基于单片机的数字通信系统位同步提取

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1、；j霪暖篡薯圈蹩霾篡隧!堕!!坚!!!呈!!生旦竺竺!!堕呈!!旦!万方数据基于单片机的数字通信系统位同步提取王帆，王新新(洛阳理工学院计算机与信息工程系，河南洛阳471023)摘要：同步是通信系统中一个非常重要的实际问题。同步系统性能的降低会导致通信系统性能的降低，甚至使通信系统不能正常工作。因此，同步是信息能够正确可靠传输的前提。介绍一种基于单片机的锁相环位同步提取技术的原理及算法。关键词：位同步；数字锁相；通信系统；单片机中图分类号：TN914．3文献标识码：A文章编号：1674—7720(2010)23—0066—02Extractionofb

2、itsynchronizationsignalbasedonsingle-chipWANGFan，WANGXinEngineering，LuoyangInstituteofScienceandTeehnol093"，Luoyang471023，China)Abstract：Synchronizationisaveryimportanlpracticalprobleminthecommunicationsystem．Inthecommunicationsystem，reducingsynchronoussystemfunctionwouldcauseco

3、mmunicationsystemfunctiontolower，even"makingthecommunicationsystemcan’tworknormally．Therefore，synchronousisthepreconditionthattheinformationcanbetransferredcorrected．Thispaperdiscussesanextractiontechnologyofbitsynchronizationsignalbasedonsinglechip．Keywords：bitsynchronization；d

4、igitalphaselock；communicationsystem；single—chip在数字通信系统中，发送端按照确定的时间顺序，逐个传输数码脉冲序列中的每个码元。而在接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确判决所发送的码元，因此，接收端必须提供一个确定抽样判决时刻的定时脉冲序列。，这个定时脉冲序列的重复频率必须与发送的数码脉冲序列一致，同时在最佳判决时刻(或称为最佳相位时刻1对接收码元进行抽样判决。可以把在接收端产生这样的定时脉冲序列称为码元同步，或称位同步。实现位同步的方法和载波同步类似，有直接法(自同步法)和插入导频法(外同步法)两种，而直

5、接法又分为滤波法和锁相法。本文介绍的方法就是用直接法中的锁相环实现的。1数字锁相位同步提取原理数字通信系统接’收端位同步提取通常采用如图1所示的数字锁相环DPLL(DigitalPhaseLockedLoop)。DPLL包括3个部件：(1)数字鉴相器DPD(DigitalPhaseD1tector)比较接收码元与本地DCO输出的位同步时钟相位，输出反映相位差的数字信号。66(2)数字环路滤波器DLF(DigitalLoopFilter)对DPD输出相位误差数字信号滤波，去掉随机噪声的影响，输出较准确的相位误差数字信号。(3)数控振荡器DCO(Digit

6、alControlledOscillator)足数字电路构成的振荡器，输出与接收码元相同速率的位同步时钟脉冲CI。K，其相位受相位误差数字信号控制可提前或推迟，最后与接收码元相位锁定。接收NRz码垂汀面石—卜—玎-_n—面五升l学步时钟cLK—L—L=一i一图1位同步提取数字锁相环(DPLL)DPD及I)CO是构成数字锁相环必不可少的部件，DLF可视需要而加入，3个部件各由多种形式的电路组成不同的数字锁相环。最典型的数字锁相环为超前一滞后型数字锁相环，又称为微分整流型数字锁相环，在码速率不高时可由图2所示单片机系统实现。图中，边缘检测又称为过零检测，它

7、将输入数据信号DKl放大整形后，再将其跳变沿(整形前的过零点)变换为窄脉冲ZCD，送至单片机的外部中断输入端INTl。边缘检测中的延时电路可用几级门实现。微分整流电路与边缘检测《微型机与应用》2010年第29卷第23期j堕曩鏖囊簟耀!塑!塑旦坐璺!型曼旦里竺竺!堕皇!!!!万方数据fa)单片机系统T0竺垆I阿剖F@]P—ZCDfb)边缘检测DKUtlZCICLKfc)单片机功能方框图cL}0l0l00』00(d)有关波形图2单片机实现超前～滞后位同步数字锁相环电路具有相同功能。该数字锁相环未用DLF。单片机内TO定时器及其中断服务程序实现DCO功能。在

8、DKl无跳变沿f无ZCD负脉冲)时，单片机不进入INTI中断服务程序，T0定时为输入码周期n。