专利名称：一种数字通信系统中数据同步通信的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据同步通信的方法。
背景技术：
在数字通信系统中，有同步通信和异步通信两种方式。
同步通信是指采用系统同步时钟来完成数据发送和接收过程中数据同步的通信方式，它要求发送和接收数据的双方有严格的定时关系.是一个发送方和接收方之间互相制约，互相通信的过程。采用同步通信，因为不用像异步通信那样，开始位和停止位的开销占较大比例，所以传输效率较高。在同步通信系统中，最基本的通信信号包括时钟信号和数据信号。其中时钟信号同步于数据信号。在数据的发送端，数据信号在时钟的上升沿或者下降沿进行刷新；同时在数据的接收端，时钟信号的上升沿或者下降沿采样数据信号，完成数据的接收功能。通常同步通信输出信号波形如图1所示，输出信号DQ在时钟CLK的上升沿完成刷新。
现有技术常采用定时采样的方法从数据流中恢复数据，其采样频率为数据的码速率。此时，接收数据的采样速率是可以预先得到确认的，数据的接收端也可以提供同样频率(即采样速率)的采样时钟，如果接收端的本地时钟和接收的数据完全同步就可以准确的恢复接收数据。但是在数字通信中想要获得接收数据的同步时钟信号相同的接收端信号常很困难，或即使同步，同步质量也不会很好，所以接收端采样时钟和接收数据信号很难有完全同步的关系，所以两者之间不可避免的存在相差，所以将接收的数据进行恢复时，会存在错帧的现象，如在输入数据刷新变化时进行数据采样，会导致采样数据不准确。
因此，有必要提供一种技术在没有同步时钟信号或同步时钟质量较差的情况下完成接收端数据信号的准确恢复。
发明内容
本发明的目的是提供一种数据同步通信的方法，在没有同步时钟信号或同步时钟质量较差的情况下完成接收端数据信号的准确恢复。
本发明提供一种数字通信系统中数据同步通信的方法，包括接收端采用过采样频率读取数据；预先设定稳定数据判断次数；当采样数据连续相同次数等于预先设定的次数时，保存恢复该采样值。
上述过采样的频率为N×fs，fs为输出信号的刷新频率，N为所述过采样的倍频倍数，且N≥3。
较优的，所述稳定数据判断次数为M×fs，连续采样M×fs次，为一个稳定数据判断周期，周期为1/(M×fs)。当连续M×fs次采样值相同时，当前采样数据为刷新数据的稳定值，其中，1＜M＜N。
更优的，该方法进一步包括，采样次数，当前采样数据与上一次采样数据不同时，将记录的采样次数重置为初始值。
较优的，当后一接收数据的稳定值与前一接收数据的稳定值相同时，保存后一接收数据稳定值。
可选的，当连续(N+M)×fs次判断出前后采样数据相同时，确定后一接收数据的稳定值与前一接收数据的稳定值相同，保存恢复当前采样数据且将采样次数重置为M×fs。
可选的，当连续(n×N+M)×fs次采样数据相同时，确定后一接收数据的稳定值与前一接收数据的稳定值相同，保存恢复当前采样数据，其中n为自然数。
本发明通过采用过采样的方法，在确定采样数据为稳定期数据时，对当前采样数据进行恢复保存；在确定连续两个接收数据相同时，对当前采样数据进行恢复保存，这样可以实现在接收端时钟与数据时钟信号不同步或同步质量较差的情况下，完成接收端数据信号的准确恢复。
图1为现有同步通信输出信号波形与时钟信号的对应图；图2为本发明采样时钟与数据时钟同步的图示；图3为本发明采样时钟与数据时钟不同步的图示；图4为本发明提供的实施例一的流程图；图5为本发明提供的实施例二的流程图具体实施方式
由于在一个时钟周期的大部分时间内，输出数字信号DQ都是稳定的，不稳定的情况多存在于数据刷新的过程中。所以，本发明以下的实施例，利用输出数字信号在大部分情况都稳定的这个特点，对输入数字信号进行过采样，通过对过采样的信号进行分析正确的恢复出原始的输入数字信号。
过采样指采用高于输出数字信号码速率的采样频率，对输出的数字信号进行采样的方法。在本发明的实施例中，采用接收端本地时钟对输出数字信号进行过采样，过采样的频率为N×fs其中，fs为输出信号的刷新频率，即码速率；
N为过采样的倍频倍数且N≥3，为保证过采样的数据相互之间有比较性，要求采样频率至少为原始数据码速率的3倍。如图2所示，取N＝3即三倍过采样，其中深色带过渡部分为数据的过渡区，其采样值可能与真实值相差较大，浅色部分为数据稳定区。
利用输出数字信号在大部分情况都稳定的这个特点，设定稳定数据判断次数M×fs，其中1＜M＜N，即若连续采样稳定数据判断次数(即经过一个稳定数据判断周期)采样值都相等时，确定被采样的输出信号稳定期数据，稳定数据判断周期是预先设置的能确定接收数据已稳定的时间1/(M×fs)。每秒N×fs次采样中，只要M×fs个采样点相同时，即可确定该接收数据已稳定，而非处于刷新态，于是确定当前采样数据即为原始的输出数据，并进行保存。同样以图2为例，N＝3时设M＝2，当连续两个采样点的数据相同时，如图中对D0的后两次采样结果相同，则确认D0稳定从而保存该数据。
图2所示为过采样的时钟与数据时钟同步的状态，图3所示为过采样的时钟倍频与数据时钟不同步时的采样点对应位置，之后会结合图4与图3举例说明，即使过采样时钟与数据时钟不同步，即有一定相差，也能正确无差错地恢复数据，从而不会影响输出数据与输入数据的同步性。
下面结合附图4对本发明的第一实施例做进一步描述(为简化描述，假设fs为1，过采样频率即为N)101)在启动数据恢复时，首先设置计数器指针X，本实施例中，将X初始值设置为0；102)对接收到的系统输出数据进行过采样，读取采样数据并进行缓存；103)判断当前采样数据与上一采样数据是否相同，如果相同，继续步骤104，如果不同，转步骤107；104)计数指针X递增；
105)判断X＝M-1是否成立，如果是，继续步骤106，如果不成立，转步骤108；106)保存该采样点数据以做恢复，然后转步骤102)；连续M个采样点数据相同，即连续采样一个稳定数据判断周期的采样数据相同时，确认该采样点的数据为稳定期数据。
107)X恢复为初始值，并转步骤102)；当前采样点的数据与上一采样数据不同时，当前采样点可能为刷新期的数据，不需要保存，所以只保留在缓存中用来进行下一次的数据比较，并使计数指针X恢复为初始值，重新计数。
108)判断X＝N+M-1是否成立，如果成立，则继续执行步骤109)，如果X≠N+M-1，则转步骤102)；109)将X重置为M-1，并继续执行步骤106)。
步骤108)和109)是针对有两个或两个以上连续相同的稳定期数据时的处理。在X累加至M-1，恢复保存采样数据后的下一次采样中，采样点数据仍与上次采样的缓存数据相同，X继续累加而采样数据不再保存，至下一数据刷新期，前后两次采样数据不同时，X重新从初始值开始累加。
由于相邻两个稳定期数据可能相同，所以在它们之间的刷新期数据也与相邻采样时刻的数据相同，故步骤103)的判断结果只会为相同，指针X只会继续累加，而检测不出为两个数据。为了区分两个数据，设步骤108)中的判断式为X＝N+M-1，即经过一个过采样周期加一个稳定数据判断周期，采样数据保持一致，即可判断出存在两个连续相同的数据，此时，执行步骤109)，恢复保存当前采样数据，并将X重置为M-1；步骤109)将X置为M-1的原因是，当出现三个或以上数据连续相同时，X＝n×N+M-1只能帮助判断两个相同数据，保存完第二个数据后，将×置为M-1，能够正确恢复接下来的数据。
可替换的实施方式有上述步骤101)中，X初始值可以设置为1，这样后续的步骤105)中，判断条件为X＝M；步骤108)中的判断条件为X＝M+N。步骤109)中将X重置为M。当然，计数指针X的初始值和累加方式不限于上述实施方式，只要能满足判断需要即可。
本发明的第二实施例，对应图5为步骤201)至步骤207)，与实施例一中步骤101)至步骤107)基本相同，不同之处在于步骤208)判断X＝n×N+M-1是否成立，其中n为正整数，如果是，则继续步骤206)，如果不成立，执行步骤202)。
这样比第一实施例省略上述步骤109)中重置X＝M-1的步骤，在判断X＝n×N+M-1时直接保存当前采样数值。此处的判断式可以多样，只要能判断出有几个连续相同的数据即可，可替换的实施方式有上述步骤201)中，X初始值可以设置为1，这样后续的步骤205)中，判断条件为X＝M；步骤208)中的判断条件为X＝n×N+M(n为正整数)。当然，计数指针X的初始值和累加方式不限于上述实施方式，只要能满足判断需要即可。
结合图3和图4，举出一例以做说明，设数据D0D1D2D3，且D1＝D2，经过3倍过采样后(N＝3，M＝2)的数据为D0D0D0D1D1D1D2D2D2D3D3D3，对于D0和D1都可以使用步骤102)至106)直接将数据恢复出来，但是对于D2就只能用步骤108)和109)来恢复，下面是更详细的说明数据恢复启动后，在第一采样点，稳定期D0存入缓存且X＝0；第二采样点因采样数据与上次相同，恢复保存D0且X＝1；第三采样点因处于D1刷新区，故刷新区D1存入缓存且X＝0；第四采样点重复第一采样点的动作；第五采样点恢复保存稳定期D1且X＝1；因为稳定期D2＝D1，第六采样点过渡期D2等于稳定期D1，故X不会清零而自加一，X＝2；至第八采样点，即X＝4时(判断X＝N+M-1)确认D1＝D2，重置X＝1(因X＝M-1)，恢复保存此时的D2；第九采样点的数据是刷新期的D3，当判断与稳定期D2不同(设稳定期D2不等于D3)时，X重置为0，即使恰巧刷新期D3与稳定期D2相同，X递增为5，因为X不等于M+N-1，则继续读取下一个采样点数据即D3稳定期数据，此时会因D3刷新期和稳定期数据不同而使X重置为0。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种数字通信系统中数据同步通信的方法，其特征在于，接收端采用过采样频率读取数据；预先设定稳定数据判断次数；当采样数据连续相同次数等于预先设定的次数时，保存恢复该采样值。
2.如权利要求1所述的数字通信系统中数据同步通信的方法，其特征在于，所述过采样的频率为N×fs其中，fs为输出信号的刷新频率；N为所述过采样的倍频倍数，且N≥3。
3.如权利要求2所述的数字通信系统中数据同步通信的方法，其特征在于，所述稳定数据判断次数为M×fs。当连续M×fs次采样值相同时，当前采样数据为刷新数据的稳定值，其中，1＜M＜N；该方法进一步包括，当前采样数据与上一次采样数据不同时，将记录的采样次数重置为初始值。
4.如权利要求1至3中任一所述的数字通信系统中数据同步通信的方法，其特征在于，该方法进一步包括，当后一接收数据的稳定值与前一接收数据的稳定值相同时，保存后一接收数据稳定值。
5.如权利要求4所述的数字通信系统中数据同步通信的方法，其特征在于，当连续(N+M)×fs次判断出前后采样数据相同时，确定后一接收数据的稳定值与前一接收数据的稳定值相同，保存恢复当前采样数据且将采样次数重置为M×fs。
6.如权利要求4所述的数字通信系统中数据同步通信的方法，其特征在于，当连续(n×N+M)×fs次采样数据相同时，确定后一接收数据的稳定值与前一接收数据的稳定值相同，保存恢复当前采样数据，其中n为自然数。
全文摘要
本发明提供一种数字通信系统中数据同步通信的方法。主要通过采用过采样的方法，预先设定稳定数据判断次数，当采样数据连续相同次数等于预先设定的次数时，保存恢复该采样值；在确定连续两个接收数据相同时，对当前采样数据进行恢复保存，这样可以实现在接收端时钟与数据时钟信号不同步或同步质量较差的情况下，完成接收端数据信号的准确恢复。
文档编号H04L7/033GK1921372SQ200610061438
公开日2007年2月28日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者任骊平 申请人:华为技术有限公司