一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器及方法技术

本发明专利技术涉及一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器及方法，属于物联网通信领域。该编码器包括输入电路、输入存储电路、状态机、交织器电路、输出存储电路和输出电路；该方法通过状态机控制数据的输入，数据输入完成后，状态机根据数据的分集拷贝次数选择进入交织状态或者输出状态。若进入交织状态，数据将从输入存储电路取出放入输出存储电路，而后状态机进入输出状态，从输出存储电路中取出数据进行输出。本发明专利技术实现了通过状态机控制物联网通信中的分集拷贝数字编码电路，有效缩短分集拷贝编码时间，减少电路资源消耗。减少电路资源消耗。减少电路资源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器及方法


[0001]本专利技术属于物联网通信领域，涉及宽带电力通信系统PLC，具体涉及一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器及方法。

技术介绍

[0002]宽带电力线通信系统PLC是利用现有的电力线网络作为信息载体的通信技术。该技术将数据耦合到电力线中传输，通过解耦、解调等技术从电力线中提取信号并传递至用户终端。该技术被看作是解决“最后一公里”问题的重要手段。
[0003]在宽带电力线通信系统技术中，面临着高速数据传输的可靠性问题。在通信中，信道编码是数字通信系统中的重要组成部分，它是保证信息从信源端可靠地传输到信宿端的主要技术方法，在当今社会，提高信息传输的有效性和可靠性，始终是通信领域研究与追求的目标。
[0004]在宽带电力线通信系统技术中，信道编码技术包括了Turbo编码、信道交织和分集拷贝三个部分，分集拷贝这部分涉及到了大量的交织地址运算，其中每种模式又是对应的不同的计算公式，大量的计算将减慢系统运行速度或者消耗大量内存资源。而电力线通信中对数据传输速率有一定的要求，所以能够有效保证数据传输速率的数字电路实现非常重要。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器及方法，提升数据传输速率以及节约电路资源。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]方案一、一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，该编码器包括输入电路、输入存储电路、状态机、交织器电路、输出存储电路和输出电路。
[0008]其中，输入电路、交织器电路、输出电路连接状态机的输入端，输入电路与状态机输入端相连，用于发送input_done发送完成信号给状态机；交织器电路与状态机输入端相连用于发送inter_done交织完成信号给状态机，输出电路与状态机输入端相连用于发送output_done输出完成信号给状态机。
[0009]所述输入电路、输入存储电路、交织器电路、输出存储电路和输出电路连接所述状态机的输出端；其中，输入电路与状态机输出端相连用于接收en_input输入使能信号，输入存储电路与状态机输出端相连用于接收状态机计算出的地址参数以及需要传输比特数量，交织器电路与状态机输出端相连用于接收en_inter交织使能信号以及移位步长数据，输出存储电路与状态机输出端相连接收ping
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pang_sel信号用于选取合适的RAM输入或输出，输出电路与状态机输出端相连用于接收en_output输出使能信号；
[0010]所述输入电路连接所述输入存储电路，控制数据向输入存储电路中RAM的写入；
[0011]所述输入存储电路、交织器电路和输出存储电路相互连接，所述输出电路连接所
述输出存储电路、输入存储电路；当分集拷贝次数为多次时，数据从输入存储电路取出进入输出存储电路，再进入输出电路进行后续输出，其中输入存储电路中数据的读地址以及输出存储电路中的写地址都由交织器电路计算得出并送到输入存储电路和输出存储电路两个电路中；当分集拷贝次数为一次或者所传数据为帧控制数据时，数据从输入存储电路进入输出电路进行输出。
[0012]可选地，所述状态机由四个状态组成，包括IDLE等待状态、INPUT输入状态、INTER交织状态和OUTPUT输出状态。
[0013]可选地，状态机内部存储了26种分集拷贝模式对应的各种数据，状态机根据上级发送的分集拷贝模式和频段信号选取正确的数据开始工作。
[0014]可选地，输入编码器的数据为四比特数据，编码器输出的数据也为四比特数据。
[0015]可选地，所述输入存储电路包括一个2080*4位的RAM以及两个64*4位的RAM；所述输出存储电路包括64*4位的RAM1和64*4位的RAM2，RAM1和RAM2构成ping_pang buffer。
[0016]基于RAM1和RAM2构成的ping_pang buffer，两个RAM可以同时工作，即RAM1输入数据、RAM2输出数据或者RAM1输出数据、RAM2输入数据，使状态机可以同时工作在INTER交织状态和OUTPUT输出状态(输入存储电路输出第一组数据时状态机只选择INTER交织状态，输出电路输出最后一组数据时状态机只选择OUTPUT输出状态)。
[0017]方案二、一种基于有限状态机的数据分集拷贝方法，该方法包括以下步骤：
[0018]S1、设置状态机的初始状态为IDLE等待状态，当状态机接收到en使能信号后，检测接收到的分集拷贝模式，若模式为内部预设时，状态机进入INPUT输入状态；
[0019]S2、状态机输出en_input输入使能信号到输入电路，输入电路开始工作，接收待分集拷贝的数据，将数据输出到输入存储电路；数据输入完成后，输入电路向状态机发送input_done信号，状态机根据参数设置进入INTER交织状态或者OUTPUT输出状态；
[0020]S3、如果状态机进入INTER交织状态，将向交织器电路发送en_inter信号，交织器电路将根据状态机送入的参数进行数据交织以及移位的计算，将输入存储电路中的数据取出放入输出存储电路中；当第一个交织器长度的数据处理完后，交织器电路向状态机发送inter_done信号，状态机同时控制输出电路进入OUTPUT输出状态；
[0021]S4、状态机进入OUTPUT输出状态，向输出电路发送en_output信号，输出电路将根据分集拷贝模式从输入存储电路过或输出存储电路中取出数据进行输出，输出完成后向状态机发送output_done信号；
[0022]S5、当所有数据发送完成以后，状态机进入IDLE等待状态，同时状态机控制所有电路复位，所有计数器清零，所有计算出的参数清零，完成此次分集拷贝。
[0023]进一步，所有计数器都是以二进制形式进行计数的，所有参数计算都是以十进制形式进行计算的；所有参数计算在状态机内完成，移位以及交织步长计算在交织器电路中完成。
[0024]进一步，若状态机接收到的分集拷贝模式错误时，将会始终保持在IDLE等待状态。
[0025]进一步，当分集拷贝模式对应的拷贝次数为多次时，状态机进入INTER交织状态，输出电路从输出存储电路中取出数据进行输出；
[0026]当分集拷贝模式对应的拷贝次数为一次或者拷贝对象为帧控制数据时，状态机将跳过INTER交织状态，从INPUT输入状态跳转至OUTPUT输出状态，并且，输出电路从输入存储
电路中取出数据进行输出。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028]1、本专利技术提供的数字分集拷贝编码器，通过设置有状态机，利用状态机来控制状态的转换，仅通过四个状态的相互转换就能完成分集拷贝流程。
[0029]2、本专利技术数字分集拷贝编码器的工作速度快，内部双缓存的处理可以保证数据不间断的传输，优化了传统处理中一块内存先写后读的传输速度。
[0030]3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，其特征在于：包括输入电路、输入存储电路、状态机、交织器电路、输出存储电路和输出电路；所述输入电路、交织器电路和输出电路连接所述状态机的输入端；其中，输入电路与状态机输入端相连用于发送input_done发送完成信号给状态机，交织器电路与状态机输入端相连用于发送inter_done交织完成信号给状态机，输出电路与状态机输入端相连用于发送output_done输出完成信号给状态机；所述输入电路、输入存储电路、交织器电路、输出存储电路和输出电路连接所述状态机的输出端；其中，输入电路与状态机输出端相连用于接收en_input输入使能信号，输入存储电路与状态机输出端相连用于接收状态机计算出的地址参数以及需要传输比特数量，交织器电路与状态机输出端相连用于接收en_inter交织使能信号以及移位步长数据，输出存储电路与状态机输出端相连接收ping
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pang_sel信号用于选取合适的RAM输入或输出，输出电路与状态机输出端相连用于接收en_output输出使能信号；所述输入电路连接所述输入存储电路，控制数据向输入存储电路中RAM的写入；所述输入存储电路、交织器电路和输出存储电路相互连接，所述输出电路连接所述输出存储电路、输入存储电路。2.根据权利要求1所述的一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，其特征在于：所述状态机包括IDLE等待状态、INPUT输入状态、INTER交织状态和OUTPUT输出状态。3.根据权利要求1所述的一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，其特征在于：状态机内部存储了26种分集拷贝模式对应的各种数据，状态机根据上级发送的分集拷贝模式和频段信号选取正确的数据开始工作。4.根据权利要求1所述的一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，其特征在于：输入编码器的数据为四比特数据，编码器输出的数据也为四比特数据。5.根据权利要求1所述的一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，其特征在于：所述输入存储电路包括一个2080*4位的RAM以及两个64*4位的RAM；所述输出存储电路包括64*4位的RAM1和64*4位的RAM2，RAM1和RAM2构成ping_pang buffer。6.根据权利要求5所述的一种基于有限状态机的数字分集拷贝编码器，其特征在于：基于RAM1和RAM2构成的ping_pang buffer，两个RAM能够同时工作，即RAM1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李知昊，林毅，周健，李卓栋，刘怡豪，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：