专利名称：数字信号传输中的同步信号检测方法
技术领域：
本发明属于信号传输领域，特别一种数字信号传输中的同步信号检测方法。
背景技术：
在许多数字信号传输中，为了特殊的目的，在传输信号中安排了同步信号。同步信号是一个伪随机序列，周期出现，并且以二进制PAM方式传输。在接收端需要将这些同步信号检测出来，一般可以用同样的伪随机序列和接收到的信号进行匹配。由于该伪随机序列与接收到的同步信号匹配后得到的匹配值是信道冲激响应最大值的N倍(N为同步信号长度)，所以只要该匹配值大于门限值就表明找到了同步信号。现有同步信号匹配技术一般是将N个数据全部寄存下来，然后在一个符号时钟内完成这N个符号的匹配。如果N值较大，那么匹配运算量很大，而且需要很多的硬件资源。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用匹配的形式检测同步信号的方法，能够在保证性能的情况下大大降低匹配运算量，从而极大地节省了硬件资源。
本发明中的同步信号检测方法是通过匹配的方式实现先将已知的伪随机序列的前N0个与接受到的数字信号进行预匹配，如果发现该匹配值大于门限值，则认为找到了一个可能的同步信号，然后就启动全匹配，否则认为不是同步信号，不作处理。所述的全匹配是将预匹配的结果及后续待匹配的信号置入一列全匹配处理单元中的最后一个进行匹配。如果发现全匹配处理单元队列中前面有空的单元，就往前移动，直到不能再往前移动为止，然后给本单元置一个被占用的标志。如果匹配到同步信号的最后一个信号，则本次全匹配完成。将该匹配值与门限值比较，若大于则找到同步信号，否则不是同步信号。由于在全匹配的过程中，预匹配过程中可能又会检测到有新的可能的同步信号出现，需要进行另外的全匹配，所以需要设置多个的全匹配处理单元并组成一列。
在每个全匹配过程中间设置两个位置，匹配到这两个位置时检查匹配值是否大于设定门限值，大于则继续匹配，否则认为本单元所匹配的不是同步信号，释放这个匹配单元，将对列后面的往前移动。
这种先进行预匹配后再进行全匹配的同步信号检测方法，及早地发现非同步信号，从而避免了对非同步信号进行进一步匹配，大大减少了运算量，使需要的硬件资源相应减少。
图1为同步信号匹配结构；图2为全匹配单元的结构。
具体实现方式如图1所示，伪随机序列PN511作为同步信号。首先是预匹配PN511的前N0个，如取N0＝128。设置一个长度为N0的移位寄存器，每接收到一个数据，就移入移位寄存器中，将移位寄存器中的数据与相对应的伪随机序列PN511的前N0个比特作预匹配。也就是用N0个伪随机比特对移位寄存器中对应的N0个数据进行选择，如果第n个伪随机比特为1，那么就取第n个数据原来的值，如果第n个伪随机比特为0，则取第n个数据的反。然后将这N0个选择出的数据相加，即得到预匹配的结果。再取预匹配结果的绝对值，然后与设定的门限值作比较，若小于门限值，认为不是同步信号，不作处理，否则表明找到了一个可能的同步信号，那么就接着进行全匹配。
由于在全匹配的过程中，预匹配单元可能又会检测到有新的可能的同步信号出现，需要进行新的全匹配，所以需要多个的全匹配单元，这里设置一个长度为NUM的全匹配单元队列，每个全匹配单元都设有状态标志FLAG[i]，标志第i个单元是否被占用，还有移位使能信号ShiftEna[i]，ShiftEna[i]＝ShiftEna[i-1]#！FLAG[i](第一个除外，ShiftEna[1]＝Fin511[1]#！FLAG[1]，Fin511[i]表示PN511是否匹配完)，当ShiftEna[i]＝1时表明第i个单元为空，可以将第i+1个单元的全匹配处理移到第i个单元来进行，使得空的全匹配单元在队列的尾部出现，以供后面检测到新的可能同步信号时使用。
当全匹配单元都没有被占用的时候，FLAG[i]都为0，ShiftEna[i]均为1，如果需要进行新的全匹配，就放到队列尾部的全匹配单元中进行，逐级移到队列头，即在第1个单元进行全匹配，将FLAG[1]置为1，ShiftEna[1]置为0，表明此单元已被占用。以后再有需要全匹配时，也都是从队列尾部进入，移到最前面的空单元中进行处理，然后将本单元的FLAG[i]置为1，ShiftEna[i]置为0。直到所有的单元都被占满为止。
当全匹配单元i为空，即ShiftEna[i]为1、FLAG[i]为0时，如果单元i+1被占用，那么单元i+1中的全匹配将被移到i中进行。单元i+1将当前的匹配结果、所匹配到的PN511的位置、是否匹配完的标志等信息置给单元i。单元i将FLAG[i]置1，同时检测单元i-1，如果它被占用的话，那么ShiftEna[i]清零。如图2所示，单元i继续进行全匹配，即将PN511产生器的输出与输入的数据逐个匹配，如果PN511产生器的输出为1，那么将输入数据加到匹配结果中，如果PN511产生器的输出为0，那么在匹配结果中减去输入数据。
为了避免非同步信号占用全匹配单元，以防止全匹配单元全部被非同步信号占用而导致正确的同步信号被挤掉，在每个单元的全匹配进行到中间某个位置的时候(如在伪随机序列PN511的第256和374比特的位置)，将匹配的结果与某个门限值(分别为T1和T2)作比较，如果大于门限值就继续匹配，但如果小于门限值，就看作此时占用该单元的是非同步信号，不再继续匹配，将该单元释放，将FLAG[1]置为0，ShiftEna[1]置为1。这样如果该单元后面还有全匹配单元正被占用，就将它们往前移动，使空出的单元位于队列的尾部。这样可以尽可能地避免全匹配单元被非同步信号占用。监测第1个单元，如果匹配完成，将匹配结果与门限值T3作比较，如果小于T3，那么认为当前匹配的不是同步信号，如果大于T3，则认为检测到同步信号，将FLAG[1]置为0，ShiftEna[1]置为1。
权利要求
1.数字信号传输中的同步信号检测方法，其特征在于该检测方法是通过匹配的方式实现的，包括步骤为将已知的伪随机序列的前N0个与接受到的数字信号进行预匹配，如果发现该匹配值大于门限值，则认为找到了一个可能的同步信号，然后就启动全匹配，否则认为不是同步信号，不作处理；所述的全匹配是将预匹配的结果及后续待匹配的信号置入一列全匹配处理单元中的最后一个进行匹配，如果发现全匹配处理单元队列中前面有空的单元就往前移动，直到不能再往前移动为止，然后给本单元置一个被占用的标志；如果匹配到同步信号的最后一个信号，则本次全匹配完成；将该匹配值与门限值比较，若大于则找到同步信号，否则不是同步信号。
2.如权利要求1所述的数字信号传输中的同步信号检测方法，其特征在于在每个全匹配过程中间设置两个位置，匹配到这两个位置时检查匹配值是否大于设定门限值，大于则继续匹配，否则认为本单元所匹配的不是同步信号，释放这个匹配单元，将对列后面的往前移动。
全文摘要
本发明公开了一种同步信号检测方法。先将已知的伪随机序列的前N
文档编号H04B17/00GK1447555SQ03115130
公开日2003年10月8日 申请日期2003年1月24日 优先权日2003年1月24日
发明者邹志永, 王匡 申请人:杭州国芯科技有限公司