一种差分曼彻斯特解码电路及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种差分曼彻斯特解码电路及方法。
【背景技术】
[0002]曼彻斯特编码(Manchester Encoding, ME)，也叫做相位编码，是一个同步时钟编码技术，常用于局域网传输。曼彻斯特编码是一种数据同步传输的编码方式，每一位的中间有一跳变，从低到高跳变表示0，从高到低跳变表示I ;也可相反的定义，从低到高跳变表示1，从高到低跳变表示0，而差分曼彻斯特编码在曼彻斯特编码基础上有进一步的改进，在码流中与前一个跳沿同向的为数据0，反向的为数据1，如图1所示，因此，曼彻斯特解码时需要区分接收码流中的长电平和短电平。
[0003]中国发明专利CN201210126893.5的解码方法是:根据预设的采样间隔对基于差分曼彻斯特编码的信号进行采样，得到一系列采样点，然后将得到的各采样点的幅值-时间特征转化为时间特征，得到与上述一系列采样点对应的时间流数据；进而根据差分曼彻斯特编码中码元O和码元I对应的波形相位翻转处与X轴的交点与前一个码元对应的波形与X轴的最后一个交点之间的时间差关系，从时间流数据中解析出码元值。该技术存在以下不足:需要一个较为精确的采样时钟来进行计数，从而进行跳变沿的长度判断和时钟恢复，但是在实际的电路系统中，精确的采样时钟可能难以达到，例如在芯片内部的RC振荡器，其产生的时钟精度可能有正负30%的偏差，这样可能导致较高误码率发生。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种差分曼彻斯特解码电路及方法，旨在解决现有需要一个较为精确的采样时钟来进行计数，从而进行跳变沿的长度判断和时钟恢复，但是在实际的电路系统中，精确的采样时钟可能难以达到，从而导致较高误码率发生的问题。
[0005]—方面，提供一种差分曼彻斯特解码电路，包括:
[0006]波形转化单元，用于对接收到的方波信号进行采样，以采样到高电平或低电平对采样计数器做不同类型计算操作将所述方波信号转化为三角波信号；
[0007]信号判断单元，用于分别以预设高电平门限和预设低电平门限来判断所述三角波信号的高低电平，并通过判断所述三角波信号的波峰和波谷恢复出解码时钟和中间数据；
[0008]数据解码单元，用于以所述解码时钟对所述中间数据进行两次采样并将采样后的数据经过异或处理，获得解码数据。
[0009]进一步地，所述电路还包括:
[0010]信号滤波单元，用于对接收到的数字信号进行平均窗滤波，获得所述方波信号。
[0011]进一步地，所述信号滤波单元具体用于将接收到的数字信号输入至一个N位移位寄存器，N为大于等于8的正整数；通过加法器对所述移位寄存器中的每一比特位进行求和结果；将所述求和结果与第一配置寄存器、第二配置寄存器进行比较，其中，如果所述求和结果大于等于第一配置寄存器的值，则滤波会后的数据为1，如果所述求和结果小于等于第二配置寄存器的值，则滤波会后的数据为O，其它情况下滤波后的数据不变，将最终获得滤波后的数据作为方波信号输出，所述第一配置寄存器中预置的是大于等于N/2的整数，所述第二配置寄存器中预置的是小于等于N/2的整数。
[0012]进一步地，所述波形转化单元具体包括:
[0013]计数器初始化模块，用于采样计数器初始化为O ;
[0014]信号判断模块，用于对方波信号进行高低电平判断，如果采样到高电平，执行计算器加模块，如果采样到低电平，执行计算器减模块，直至所述方波信号结束，将所述方波信号转化为三角波信号；
[0015]计算器加模块，用于所述采样计数器加I ;
[0016]计算器减模块，用于所述采样计数器减I。
[0017]进一步地，所述预设高电平门限为所述三角波信号的均值电平和采样计数器的波峰中间的某个幅值点；所述预设低电平门限为所述三角波信号的均值电平和采样计数器的波谷中间的某个幅值点。
[0018]进一步地，所述信号判断单元具体还用于在所述三角波信号的上跳沿，所述采样计数器的值小于等于所述预设低电平门限；在所述三角波信号的下跳沿，所述采样计数器的值大于等于所述预设高电平门限；在上述两种情况下均可产生解码时钟的时钟跳变。
[0019]另一方面，提供一种差分曼彻斯特解码方法，包括:
[0020]对接收到的方波信号进行采样，以采样到高电平或低电平对采样计数器做不同类型计算操作将所述方波信号转化为三角波信号；
[0021 ] 分别以预设高电平门限和预设低电平门限来判断所述三角波信号的高低电平，并通过判断所述三角波信号的波峰和波谷恢复出解码时钟和中间数据；
[0022]以所述解码时钟对所述中间数据进行两次采样并将采样后的数据经过异或处理，获得解码数据。
[0023]进一步地，所述对接收到的方波信号进行采样，以采样到高电平或低电平对采样计数器做不同类型计算操作将所述方波信号转化为三角波信号之前还包括:
[0024]对接收到的数字信号进行平均窗滤波，获得所述方波信号。
[0025]进一步地，所述对接收到的数字信号进行平均窗滤波，获得所述方波信号具体:
[0026]将接收到的数字信号输入至一个N位移位寄存器，N为大于等于8的正整数；
[0027]通过加法器对所述移位寄存器中的每一比特位进行求和结果；
[0028]将所述求和结果与第一配置寄存器、第二配置寄存器进行比较，其中，如果所述求和结果大于等于第一配置寄存器的值，则滤波会后的数据为1，如果所述求和结果小于等于第二配置寄存器的值，则滤波会后的数据为0，其它情况下滤波后的数据不变，将最终获得滤波后的数据作为方波信号输出，所述第一配置寄存器中预置的是大于等于N/2的整数，所述第二配置寄存器中预置的是小于等于N/2的整数。
[0029]进一步地，所述对接收到的方波信号进行采样，以采样到高电平或低电平对采样计数器做不同类型计算操作将所述方波信号转化为三角波信号具体:
[0030]Sll采样计数器初始化为O ;
[0031]S12对方波信号进行高低电平判断，如果采样到高电平，执行步骤S13，如果采样到低电平，执行步骤S14，直至所述方波信号结束，将所述方波信号转化为三角波信号；
[0032]S13所述采样计数器加I ;
[0033]S14所述采样计数器减I。
[0034]进一步地，所述预设高电平门限为所述三角波信号的均值电平和采样计数器的波峰中间的某个幅值点；所述预设低电平门限为所述三角波信号的均值电平和采样计数器的波谷中间的某个幅值点。
[0035]进一步地，所述通过判断所述三角波信号的波峰和波谷恢复出解码时钟具体:
[0036]在所述三角波信号的上跳沿，所述采样计数器的值小于等于所述预设低电平门限；在所述三角波信号的下跳沿，所述采样计数器的值大于等于所述预设高电平门限；在上述两种情况下均可产生解码时钟的时钟跳变。
[0037]在本发明实施例，波形转化单元，用于对接收到的方波信号进行采样，以采样到高电平或低电平对采样计数器做不同类型计算操作将所述方波信号转化为三角波信号；信号判断单元，用于分别以预设高电平门限和预设低电平门限来判断所述三角波信号的高低电平，并通过判断所述三角波信号的波峰和波谷恢复出解码时钟和中间数据；数据解码单元，用于以所述解码时钟对所述中间数据进行两次采样并将采样后的数据经过异或处理，获得解码数据，本发明，通过采样计数器的自加减来消除时钟偏差的影响，电路结构简单，误码发生率低。
【附图说明】
[0038]图1是本发明【背景技术】提供的曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码示意图；
[0039]图2是本发明实施例一提供的差分曼彻斯特解码电路的结构示意图；
[0040]图3是本发明实施例一提供的移动平均滤波电路结构示意图；
[0041]图4是本发明实施例一提供的差分曼彻斯特解码数据流图；
[0042]图5是本发明实施例一提供的解码时钟和中间数据的处理流程图；
[0043]图6是本发明实施例二提供的差分曼彻斯特解码方法的实现流程图。