[发明专利]一种曼彻斯特编码信号位同步方法、装置及存储介质

说明书

本发明对连续两个数字位进行过采样并结合曼彻斯特编码的特点进行数字位起始时间的估计，进而给出数字位同步调整的方向，在逐步缩小调整步长的情况下，最终达到采样时钟与数字位的同步。这样在采样时钟与数字位同步的情况下，可以通过对整个数字位，而不是一个数字位的一部分，进行过采样后的高低电平脉冲的计数来归结信号的逻辑电平，从而提升接收灵敏度。

技术领域

本发明涉及数字通信技术领域，尤其是指一种曼彻斯特编码信号位同步方法、设备、装置及计算机存储介质。

背景技术

在数字通信中，当基带信号被放大并整形后，尽管信号幅度已经到达满电源摆幅，但因为噪声或者干扰也被放大，信号波形会出现毛刺，或者在高低电平切断点出现多次翻转的现象，如图1所示。这两个现象在接收灵敏度附近会比较严重，这些毛刺和多次翻转会影响到接收机数字信号的位同步。当接收电路采取的是边沿识别的方法来进行位同步，在接收机的数字电路中，一种形式是采用边沿触发的形式，毛刺就会有一个边沿，这样电路被触发后，就会产生假的边沿时刻；如果存在多次翻转，则说明边沿附近噪声或者干扰比较大，第一次翻转可能会比真正的边沿时刻提前，造成前后两个位的时长改变不再是希望的50％的占空比。

常用解决毛刺和多次翻转问题的方法是根据一定的时间间隔内高低脉冲的计数来推断这段时间间隔内的信号应该为高电平或者低电平，从而把这段时间间隔内的毛刺或者多次翻转总结为单一的电平，从而消除毛刺和多次翻转对后续数字信号处理的影响。例如，在某段时间间隔内，过采样待处理的信号，采样为高电平记为逻辑1，采样为低电平记为逻辑0。时间间隔结束后，采样为逻辑1的点数为N₁，采样为逻辑0的点数为N₀。如果N₁N₀，这段时间的信号被归结为高电位，否则为低电位。

如果原始信号是经过曼彻斯特编码的，它的脉冲宽度就只有两个值，并且一个是另外一个的两倍。当对上述时间间隔进行电平判断后，接下来可以判断所形成的信号的脉冲宽度是否与原始信号要求的宽度一致。如果一致，所形成的信号就是有效的曼彻斯特编码的信号；否则所形成的信号就是出错的信号，如图2所示。如果所形成的信号是有效的，则可以送去下一个模块进行进一步处理。这种方法的缺点是选取的时间间隔的长短直接等于数字位起始时间的误差，考虑到信号上升沿和下降沿附近的多次翻转现象，处理过后的信号的占空比会随着时间间隔的增加而增加。另外一点是，当其中一小段信号由于毛刺或者多次翻转而出错的时候，整个数字位就会被判断出错。

这种方法的关键是没有进行数字信号的位同步，所以不能在整个数字位内进行统计估计，评估数字位是逻辑1还是逻辑0。这样本来可以通过在整个数字位内进行统计估计可以给出正确逻辑电平的情况，在这种方法中有可能被判断为出错，直接的后果就是接收灵敏度的降低。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中由于没有进行数字信号的位同步，导致逻辑电平判断出错，接收灵敏度降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种曼彻斯特编码信号位同步方法、设备、装置及计算机存储介质，包括：

在两个连续数据位宽内进行计数，并列出所有符合曼彻斯特编码规则的数字信号组合；

分析每个组合在采样起始点相对位置超前和滞后两种情况下，第一位宽内和第二位宽内的逻辑1点数和逻辑0点数的计数结果，并对所述计数结果进行归纳得到多个计数结果条件表达式；

列出每个组合在采样起始点相对位置超前和滞后两种情况下，第一位宽内和第二位宽内的计数结果条件表达式，并将结果一致的组合进行合并，得到采样起始点相对位置和计数结果的相对关系；

根据所述相对关系得到采样起始点相对位置的判断流程；

根据待处理数字信号在两个连续数据位宽内的计数结果表达式，利用所述判断流程判断所述待处理数字信号的采样起始点相对位置，是否出现超前和落后反复跳转的现象；