[发明专利]串行化数据流中的统计字边界检测

说明书

发明权利

通过国家自然科学基金和联合大学公司之间合作协定号AST-0956545和AST-0223851下的美国政府支持来作出本发明，并且因此，美国政府在本发明中具有某些权利。

对有关申请的参考

本申请要求2010年7月26日提交的美国临时申请号61/367733和2010年7月28日提交的61/368422的优先权，这两者都命名为“串行化数据流中的统计字边界检测（Statistical Word Boundary Detection in Serialized Data Streams）”，并且通过引用而特别且全部结合于此。

背景

1. 发明的领域

本发明针对评价数据流的方法和系统，并且特别地，涉及检测数据流中的字边界的方法和系统。

发明的背景

在宽的带宽数据传送的广泛的、完善建立的领域中，承认在广泛的环境条件面前数字链路的优越稳定性、保真度和健壮性而由数字链路慢慢取代模拟链路。模拟链路仅在收集大量数据并且数字硬件可用的资源严重受到限制的最苛刻情况下仍然是优选的解决方案。尽管被精心设计并且非常可靠，常规的数字链路依靠传送器处的工业标准格式化，其仅可以使用例如微处理器或VLSI电路的复杂的高速数字逻辑装置来实现。

下面是模拟光纤链路中当前技术发展水平的示例：由Photonics Systems公司.的PSI-1600系列微波光子链路、由Linear Photonics的XiMod 25/30GHz光纤链路以及由Miteq的SATCOM光纤产品。像所有模拟链路技术一样，它们的性能对例如温度、振动和线缆弯曲的环境因素敏感，并且它们由于介质的基本属性（例如分散和耗散损失）而不可恢复地使信号降级。

下面提供数字光纤链路中的当前技术发展水平的一示例：2005年新德里第28届URSI会员大会，B. Carlson, P. Dewdney, P. Napier和D. Fort的“Data Transmission and Signal Processing for the Expanded Very Large Array (EVLA)”。尽管在大部分环境扰动面前是健壮且可靠的，实现必须要求接收器室（资源极其有限的困难空间）中的大量辅助硬件。

发明内容

本发明克服与当前策略和设计关联的问题和缺点并且提供统计地确定数据流中的字边界的新系统和方法。

本发明的一个实施例针对方法。该方法包括一个或多个处理器，其获得数据集，其中该数据集包括字，并且这些字包括符号；使用数据集的统计属性推断字之间的边界；并且输出具有标识的字边界的数据集。

在一优选实施例中，每字的符号数量是恒定的并且使用数据集的统计属性推断每字的符号数量。在另一个实施例中，每字的符号数量是动态的并且使用数据集的统计属性推断每字的符号数量。

优选地，数据集采用串行格式。串行数据优选地采用小字节序或大字节序顺序中的一个。在优选实施例中，方法还可包括将串行数据转换成并行数据。在优选实施例中，方法还可包括通过移动、旋转、延迟和缓冲中的一个重新对齐并行数据。

优选地，符号是二进制数字或比特。字的格式优优选地是符号加数值、标准二进制、偏移二进制、二的补码、一的补码、浮点和格雷码中的一个。

在优选实施例中，字具有已知的固定长度。数据集可分成与字具有相同长度的符号组。方法优选地包括基于布尔逻辑测试对每个组中的符号位置指派得分。优选地，这些得分在有限数量的组上累积。

优选地，方法进一步包括通过累积的得分标识单个符号位置，并且推断该单个符号位置占据数据集的字内的单个位置。推断的位置优选地是最高有效数字、最低有效数字和符号数字中的一个。

优选地，数据集包括采用符号加数值格式的二进制字，布尔逻辑测试是

，并且

b_k是比特k的值，b_k-1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是符号数字。

在另一个实施例中，数据集包括采用标准二进制或偏移二进制格式的二进制字，布尔逻辑测试是

，并且

b_k是比特k的值，b_k-1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是最高有效比特。

在另一个实施例中，数据集包括采用二的补码格式的二进制字，布尔逻辑测试是

；并且