[发明专利]位同步解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流载波通信领域，尤其涉及一种主从式直流载波通信系统中的解码方法。 

背景技术

在诸如电子雷管网路、智能传感网路的通信系统中，维持各节点从机工作需要的能量较小，这就便于主机向从机直接提供工作电源，并有利于对网路的维护。除此之外，上述类型的通信系统中，还要求从机的体积尽可能小。专利申请文件200810172410.9中给出了一种主从式直流载波通信系统，提供了一种双线无极性区分的、能在主机向从机提供直流工作电源的同时进行单工双向数据传输的通信系统，从而最大程度地简化了主机和从机的设计和连接，使之适用于诸如电子雷管网路、智能传感网路等类似小型从机系统。 

上述通信系统的从机中若需内置参考时钟电路，则可采用晶体振荡器或者RC振荡器。若需将振荡器用于类似电子雷管等要求同时具备抗冲击性、可集成性和高延期精度的从机中，则必须采用具备抗冲击性能的RC振荡器，原因如下： 

1.由于在从机(此处即为电子雷管)的实际爆破应用中，每发雷管的延期时间不尽相同，因此，先爆雷管对未爆雷管会产生爆炸冲击。而由于晶体依靠其机械谐振输出稳定的频率进而产生时钟，因此，爆破冲击波会对晶体的谐振频率产生影响，从而影响电子雷管的延期精度。严重时，晶体甚至可能被爆炸冲击波损坏，从而使时钟电路停止工作，导致雷管拒爆。 

2.晶体振荡器使用的晶体无法集成到控制芯片内部，这也增大了电子雷管的体积和成本。 

而若将RC振荡器用于类似电子雷管的从机中，由于充放电电压、 电阻和电容间的个体差异等因素会导致诸从机中的各个RC振荡器输出的时钟频率具有较大的离散性，而且每个从机中的RC振荡器参数还存在一定的时漂和温漂现象，因此，RC振荡器的频率稳定性较差。这就会影响从机数据接收的可靠性和从机数据解码的准确性，尤其在连续接收多位数据的时候，误差的累积会导致接收数据的错误。 

在数字通信系统中，信号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。同时，信号接收端必须有准确的抽样判决时刻才能正确判决发送端发出的码元。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)对接收码元进行抽样判决。这就是所谓码元同步，或称位同步。 

实现位同步的方法和载波同步类似，也有直接法(又称自同步法)和插入导频法(又称外同步法)两种。在自同步法中，比较常用的是曼彻斯特编码方法，由(1，0)和(0，1)表达数据位“0”和“1”，利用中间的边沿信号对数据位的采样过程进行同步。这些位同步方式，基本采用具有确定频率和确定时钟的采样，用以克服无线信号传输过程产生的相位偏移对传输可靠性的影响。 

在应用于诸如电子雷管系统的主从式直流载波通信系统中，采用有线方式发送数据，且传输距离有限，因此，波形本身产生的相位偏移可以忽略。但在从机中采用RC振荡器提供时钟信号后，时钟本身的不稳定性和频率的不确定性，会造成数据接收不可靠。因此，传统的位同步方式在主从式直流载波通信系统中的应用受到了限制。 

在交替发送01数据的时候，采用曼彻斯特编码方法会形成连续的0或1，例如发送“01”时，实际发送的数据将为0110或者1001，这就会使接收到的数据丢失数据位起始信息，从而存在数据解码错误的可能性。除此之外，有线传输过程中，在传输线路中存在的容抗和感抗可能会导致波形产生畸变。波形边沿的变化和不一致性，也使得曼彻斯特编码的自同步法在诸如电子雷管系统的应用受到了限制。 

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种能对发送到从机的数据进行准确解码的位同步解码方法，通过设定接收数据的起始信息的方式，提高了从机时钟频率不稳定时数据解码的准确性。 

本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的： 

本发明中所述的主从式直流载波通信系统，由一台主机、一台或者多台从机、以及连接主机和从机的信号总线组成，从机并联在由主机引出的信号总线之间。在上述主从式直流载波通信系统中，从机内部的数据解调电路接收并解调主机发送来的信号，并输出解调信号至从机内部的控制模块。该控制模块包含中央处理器、预定标器、串行通信接口、输入/输出接口、和计数器。其中，串行通信接口对上述数据解调电路输出的解调信号进行采样，并将采样序列输出至中央处理器，由中央处理器对其进行解码。 

中央处理器接收到串行通信接口输出的采样序列后，执行以下位同步解码流程对采样序列进行解码：