一种差分曼彻斯特解码电路及方法_2

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>【具体实施方式】
[0044]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0045]以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述:
[0046]实施例一
[0047]图2示出了本发明实施例一提供的差分曼彻斯特解码电路的具体结构框图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。在本实施例中,该电路包括:波形转化单元、信号判断单元、数据解码单元和信号滤波单元。
[0048]需要说明的是,在无线通信中,差分曼彻斯特编码由于效率高、耦合时钟编码信息等优点而大量采用,无线通信发送端通过脉冲宽度调制(Pulse-Width Modulat1n,PffM)等调制方式,将原始数据按差分曼彻斯特编完码后发送出去。无线接收端收到发送的波形时,通过放大器放大后再通过固定电平比较器分别对波形进行量化,得到数字信号。
[0049]其中,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。
[0050]具体的,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,具体如图3所示,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。
[0051]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;
[0052]在本实施例中,滤波后的方波信号存入寄存器中,然后采样计数器进行计数,每采样到高电平时,计数器的值加I ;每采样到低电平时,计数器的值减1,这样方波经过处理后从采样计数器出来的波形变成三角波波形。如图4三角波变换(b)所示,具体的,所述波形转化单元具体包括:
[0053]计数器初始化模块,用于采样计数器初始化为O ;
[0054]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;
[0055]计算器加模块,用于所述采样计数器加I ;
[0056]计算器减模块,用于所述采样计数器减I。
[0057]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;
[0058]在本实施例中,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。预设高电平门限寄存器中存放预设高电平门限值,预设低电平门限寄存器中存放预设低电平门限值,三角波信号和高低电平门限值分别输入到比较器中。中间数据的产生方法如下:
[0059](I)三角波的幅值大于等于预设高电平门限,中间数据为I ;
[0060](2)三角波的幅值小于等于预设低电平门限,中间数据为O ;
[0061](3)其他情况,中间数据不变,即保持为上次的结果。
[0062]其中,中间数据的输入波形,如图4中间数据(d)所示,预设高电平门限值的设置方法如下:取三角波信号的均值电平和采样计数器峰值中间的某个幅值点。优选的,预设高电平门限值为1/4,1/3,1/2,2/3,3/4的计数器峰值。同样可以设置预设低电平门限,取三角波的均值电平和计数器谷值中间的某个幅值点即可。进一步地,所述信号判断单元产生解码时钟具体为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,如图4解码时钟(C)所示,通过电路变形为三角波信号时,因为是采样同一个始终进行增加和减少的计数,因此不同的时钟偏差只是图4三角波变换(b)中三角波的波峰高度不同,但是解码时钟和中间数据都保持不变。因此,上述设计可以完全消除时钟偏差的影响。
[0063]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。
[0064]在实施例中,用解码时钟对中间数据进行两次采样,具体处理电路如图5所示,解码时钟第一次采样中间数据后的波形如图4(e)所示,第二次采样后波形如图4(f)所示,将两次采样的数据经过异或处理,可得到解码数据,如图4(g)所示。
[0065]本实施例,通过采样计数器的自加减来消除时钟偏差的影响,误码发生率低,同时,电路结构简单、配置方便灵活,滤除毛刺宽度可调整,具备良好的适应性和实用性。
[0066]实施例二
[0067]图6示出了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,详述如下:
[0068]在步骤S601之前,所述方法还包括:
[0069]对接收到的数字信号进行平均窗滤波,获得所述方波信号。
[0070]具体的,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;
[0071]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;
[0072]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,具体如图3所示,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。
[0073]在步骤S601中,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。
[0074]在本实施例中,滤波后的方波信号存入寄存器中,然后采样计数器进行计数,每采样到高电平时,计数器的值加I ;每采样到低电平时,计数器的值减1,这样方波经过处理后从采样计数器出来的波形变成三角波波形,如图4三角波变换(b)所示,具体还包括:
[0075]Sll采样计数器初始化为O ;
[0076]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;
[0077]S13所述采样计数器加I ;
[0078]S14所述采样计数器减I。
[0079]在步骤S602中,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。
[0080]在本实施例中,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。预设高电平门限寄存器中存放预设高电平门限值,预设低电平门限寄存器中存放预设低电平门限值,三角波信号和高低电平门限值分别输入到比较器中。中间数据的产生方法如下:
[0081](I)三角波的幅值大于等于预设高电平门限,中间数据为I ;
[0082](2)三角波的幅值小于等于预设低电平门限,中间数据为O ;
[0083](3)其他情况,中间数据不变,即保持为上次的结果。
[0084]其中,中间数据的输入波形,如图4中间数据(d)所示,预设高电平门限值的设置方法如下:取三角波信号的均值电平和采样计数器峰值中间的某个幅值点。优选的,预设高电平门限值为1/4,1/3,1/
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