[发明专利]并行帧同步方法、发送端、接收端及低轨卫星通信系统

说明书

本发明公开了一种并行帧同步方法、发送端、接收端及低轨卫星通信系统。方法包括：S1，将接收数据转换为第一并行数据；S2，对第一并行数据的每一列数据通过第一算法完成帧同步处理，包括：参数设置步骤；搜索态检测步骤，在列数据上滑动N个并行窗口后，当检测到帧同步码组时，进入校核态检测步骤；校核态检测步骤，在列数据上滑动N个并行窗口后，当检测到帧同步码组时，T1＝T1+1，若T1达到第一连续检测帧数，进入同步态检测步骤；同步态检测步骤，在列数据上滑动N个并行窗口后，当检测到帧同步码组时，T2＝T2+1，若T2达到第二连续检测帧数，完成帧同步。并行窗口滑动检测结合三态帧同步转换，提高通信速率、保证可靠性。

技术领域

本发明涉及通信传输同步技术领域，特别是涉及一种并行帧同步方法、发送端、接收端及低轨卫星通信系统。

背景技术

在数字通信系统中，发送端一般以一定数目的数据帧进行数据传输，通过帧同步技术可获取每个数据帧的起始及结束位置，从而完成信息的同步传输。为实现帧同步，通常有两种加帧方法，一种是在数字信息流中插入一些特殊的同步码组，第二种是利用数据码组自身彼此不同特性实现自同步。在目前的通信应用中，大多采用第一种加帧方式来实现帧同步。

在通信链路的建立过程中，通信信号的同步处理至关重要，通信信号的同步处理影响通信系统的稳定性以及信号的传输速率。在星间资源和器件水平有限的前提条件下，如何在每一帧数据传输时间内快速完成帧同步处理，以及提高同步检测可靠性成了至关重要的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种并行帧同步方法、发送端、接收端及低轨卫星通信系统。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种并行帧同步方法，包括：步骤S1，接收发送端发送的数据并同步地将接收数据转换为第一并行数据，发送端发送的每帧数据中均插入了帧同步码组；步骤S2，对于所述第一并行数据的每一列数据通过第一算法完成所述列数据的帧同步处理，所述第一算法包括：参数设置步骤，设置N个并行窗口、第一连续检测帧数、第一变量T1、第二连续检测帧数和第二变量T2，T1初始值为0，T2初始值为0，N为大于1的正整数；搜索态检测步骤，在所述列数据上滑动N个并行窗口后，对N个并行窗口内的数据进行帧同步码组检测，当检测到帧同步码组时，进入校核态检测步骤，当未检测到帧同步码组时，返回继续执行搜索态检测步骤；校核态检测步骤，在所述列数据上滑动N个并行窗口后，对N个并行窗口内的数据进行帧同步码组检测，当检测到帧同步码组时，令T1＝T1+1，判断T1是否达到第一连续检测帧数，若T1达到第一连续检测帧数，进入同步态检测步骤，若T1没有达到第一连续检测帧数，返回继续执行校核态检测步骤，若未检测到帧同步码组，返回执行搜索态检测步骤；同步态检测步骤，在所述列数据上滑动N个并行窗口后，对N个并行窗口内的数据进行帧同步码组检测，当检测到帧同步码组时，令T2＝T2+1，判断T2是否达到第二连续检测帧数，若T2达到第二连续检测帧数，认为所述列数据完成帧同步处理，若T2没有达到第二连续检测帧数则返回继续执行同步态检测步骤，若未检测到帧同步码组时，则返回搜索态检测步骤。

上述技术方案：本方法针对通信高速率和稳定性的传输需求，在器件水平有限和星间资源紧张的前提下，在接收端采用并行滑动窗口检测多路并行信号的帧同步码组，基于搜索态、校核态和同步态的三态帧同步转换逻辑，对结果进行判决，在提高通信速率的同时有效保证通信系统的可靠性，实现信号的高速传输，最高可实现10Gbps的数据吞吐量，并行滑动窗口的检测有利于节约检测的时钟周期，提高帧同步检测效率，基于三态的帧同步检测逻辑，有效减少漏同步和假同步的概率；提供了一种高速率高可靠性、突发式帧同步的检测方法。

在本发明的一种优选实施方式中，在所述步骤S2中，在第一并行数据的全部或部分列数据中同时执行第一算法完成帧同步处理。

上述技术方案：实现多路并行信号的同时检测，提高了帧同步处理速度，提高通信速率。