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如何提高帧同步检测的正确性

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      有时候,为了保证通信的可靠性,在信号到来时,需要判定一下信号是否是在允许的范围内出现,如果在正常的范围内出现,则认为正常,如果不在正常的范围内出现,则认为出现虚警。下面以一具体的实例来说明此类问题。

      在进行语音通信的时候,数据是以帧为基本单位进行发送的,为了确定每一帧的帧头与帧尾,常在每一帧中加入同步字。由于语音通信中,数据的采集是连续的,这时候相邻的两帧之间的时间间隔是基本上是固定的,在对每一帧进行同步检测时,都会在某一时刻输出同步信号,以提示接收相应的数据信息,但是,由于噪声和干扰的存在,不可避免的会引起误码和虚警的情况,这时候,为了最大限度的提高同步判决以便正确的接收信息,需要对判决的同步时刻加以确定。由于帧长固定,所以当信息到来时,检测到的帧同步信号也应该是间隔固定的,所以,可以给帧同步的判定时间加一时间窗,当检测到的帧同步时刻位于该时间窗内时,可以认为是“真”的帧同步,当检测到的帧同步时刻位于时间窗外时,可以认为是“假”帧同步,或是虚警。下面是针对这一情况利用ISE软件的仿真图1

仿真图(1)

图2

仿真图(2)

       下面简单的介绍一下以上设计的主要思路。

      由于数据的帧长是固定的,数据通信时的采样率也是确定的,所以相邻两帧之间采样的数据点数也是固定的,这时,可以利用这一确定的关系,产生一个“时间窗”脉冲,时间窗的宽度可以根据需要进行设定,如果对帧同步的判定要求比较严格,时间窗可以设定的比较窄一些,如果信道的环境不是特别理想,干扰和噪声比较严重,则可以将时间窗设的比较宽一些,将帧同步的判定有效时间限定这一脉冲时间窗内,当在时间窗内判定出现同步,则认为是“真”同步,如果同步时刻出现在时间窗外,则认为是“假”同步,或者是虚警,那将接收到的数据丢掉。

      但是,此时,不可避免的会出现一些问题,如:脉冲时间窗的产生基准是什么,以上的仿真我们是以第一次帧同步的判定时刻作为基准产生的,但是,考虑到实际的信道情况,第一个帧同步判定时刻,未必就是“真”的,这个时候,我们可以采取下列措施,即先不产生脉冲时间窗,先对帧同步时刻进行判定,当连续的出现几帧的同步时间间隔都满足实际要求时,这个时候我们可以再产生一脉冲时间窗,用这一脉冲时间窗作为始能信号,控制后端是否接收数据,从而降低出错概率。

      以上是个人在实际的工程项目中的一些经验,仅供参考。