分析基于單片機的數(shù)字通信系統(tǒng)位同步提取
在數(shù)字通信系統(tǒng)中,發(fā)送端按照確定的時間順序,逐個傳輸數(shù)碼脈沖序列中的每個碼元。而在接收端必須有準確的抽樣判決時刻才能正確判決所發(fā)送的碼元,因此,接收端必須提供一個確定抽樣判決時刻的定時脈沖序列。這個定時脈沖序列的重復頻率必須與發(fā)送的數(shù)碼脈沖序列一致,同時在最佳判決時刻(或稱為最佳相位時刻)對接收碼元進行抽樣判決??梢园言诮邮斩水a(chǎn)生這樣的定時脈沖序列稱為碼元同步,或稱位同步。
實現(xiàn)位同步的方法和載波同步類似,有直接法(自同步法)和插入導頻法(外同步法)兩種,而直接法又分為濾波法和鎖相法。本文介紹的方法就是用直接法中的鎖相環(huán)實現(xiàn)的。
1 數(shù)字鎖相位同步提取原理
數(shù)字通信系統(tǒng)接收端位同步提取通常采用如圖1所示的數(shù)字鎖相環(huán)DPLL(Digital Phase Locked Loop)。DPLL包括3個部件:
該數(shù)字鎖相環(huán)未用DLF.單片機內(nèi)T0定時器及其中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)DCO功能。在DK1無跳變沿(無ZCD負脈沖)時,單片機不進入INT1中斷服務程序,T0定時為輸入碼周期Tb.在DK1有跳變沿時,進入INT1中斷服務程序,首先讀取T0當前值與預期值(Tb/2時常數(shù)),通過比較確定DCO相位與DK1數(shù)據(jù)跳變沿相位關系是超前或滯后,據(jù)此調(diào)整DCO相位。若DCO相位超前,則設置T0下周定時為Tb+δ,使DCO相位推遲;若DCO相位滯后,則設置T0下周定時為Tb-δ,使DCO相位提前,最后實現(xiàn)DCO相位與DK1數(shù)據(jù)相位鎖定??傊?,INT1中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)DPD及DCO控制功能,T0定時器及其中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)DCO功能。T1定時器及其中斷服務程序?qū)崿F(xiàn)延時即相移,使最后輸出的位同步時鐘CLK與DK1(或DK2)的相位差為0或180°:當傳輸系統(tǒng)頻帶不受限、采用MSK/FSK調(diào)制解調(diào)方式時,DK1為方波,接收端采用積分/采樣/判決進行檢測,兩者相位差應為0,即CLK與DK1數(shù)據(jù)邊沿對齊;當傳輸系統(tǒng)頻帶受限、采用GMSK/GFSK調(diào)制解調(diào)方式時,DK2(DK1經(jīng)LPF后的信號)為鐘形脈沖,CLK應對準DK2碼元中點采樣/判決,兩者相位差為180°或Tb/2,如圖2(d)所示。T1延時由P1.4輸入信號MSKC控制。INT1、T0及T1中斷服務程序框圖如圖3所示,主程序完成3個中斷源初化及其他初始化后就踏步。
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