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VHDL语言实现的帧同步算法

发布时间:2019-05-20 18:07 来源:未知 编辑:admin

  实现帧同步的基本方法是在发送端预先规定的时隙,即帧同步码时隙,插入一组特殊码型的帧同步码组。在接收端利用同步码的自相关性确定帧的同步位置。帧同步码组可以是集中插入的,也可以是分散插入的。对于分散的帧同步码插入方式,其工作原理与集中插入方式相类似,下面就以集中插入帧同步码为例来说明帧同步的工作原理。

  搜索态 在数据接收的起始时刻或帧未同步时,帧同步进入搜索态。在数据流中寻找帧同步码(111lOlOOOO);当数据流与帧同步码相同时,表明已搜索到一个同步帧头;可启动进入帧同步的校核状态。

  校核态 为了防止信号中出现虚假同步;找到第1组同步码后跳过1帧长度必须再次确认帧同步码。若连续经过M帧同步码确认均同步正确,则系统立即转入同步状态;否则存在假同步;返回搜索态。由首次搜索到帧同步头到进入同步态的M帧时叫后方保护时间。

  同步态 帧同步处于同步状态时;若连续N帧帧同步正确则仍保持在同步状态。考虑到接收的数据流帧同步码可能受外界干扰而存在误码,在同步状态中只有连续N帧丢失同步码才进入失步状态,并返回搜索态。其中N帧时叫前方保护时间。由于有前方保护时间,在接收过程中虽然出现某帧同步码误码,但系统并不会立即进入失步状态。由此可减少因误码而进入失步状态的可能性。

  其次,把接收到的数据送人移位寄存器,并对送人的数据同步码检测。当系统处于不同状态时,其状态转换如下:

  则输出syn的仿线可以看出,系统刚开始时处于搜索态,当系统捕获到同步码时,即进入校核态;当系统连续2次捕获到同步码时,系统进入同步状态。在同步态,系统只有连续3次丢失帧同步码时才确认失步,重新进入搜索态。在具体应用中,可根据实际需要对程序中的同步码、帧长、前后方保护时间进行调整,使系统处于最佳工作状态。

  由于VHDL对设计的描述具有相对独立性,因此设计者可以不懂硬件的结构,只需知道设计的目标。这种设计方法集设计、模拟、综合为一体的设计方法,能有效地缩短电路设计周期,减少可能发生的错误,降低了开发成本,在未来现代数字系统中将会起着越来越重要的作用。用VHDL来进行数字系统设计既方便又简单,还具有良好的可移植性和维护性,代表着现代数字系统设计的走向。

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