度可變且由結(jié)構(gòu)指示信號S控制、由輸出指示信號R表示，具體為：令并行路數(shù)為2N，當(dāng)S＝0、1、4時，R＝N；當(dāng)S＝2時，R＝N-1；當(dāng)S＝3時，R＝N+1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全數(shù)字接收機(jī)的并行符號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述插值參數(shù)μ為矢量，且取值可以超出[0,1]區(qū)間，所述控制信號W為標(biāo)量。

3.一種用于全數(shù)字接收機(jī)的并行符號同步方法，其特征在于該方法包括步驟：

S1：對串行輸入信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換且并行路數(shù)為偶數(shù)，其輸出稱為輸入幀F(xiàn)₁；所述輸入幀的長度固定，符號幀的長度可變且由結(jié)構(gòu)指示信號S控制、由輸出指示信號R表示，具體為：令并行路數(shù)為2N，當(dāng)S＝0、1、4時，R＝N；當(dāng)S＝2時，R＝N-1；當(dāng)S＝3時，R＝N+1；

S2：根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S和插值參數(shù)μ對輸入幀F(xiàn)₁進(jìn)行并行插值，插值結(jié)果作為插值幀F(xiàn)₂；

S3：根據(jù)插值幀F(xiàn)₂和結(jié)構(gòu)指示信號S，通過Gardner算法計算平均定時誤差信號E；

S4：對平均定時誤差信號E進(jìn)行低通濾波，獲取控制信號W；

S5：根據(jù)控制信號W更新插值參數(shù)μ和結(jié)構(gòu)指示信號S，具體包括如下步驟：

步驟S5-1：根據(jù)控制信號W更新插值參數(shù)μ，并根據(jù)插值參數(shù)μ更新指示控制信號H，公式如下：

μ_m+1,k＝mod(μ_m,2N,1)-kW

式中，μ_m+1,k表示更新后的插值參數(shù)的第k個分量，k為取值1至2N的整數(shù)；μ_m,2N表示當(dāng)前插值參數(shù)的第2N個分量，2N表示并行路數(shù)；H_m+1表示更新后的指示控制信號，當(dāng)前指示控制信號H_m包含兩個分量H1_m,H2_m，代表向下取整；

步驟S5-2：根據(jù)指示控制信號H更新結(jié)構(gòu)指示信號S，具體更新方式采用有限狀態(tài)機(jī)進(jìn)行：

當(dāng)前結(jié)構(gòu)指示信號S＝0時：若當(dāng)前指示控制信號H＝[1,0]，下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝1；若當(dāng)前指示控制信號H＝[1,-1]，下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝4；若當(dāng)前指示控制信號H＝[-1,0]或[-1,1]，下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝2；否則下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝0；

當(dāng)前結(jié)構(gòu)指示信號S＝1時：若當(dāng)前指示控制信號H＝[0,-1]，下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝3；否則下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝1；

當(dāng)前結(jié)構(gòu)指示信號S＝2時：若當(dāng)前指示控制信號H＝[0,-1]，下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝3；若當(dāng)前指示控制信號H＝[0,0]或[0,1]，下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝2；否則下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝0；

當(dāng)前結(jié)構(gòu)指示信號S＝3時：下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝0；

當(dāng)前結(jié)構(gòu)指示信號S＝4時：下一結(jié)構(gòu)指示信號S＝0；

步驟S5-3：根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S對插值參數(shù)μ進(jìn)行調(diào)整，具體為：當(dāng)更新后的結(jié)構(gòu)指示信號S＝3或S＝4時，將插值參數(shù)μ的最后一個分量加1；

S6：根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S計算輸出指示信號R，根據(jù)結(jié)構(gòu)指示信號S選取插值幀F(xiàn)₂中的相應(yīng)采樣信號作為符號幀F(xiàn)₃；輸出符號幀F(xiàn)₃和輸出指示信號R。