一种PCM信号编码系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种PCM信号编码系统及方法，其通过检测输入的外部PCM信号并输出第一控制指令；将输入的外部PCM信号进行串并转换；依据接收的第一控制指令启动编码，编码过程具体为：接收并缓存预设容量的串并转换数据，加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵；将编码矩阵数据缓存于输出FIFO，依据第二控制指令输出相应的数据给进行并串转换后输出，以提高输出编码信号的可靠性。

A PCM Signal Coding System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种PCM信号编码系统及方法
本专利技术属于信号编码领域，具体涉及一种PCM信号编码系统及方法。
技术介绍
PCM脉冲编码调制是PulseCodeModulation的缩写。脉冲编码调制是数字通信的编码方式之一。主要过程是将话音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值。由于物理介质的干扰和无法避免的噪声，信息通过信道传输时无法避免差错，如何对PCM信号数据通信中出现的差错进行控制，提高数据传输和存储可靠性是数字通信的重要内容。目前，PCM信号的通信系统中对PCM数据接收处理时信号的信噪比必须达到一定的门限，以提高PCM信号的正确率，对于PCM信号的通信系统来说，就意味着需要增加发射机的输出功率，增加发射设备的难度，并且会增大对其它通信系统干扰。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种PCM信号编码系统及方法，其通过将输入的外部PCM信号进行串并转换和加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵，依据控制指令输出相应的数据给进行并串转换后输出，以提高输出编码信号的可靠性。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种PCM信号编码系统，该系统包括串并转换模块、PCM检测模块、编码模块、状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块，串并转换模块和PCM检测模块分别连接编码模块，状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块依次连接，状态管理模块连接编码模块和输出缓存模块；串并转换模块用于将输入的外部PCM信号同步并进行串并转换后发送给编码模块；并串转换模块用于实现输出数据的并串转换，PCM检测模块用于检测输入的外部PCM信号并输出相应的控制指令给编码模块；编码模块用于依据PCM检测模块的控制指令启动编码，编码过程具体为：接收并缓存预设容量的串并转换数据，加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵；输出缓存模块用于接收来自编码模块的编码矩阵数据，将编码矩阵数据缓存于输出FIFO，依据状态管理模块的控制指令输出相应的数据给并串转换模块，以提高PCM信号编码系统输出信号编码的可靠性。作为本专利技术的进一步改进，PCM检测模块的检测过程为：按照预设的时钟周期对输入的外部PCM信号进行采样、移位和同步码检测，以实现判别输入的外部PCM信号的有效性。作为本专利技术的进一步改进，预设容量的串并转换数据为3232bit的PCM数据，初始矩阵包括16bit有效标识、3232bit的PCM数据和1bit的预留数据的57×57方形矩阵。作为本专利技术的进一步改进，预设的编码模式为：利用57×57初始矩阵的行数据和扩展汉明码作为编码多项式得到对应的57×7行校验矩阵数据，利用57×57初始矩阵和57×7行校验矩阵的合并后的57×64矩阵并利用扩展汉明码作为编码多项式得到对应的7×64列校验矩阵数据，合并列校验矩阵数据后得到64×64编码矩阵。作为本专利技术的进一步改进，预设的编码模式为：利用57×57初始矩阵的列数据和扩展汉明码作为编码多项式得到对应的7×57列校验矩阵数据，再利用57×57初始矩阵和7×57列校验矩阵的合并后的64×57矩阵并利用扩展汉明码作为编码多项式得到对应的64×7行校验矩阵数据，合并行校验矩阵数据后得到64×64编码矩阵。为实现上述目的，按照本专利技术的另一个方面，提供了一种PCM信号编码方法，该方法具体为：S1.检测输入的外部PCM信号并输出第一控制指令；将输入的外部PCM信号进行串并转换；S2.依据接收的第一控制指令启动编码，编码过程具体为：接收并缓存预设容量的串并转换数据，加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵；S3.将编码矩阵数据缓存于输出FIFO，依据第二控制指令输出相应的数据给进行并串转换后输出，以提高输出编码信号的可靠性。作为本专利技术的进一步改进，检测输入的外部PCM信号具体为：按照预设的时钟周期对输入的外部PCM信号进行采样、移位和同步码检测，以实现判别输入的外部PCM信号的有效性。作为本专利技术的进一步改进，预设容量的串并转换数据为3232bit的PCM数据，所述初始矩阵包括16bit有效标识、3232bit的PCM数据和1bit的预留数据的57×57方形矩阵。作为本专利技术的进一步改进，预设的编码模式为：利用57×57初始矩阵的行数据和扩展汉明码作为编码多项式得到对应的57×7行校验矩阵数据，利用57×57初始矩阵和57×7行校验矩阵的合并后的57×64矩阵并利用扩展汉明码作为编码多项式得到对应的7×64列校验矩阵数据，合并列校验矩阵数据后得到64×64编码矩阵。作为本专利技术的进一步改进，预设的编码模式为：利用57×57初始矩阵的列数据和扩展汉明码作为编码多项式得到对应的7×57列校验矩阵数据，再利用57×57初始矩阵和7×57列校验矩阵的合并后的64×57矩阵并利用扩展汉明码作为编码多项式得到对应的64×7行校验矩阵数据，合并行校验矩阵数据后得到64×64编码矩阵。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术的一种PCM信号编码系统及方法，其通过将输入的外部PCM信号进行串并转换和加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵，依据控制指令输出相应的数据给进行并串转换后输出，以提高输出编码信号的可靠性，从而降低PCM信号的误码率。本专利技术的一种PCM信号编码系统及方法，其通过扩展汉明码作为编码多项式得到对应的行校验和列校验矩阵数据，将TPC编码引进PCM信号传输，从而进一步提高PCM信号的纠错性能，采用扩展汉明码作为编码多项式，使编码后的数据获得最大汉明距离，提高输出数据的纠错能力，利于改善编码信道误码和干扰。本专利技术的一种PCM信号编码系统及方法，其采用填充帧技术，解决了编码前后的数据速率不匹配性问题，保持了信号的连续性，保持信道的传输特性，从而进一步提高输出编码信号的可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例的一种基于FPGA的PCM信号编码系统的示意图；图2是本专利技术实施例的编码矩阵的结构示意图；图3是本专利技术实施例的输出数据的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本专利技术进一步详细说明。图1是本专利技术实施例的一种PCM信号编码系统的示意图。如图1所示，该系统包括串并转换模块、PCM检测模块、编码模块、状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块，其中，串并转换模块和PCM检测模块分别连接编码模块，状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块依次连接，状态管理模块连接编码模块和输出缓存模块；串并转换模块用于将输入的外部PCM信号同步并进行串并转换后发送给编码模块；并串转换模块用于实现输出数据的并串转换；PCM检测模块用于判别输入的外部PCM信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCM信号编码系统，该系统包括串并转换模块、PCM检测模块、编码模块、状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块，其中，所述串并转换模块和PCM检测模块分别连接编码模块，所述状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块依次连接，所述状态管理模块连接编码模块和输出缓存模块；所述串并转换模块用于将输入的外部PCM信号同步并进行串并转换后发送给编码模块；所述并串转换模块用于实现输出数据的并串转换，其特征在于，所述PCM检测模块用于检测输入的外部PCM信号并输出相应的控制指令给编码模块；所述编码模块用于依据PCM检测模块的控制指令启动编码，编码过程具体为：接收并缓存预设容量的串并转换数据，加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵；所述输出缓存模块用于接收来自编码模块的编码矩阵数据，将编码矩阵数据缓存于输出FIFO，依据状态管理模块的控制指令输出相应的数据给并串转换模块，以提高PCM信号编码系统输出信号编码的可靠性。

【技术特征摘要】
1.一种PCM信号编码系统，该系统包括串并转换模块、PCM检测模块、编码模块、状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块，其中，所述串并转换模块和PCM检测模块分别连接编码模块，所述状态管理模块、输出缓存模块和并串转换模块依次连接，所述状态管理模块连接编码模块和输出缓存模块；所述串并转换模块用于将输入的外部PCM信号同步并进行串并转换后发送给编码模块；所述并串转换模块用于实现输出数据的并串转换，其特征在于，所述PCM检测模块用于检测输入的外部PCM信号并输出相应的控制指令给编码模块；所述编码模块用于依据PCM检测模块的控制指令启动编码，编码过程具体为：接收并缓存预设容量的串并转换数据，加入预设标识位形成初始矩阵，依据预设的编码模式对初始矩阵进行行编码和列编码得到编码矩阵；所述输出缓存模块用于接收来自编码模块的编码矩阵数据，将编码矩阵数据缓存于输出FIFO，依据状态管理模块的控制指令输出相应的数据给并串转换模块，以提高PCM信号编码系统输出信号编码的可靠性。2.根据权利要求1所述的一种PCM信号编码系统，其特征在于，所述PCM检测模块的检测过程为：按照预设的时钟周期对输入的外部PCM信号进行采样、移位和同步码检测，以实现判别输入的外部PCM信号的有效性。3.根据权利要求1或2所述的一种PCM信号编码系统，其特征在于，所述预设容量的串并转换数据为3232bit的PCM数据，所述初始矩阵包括16bit有效标识、3232bit的PCM数据和1bit的预留数据的57×57方形矩阵。4.根据权利要求3所述的一种PCM信号编码系统，其特征在于，所述预设的编码模式为：利用57×57初始矩阵的行数据和扩展汉明码作为编码多项式得到对应的57×7行校验矩阵数据，利用57×57初始矩阵和57×7行校验矩阵的合并后的57×64矩阵并利用扩展汉明码作为编码多项式得到对应的7×64列校验矩阵数据，合并列校验矩阵数据后得到64×64编码矩阵。5.根据权利要求3所述的一种PCM信号编码系统，其特征在于，所述预设的编码模式为：利用57×57初始矩阵的列数据和扩展汉明码作为编码多项式得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍浩文，翟鹏，
申请(专利权)人：湖北三江航天险峰电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42