[发明专利]一种数据帧同步方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及数字通信领域，尤其涉及一种数据帧同步方法及其设备。

背景技术

在数字通信领域中，数据常常被封装成具有固定格式的数据帧进行传 输，并在每帧的固定位置加入特定的同步字。只要锁定了同步字所在的位 置，接收机就能正确地判断数据帧的起始位置。

图1是MPEG-2传输流的数据帧格式。如图1所示，数字电视广播系 统中广泛采用的MPEG-2传输流就具有标准的数据帧格式。在这种格式中， 数据帧长为188字节，其中第一个字节为同步字节，取值为0x47。接收端 可以通过捕获和锁定传输流中的同步字节实现数据帧同步。

图2是DAB标准中主业务信道的包传输模式的帧结构。

欧洲地面数字音频广播DAB标准的5.3.5节规定了主业务信道的一种 包模式传输方案。如图2所示，该方案中引入了前向纠错编码(RS码，里 德-所罗门码)，数据经过交织和编码后的数据组成了2472个字节的数据 帧。其中前2256个字节为多个有效数据包，后216个字节为由RS编码得 到的校验字节组成的9个前向纠错包。每个前向纠错包长24字节，其中前 2字节为包头，9个前向纠错包的包头分别取值0x03FE、0x07FE、0x0BFE、 0x0FFE、0x13FE、0x17FE、0x1BFE、0x1FFE和0x23FE。由于在每个 数据帧中，9个前向纠错包的包头都位于固定的位置并且有固定的取值， 所以可以将它们视为同步字对数据帧进行同步。

只有在数据帧同步之后，接收机才能正确地对数据进行分组，然后进 行下一步的解交织和解码等工作。因此，如何快速、正确并且稳定地实现 数据帧同步是一个重要的问题。

中国专利申请《具有同步置信计数器的数字信号系统》，公开号 CN1210423A，提出了一种根据同步字实现数据帧同步的方法。该方法通 过一个同步检测器检测同步字，并通过置信计数器进行同步字的锁定。该 方案只采用了一个同步检测器和置信计数器，在每帧中只能锁存一个可能 的同步字位置。由于数据的随机性，其中也可能出现与同步字一样的数据 段，因此同步检测器可能检测到错误的同步位置而导致同步速度缓慢，甚 至无法同步。

因此，需要一种快速、准确而稳定的数据帧同步方法，并且能在每帧 数据中存在多个同步字时检测每一个同步字并进行判断，加快同步速度。

发明内容

本发明提出了一种能解决上述问题的数据帧同步方法及设备。

在第一方面，本发明提供了一种数据帧同步方法，包括：捕获数据帧 中的同步字，输出捕获指示信号和捕获同步字序号；根据所述捕获指示信 号、所述捕获同步字序号和当前计数值进行多路同步锁定，计算并锁存帧 头位置，输出锁定信号和空满指示信号，其中，所述计数值是对接收数据 帧进行以帧长为周期的循环计数得出的，所述空满指示信号包括空满两种 状态，分别指示未锁存和已锁存；根据所述锁定信号输出锁定指示信号， 根据所述锁存的帧头位置、所述当前计数值输出帧头指示信号，根据所述 空满指示信号输出写使能信号，写使能信号用于协调所述多路同步锁定。

优选地，所述同步锁定的步骤包括：根据所述捕获同步字序号和所述 当前计数值计算帧头位置；根据锁存使能信号锁存并输出所述帧头位置， 其中，所述锁存使能信号由所述捕获指示信号和所述写使能信号相与得到； 根据所述锁存的帧头位置计算各同步字位置；根据当前计数值与所述各同 步字位置的比较得出第一有效指示信号，根据捕获指示信号以及所述捕获 同步字序号与所述各同步字序号的比较得出第二有效指示信号，其中，所 述各同步字序号是根据所述各同步字位置和帧结构得出；根据第一有效指 示信号和第二有效指示信号进行置信，得出所述锁定信号和失锁信号；根 据所述失锁信号将所述空满指示信号的状态置为空，根据所述锁存使能信 号将所述空满指示信号的状态置为满。