分析基于單片機(jī)的數(shù)字通信系統(tǒng)位同步提取

　　在數(shù)字通信系統(tǒng)中，發(fā)送端按照確定的時(shí)間順序，逐個(gè)傳輸數(shù)碼脈沖序列中的每個(gè)碼元。而在接收端必須有準(zhǔn)確的抽樣判決時(shí)刻才能正確判決所發(fā)送的碼元，因此，接收端必須提供一個(gè)確定抽樣判決時(shí)刻的定時(shí)脈沖序列。這個(gè)定時(shí)脈沖序列的重復(fù)頻率必須與發(fā)送的數(shù)碼脈沖序列一致，同時(shí)在最佳判決時(shí)刻（或稱為最佳相位時(shí)刻）對接收碼元進(jìn)行抽樣判決?？梢园言诮邮斩水a(chǎn)生這樣的定時(shí)脈沖序列稱為碼元同步，或稱位同步。

　　實(shí)現(xiàn)位同步的方法和載波同步類似，有直接法（自同步法）和插入導(dǎo)頻法（外同步法）兩種，而直接法又分為濾波法和鎖相法。本文介紹的方法就是用直接法中的鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)的。

　　1 數(shù)字鎖相位同步提取原理

　　數(shù)字通信系統(tǒng)接收端位同步提取通常采用如圖1所示的數(shù)字鎖相環(huán)DPLL（Digital Phase Locked Loop）。DPLL包括3個(gè)部件：

　　該數(shù)字鎖相環(huán)未用DLF.單片機(jī)內(nèi)T0定時(shí)器及其中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)DCO功能。在DK1無跳變沿（無ZCD負(fù)脈沖）時(shí)，單片機(jī)不進(jìn)入INT1中斷服務(wù)程序，T0定時(shí)為輸入碼周期Tb.在DK1有跳變沿時(shí)，進(jìn)入INT1中斷服務(wù)程序，首先讀取T0當(dāng)前值與預(yù)期值（Tb/2時(shí)常數(shù)），通過比較確定DCO相位與DK1數(shù)據(jù)跳變沿相位關(guān)系是超前或滯后，據(jù)此調(diào)整DCO相位。若DCO相位超前，則設(shè)置T0下周定時(shí)為Tb+δ，使DCO相位推遲；若DCO相位滯后，則設(shè)置T0下周定時(shí)為Tb-δ，使DCO相位提前，最后實(shí)現(xiàn)DCO相位與DK1數(shù)據(jù)相位鎖定?？傊琁NT1中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)DPD及DCO控制功能，T0定時(shí)器及其中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)DCO功能。T1定時(shí)器及其中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)即相移，使最后輸出的位同步時(shí)鐘CLK與DK1（或DK2）的相位差為0或180°：當(dāng)傳輸系統(tǒng)頻帶不受限、采用MSK/FSK調(diào)制解調(diào)方式時(shí)，DK1為方波，接收端采用積分/采樣/判決進(jìn)行檢測，兩者相位差應(yīng)為0,即CLK與DK1數(shù)據(jù)邊沿對齊；當(dāng)傳輸系統(tǒng)頻帶受限、采用GMSK/GFSK調(diào)制解調(diào)方式時(shí)，DK2（DK1經(jīng)LPF后的信號）為鐘形脈沖，CLK應(yīng)對準(zhǔn)DK2碼元中點(diǎn)采樣/判決，兩者相位差為180°或Tb/2,如圖2（d）所示。T1延時(shí)由P1.4輸入信號MSKC控制。INT1、T0及T1中斷服務(wù)程序框圖如圖3所示，主程序完成3個(gè)中斷源初化及其他初始化后就踏步。