在数字通信系统中,常用一个特定的序列作为数据开始的标志,称为帧同步字。在数字传输的过程中,发送端要在发送数据之前插入帧同步字。接收机需要在已解调的数据流中搜寻帧同步字,以确定帧的位置和帧定时信息。帧同步字一般为一系列连续的码元,在接收端需要对这一系列连续的码元进行检测,如果与预先确定的帧同步字吻合,则说明接收端与发送端的数据是保持同步的,开始接收,否则不能进行接收。完成帧同步字检测工作的正是数字相关器。下面我们来看看它的具体原理。
数字相关器原理:
数字相关器在通信信号处理中实质是起到数字匹配滤波器的作用,它可对特定码序列进行相关处理,从而完成信号的解码,恢复出传送的信息。其实现方法是进行两个数字信号之间的相关运算,即比较等长度的两个数字序列之间有多少位相同,多少位不同。昀基本的相关器是异或门,例如,y=a⊕b,当a=b时,y=0,表示两位数据相同;当 a≠b时,y=1,表示两位数据不同。多位数字相关器可以由一位相关器级连构成。N位数字相关器的运算通常可以分解为以下两个步骤:对应位进行异或运算,得到N个1位相关运算结果;统计N位相关运算结果中0或1的数目,得到N位数字中相同位和不同位的数目。
当数字相关器接收到一组数据时,在时钟的上升沿对帧同步字进行检测。对于帧同步字是一个连续16位的码元,数字相关器在进行检测的过程中,只有当连续检测到16位的码元与预先设定的帧同步字完全相同时,才由输出端输出信号表示帧同步。否则,任何一位出现不相等,数字相关器又将重新开始进行检测,直到出现连续的16位码元与预先设定的16位码元完全相等时才进行输出。数字相关器的设计一般考虑采用串行输入或并行输入两种输出。
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