專利名稱：一種數字通信系統中數據同步通信的方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種數據同步通信的方法。
背景技術：
在數字通信系統中，有同步通信和異步通信兩種方式。
同步通信是指采用系統同步時鐘來完成數據發送和接收過程中數據同步的通信方式，它要求發送和接收數據的雙方有嚴格的定時關系.是一個發送方和接收方之間互相制約，互相通信的過程。采用同步通信，因為不用像異步通信那樣，開始位和停止位的開銷占較大比例，所以傳輸效率較高。在同步通信系統中，最基本的通信信號包括時鐘信號和數據信號。其中時鐘信號同步于數據信號。在數據的發送端，數據信號在時鐘的上升沿或者下降沿進行刷新；同時在數據的接收端，時鐘信號的上升沿或者下降沿采樣數據信號，完成數據的接收功能。通常同步通信輸出信號波形如圖1所示，輸出信號DQ在時鐘CLK的上升沿完成刷新。
現有技術常采用定時采樣的方法從數據流中恢復數據，其采樣頻率為數據的碼速率。此時，接收數據的采樣速率是可以預先得到確認的，數據的接收端也可以提供同樣頻率(即采樣速率)的采樣時鐘，如果接收端的本地時鐘和接收的數據完全同步就可以準確的恢復接收數據。但是在數字通信中想要獲得接收數據的同步時鐘信號相同的接收端信號常很困難，或即使同步，同步質量也不會很好，所以接收端采樣時鐘和接收數據信號很難有完全同步的關系，所以兩者之間不可避免的存在相差，所以將接收的數據進行恢復時，會存在錯幀的現象，如在輸入數據刷新變化時進行數據采樣，會導致采樣數據不準確。
因此，有必要提供一種技術在沒有同步時鐘信號或同步時鐘質量較差的情況下完成接收端數據信號的準確恢復。

發明內容
本發明的目的是提供一種數據同步通信的方法，在沒有同步時鐘信號或同步時鐘質量較差的情況下完成接收端數據信號的準確恢復。
本發明提供一種數字通信系統中數據同步通信的方法，包括接收端采用過采樣頻率讀取數據；預先設定穩定數據判斷次數；當采樣數據連續相同次數等于預先設定的次數時，保存恢復該采樣值。
上述過采樣的頻率為N×fs，fs為輸出信號的刷新頻率，N為所述過采樣的倍頻倍數，且N≥3。
較優的，所述穩定數據判斷次數為M×fs，連續采樣M×fs次，為一個穩定數據判斷周期，周期為1/(M×fs)。當連續M×fs次采樣值相同時，當前采樣數據為刷新數據的穩定值，其中，1＜M＜N。
更優的，該方法進一步包括，采樣次數，當前采樣數據與上一次采樣數據不同時，將記錄的采樣次數重置為初始值。
較優的，當后一接收數據的穩定值與前一接收數據的穩定值相同時，保存后一接收數據穩定值。
可選的，當連續(N+M)×fs次判斷出前后采樣數據相同時，確定后一接收數據的穩定值與前一接收數據的穩定值相同，保存恢復當前采樣數據且將采樣次數重置為M×fs。
可選的，當連續(n×N+M)×fs次采樣數據相同時，確定后一接收數據的穩定值與前一接收數據的穩定值相同，保存恢復當前采樣數據，其中n為自然數。
本發明通過采用過采樣的方法，在確定采樣數據為穩定期數據時，對當前采樣數據進行恢復保存；在確定連續兩個接收數據相同時，對當前采樣數據進行恢復保存，這樣可以實現在接收端時鐘與數據時鐘信號不同步或同步質量較差的情況下，完成接收端數據信號的準確恢復。


圖1為現有同步通信輸出信號波形與時鐘信號的對應圖；圖2為本發明采樣時鐘與數據時鐘同步的圖示；圖3為本發明采樣時鐘與數據時鐘不同步的圖示；圖4為本發明提供的實施例一的流程圖；圖5為本發明提供的實施例二的流程圖具體實施方式
由于在一個時鐘周期的大部分時間內，輸出數字信號DQ都是穩定的，不穩定的情況多存在于數據刷新的過程中。所以，本發明以下的實施例，利用輸出數字信號在大部分情況都穩定的這個特點，對輸入數字信號進行過采樣，通過對過采樣的信號進行分析正確的恢復出原始的輸入數字信號。
過采樣指采用高于輸出數字信號碼速率的采樣頻率，對輸出的數字信號進行采樣的方法。在本發明的實施例中，采用接收端本地時鐘對輸出數字信號進行過采樣，過采樣的頻率為N×fs其中，fs為輸出信號的刷新頻率，即碼速率；
N為過采樣的倍頻倍數且N≥3，為保證過采樣的數據相互之間有比較性，要求采樣頻率至少為原始數據碼速率的3倍。如圖2所示，取N＝3即三倍過采樣，其中深色帶過渡部分為數據的過渡區，其采樣值可能與真實值相差較大，淺色部分為數據穩定區。
利用輸出數字信號在大部分情況都穩定的這個特點，設定穩定數據判斷次數M×fs，其中1＜M＜N，即若連續采樣穩定數據判斷次數(即經過一個穩定數據判斷周期)采樣值都相等時，確定被采樣的輸出信號穩定期數據，穩定數據判斷周期是預先設置的能確定接收數據已穩定的時間1/(M×fs)。每秒N×fs次采樣中，只要M×fs個采樣點相同時，即可確定該接收數據已穩定，而非處于刷新態，于是確定當前采樣數據即為原始的輸出數據，并進行保存。同樣以圖2為例，N＝3時設M＝2，當連續兩個采樣點的數據相同時，如圖中對D0的后兩次采樣結果相同，則確認D0穩定從而保存該數據。
圖2所示為過采樣的時鐘與數據時鐘同步的狀態，圖3所示為過采樣的時鐘倍頻與數據時鐘不同步時的采樣點對應位置，之后會結合圖4與圖3舉例說明，即使過采樣時鐘與數據時鐘不同步，即有一定相差，也能正確無差錯地恢復數據，從而不會影響輸出數據與輸入數據的同步性。
下面結合附圖4對本發明的第一實施例做進一步描述(為簡化描述，假設fs為1，過采樣頻率即為N)101)在啟動數據恢復時，首先設置計數器指針X，本實施例中，將X初始值設置為0；102)對接收到的系統輸出數據進行過采樣，讀取采樣數據并進行緩存；103)判斷當前采樣數據與上一采樣數據是否相同，如果相同，繼續步驟104，如果不同，轉步驟107；104)計數指針X遞增；
105)判斷X＝M-1是否成立，如果是，繼續步驟106，如果不成立，轉步驟108；106)保存該采樣點數據以做恢復，然后轉步驟102)；連續M個采樣點數據相同，即連續采樣一個穩定數據判斷周期的采樣數據相同時，確認該采樣點的數據為穩定期數據。
107)X恢復為初始值，并轉步驟102)；當前采樣點的數據與上一采樣數據不同時，當前采樣點可能為刷新期的數據，不需要保存，所以只保留在緩存中用來進行下一次的數據比較，并使計數指針X恢復為初始值，重新計數。
108)判斷X＝N+M-1是否成立，如果成立，則繼續執行步驟109)，如果X≠N+M-1，則轉步驟102)；109)將X重置為M-1，并繼續執行步驟106)。
步驟108)和109)是針對有兩個或兩個以上連續相同的穩定期數據時的處理。在X累加至M-1，恢復保存采樣數據后的下一次采樣中，采樣點數據仍與上次采樣的緩存數據相同，X繼續累加而采樣數據不再保存，至下一數據刷新期，前后兩次采樣數據不同時，X重新從初始值開始累加。
由于相鄰兩個穩定期數據可能相同，所以在它們之間的刷新期數據也與相鄰采樣時刻的數據相同，故步驟103)的判斷結果只會為相同，指針X只會繼續累加，而檢測不出為兩個數據。為了區分兩個數據，設步驟108)中的判斷式為X＝N+M-1，即經過一個過采樣周期加一個穩定數據判斷周期，采樣數據保持一致，即可判斷出存在兩個連續相同的數據，此時，執行步驟109)，恢復保存當前采樣數據，并將X重置為M-1；步驟109)將X置為M-1的原因是，當出現三個或以上數據連續相同時，X＝n×N+M-1只能幫助判斷兩個相同數據，保存完第二個數據后，將×置為M-1，能夠正確恢復接下來的數據。
可替換的實施方式有上述步驟101)中，X初始值可以設置為1，這樣后續的步驟105)中，判斷條件為X＝M；步驟108)中的判斷條件為X＝M+N。步驟109)中將X重置為M。當然，計數指針X的初始值和累加方式不限于上述實施方式，只要能滿足判斷需要即可。
本發明的第二實施例，對應圖5為步驟201)至步驟207)，與實施例一中步驟101)至步驟107)基本相同，不同之處在于步驟208)判斷X＝n×N+M-1是否成立，其中n為正整數，如果是，則繼續步驟206)，如果不成立，執行步驟202)。
這樣比第一實施例省略上述步驟109)中重置X＝M-1的步驟，在判斷X＝n×N+M-1時直接保存當前采樣數值。此處的判斷式可以多樣，只要能判斷出有幾個連續相同的數據即可，可替換的實施方式有上述步驟201)中，X初始值可以設置為1，這樣后續的步驟205)中，判斷條件為X＝M；步驟208)中的判斷條件為X＝n×N+M(n為正整數)。當然，計數指針X的初始值和累加方式不限于上述實施方式，只要能滿足判斷需要即可。
結合圖3和圖4，舉出一例以做說明，設數據D0D1D2D3，且D1＝D2，經過3倍過采樣后(N＝3，M＝2)的數據為D0D0D0D1D1D1D2D2D2D3D3D3，對于D0和D1都可以使用步驟102)至106)直接將數據恢復出來，但是對于D2就只能用步驟108)和109)來恢復，下面是更詳細的說明數據恢復啟動后，在第一采樣點，穩定期D0存入緩存且X＝0；第二采樣點因采樣數據與上次相同，恢復保存D0且X＝1；第三采樣點因處于D1刷新區，故刷新區D1存入緩存且X＝0；第四采樣點重復第一采樣點的動作；第五采樣點恢復保存穩定期D1且X＝1；因為穩定期D2＝D1，第六采樣點過渡期D2等于穩定期D1，故X不會清零而自加一，X＝2；至第八采樣點，即X＝4時(判斷X＝N+M-1)確認D1＝D2，重置X＝1(因X＝M-1)，恢復保存此時的D2；第九采樣點的數據是刷新期的D3，當判斷與穩定期D2不同(設穩定期D2不等于D3)時，X重置為0，即使恰巧刷新期D3與穩定期D2相同，X遞增為5，因為X不等于M+N-1，則繼續讀取下一個采樣點數據即D3穩定期數據，此時會因D3刷新期和穩定期數據不同而使X重置為0。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種數字通信系統中數據同步通信的方法，其特征在于，接收端采用過采樣頻率讀取數據；預先設定穩定數據判斷次數；當采樣數據連續相同次數等于預先設定的次數時，保存恢復該采樣值。
2.如權利要求1所述的數字通信系統中數據同步通信的方法，其特征在于，所述過采樣的頻率為N×fs其中，fs為輸出信號的刷新頻率；N為所述過采樣的倍頻倍數，且N≥3。
3.如權利要求2所述的數字通信系統中數據同步通信的方法，其特征在于，所述穩定數據判斷次數為M×fs。當連續M×fs次采樣值相同時，當前采樣數據為刷新數據的穩定值，其中，1＜M＜N；該方法進一步包括，當前采樣數據與上一次采樣數據不同時，將記錄的采樣次數重置為初始值。
4.如權利要求1至3中任一所述的數字通信系統中數據同步通信的方法，其特征在于，該方法進一步包括，當后一接收數據的穩定值與前一接收數據的穩定值相同時，保存后一接收數據穩定值。
5.如權利要求4所述的數字通信系統中數據同步通信的方法，其特征在于，當連續(N+M)×fs次判斷出前后采樣數據相同時，確定后一接收數據的穩定值與前一接收數據的穩定值相同，保存恢復當前采樣數據且將采樣次數重置為M×fs。
6.如權利要求4所述的數字通信系統中數據同步通信的方法，其特征在于，當連續(n×N+M)×fs次采樣數據相同時，確定后一接收數據的穩定值與前一接收數據的穩定值相同，保存恢復當前采樣數據，其中n為自然數。
全文摘要
本發明提供一種數字通信系統中數據同步通信的方法。主要通過采用過采樣的方法，預先設定穩定數據判斷次數，當采樣數據連續相同次數等于預先設定的次數時，保存恢復該采樣值；在確定連續兩個接收數據相同時，對當前采樣數據進行恢復保存，這樣可以實現在接收端時鐘與數據時鐘信號不同步或同步質量較差的情況下，完成接收端數據信號的準確恢復。
文檔編號H04L7/033GK1921372SQ200610061438
公開日2007年2月28日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者任驪平 申請人:華為技術有限公司