串行化数据流中的统计字边界检测制造技术

公开使用算法的方法、系统和装置，其包括：以周期N使数据流中的比特得分，其中N是比特中的字-长；并且然后在一些大量的样本后选择获得最高得分的比特作为最高有效比特。比特bk获得分数点所处的条件取决于二进制格式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】串行化数据流中的统计字边界检测专利技术权利通过国家自然科学基金和联合大学公司之间合作协定号AST-0956545和AST-0223851下的美国政府支持来作出本专利技术，并且因此，美国政府在本专利技术中具有某些权利。对有关申请的参考本申请要求2010年7月26日提交的美国临时申请号61/367733和2010年7月28日提交的61/368422的优先权，这两者都命名为“串行化数据流中的统计字边界检测（StatisticalWordBoundaryDetectioninSerializedDataStreams）”，并且通过引用而特别且全部结合于此。背景1.专利技术的领域本专利技术针对评价数据流的方法和系统，并且特别地，涉及检测数据流中的字边界的方法和系统。2.专利技术的背景在宽的带宽数据传送的广泛的、完善建立的领域中，承认在广泛的环境条件面前数字链路的优越稳定性、保真度和健壮性而由数字链路慢慢取代模拟链路。模拟链路仅在收集大量数据并且数字硬件可用的资源严重受到限制的最苛刻情况下仍然是优选的解决方案。尽管被精心设计并且非常可靠，常规的数字链路依靠传送器处的工业标准格式化，其仅可以使用例如微处理器或VLSI电路的复杂的高速数字逻辑装置来实现。下面是模拟光纤链路中当前技术发展水平的示例：由PhotonicsSystems公司.的PSI-1600系列微波光子链路、由LinearPhotonics的XiMod25/30GHz光纤链路以及由Miteq的SATCOM光纤产品。像所有模拟链路技术一样，它们的性能对例如温度、振动和线缆弯曲的环境因素敏感，并且它们由于介质的基本属性（例如分散和耗散损失）而不可恢复地使信号降级。下面提供数字光纤链路中的当前技术发展水平的一示例：2005年新德里第28届URSI会员大会，B.Carlson,P.Dewdney,P.Napier和D.Fort的“DataTransmissionandSignalProcessingfortheExpandedVeryLargeArray(EVLA)”。尽管在大部分环境扰动面前是健壮且可靠的，实现必须要求接收器室（资源极其有限的困难空间）中的大量辅助硬件。
技术实现思路
本专利技术克服与当前策略和设计关联的问题和缺点并且提供统计地确定数据流中的字边界的新系统和方法。本专利技术的一个实施例针对方法。该方法包括一个或多个处理器，其获得数据集，其中该数据集包括字，并且这些字包括符号；使用数据集的统计属性推断字之间的边界；并且输出具有标识的字边界的数据集。在一优选实施例中，每字的符号数量是恒定的并且使用数据集的统计属性推断每字的符号数量。在另一个实施例中，每字的符号数量是动态的并且使用数据集的统计属性推断每字的符号数量。优选地，数据集采用串行格式。串行数据优选地采用小字节序或大字节序顺序中的一个。在优选实施例中，方法还可包括将串行数据转换成并行数据。在优选实施例中，方法还可包括通过移动、旋转、延迟和缓冲中的一个重新对齐并行数据。优选地，符号是二进制数字或比特。字的格式优优选地是符号加数值、标准二进制、偏移二进制、二的补码、一的补码、浮点和格雷码中的一个。在优选实施例中，字具有已知的固定长度。数据集可分成与字具有相同长度的符号组。方法优选地包括基于布尔逻辑测试对每个组中的符号位置指派得分。优选地，这些得分在有限数量的组上累积。优选地，方法进一步包括通过累积的得分标识单个符号位置，并且推断该单个符号位置占据数据集的字内的单个位置。推断的位置优选地是最高有效数字、最低有效数字和符号数字中的一个。优选地，数据集包括采用符号加数值格式的二进制字，布尔逻辑测试是，并且bk是比特k的值，bk-1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是符号数字。在另一个实施例中，数据集包括采用标准二进制或偏移二进制格式的二进制字，布尔逻辑测试是，并且bk是比特k的值，bk-1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是最高有效比特。在另一个实施例中，数据集包括采用二的补码格式的二进制字，布尔逻辑测试是；并且bk是比特k的值，其中bk-1和bk+1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是最高有效比特。在一优选实施例中，方法进一步包括通过介质传送数据集。该介质可以是传送线、光纤、同轴线缆和自由空间中的一个。优选地，该介质是波导。该波导可以是矩形、圆形、椭圆形或脊形中的一个。在一优选实施例中，字的功率谱密度大致上等于白噪声的功率谱密度。优选地，字的概率分布大致上是高斯分布。优选地，字是由模拟到数字转换器（ADC）的样本输出。在优选实施例中，来自多个源的字被交织。方法优选地进一步包括主动和被动其中之一地收集数据集。数据集可以是SONAR、RADAR、辐射计、反射计和偏振计中的一个的输出。本专利技术的另一个实施例针对包括处理器的系统。该系统获得包括字的数据集，并且字包括符号；使用数据集的统计属性推断字之间的边界；并且输出具有标识的字边界的数据集。在一优选实施例中，系统进一步包括串行化器和/或光纤。优选地，系统进一步包括具有传送端和接收端的数据传送链路。该传送端优选地包括模拟到数字转换器（ADC）、串行化器、激光器驱动器和激光器中的一个或多个。接收端优选地包括光电二极管、跨阻抗放大器、解串器、专用集成电路（ASIC）、复杂可编程逻辑装置（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）中的一个或多个。优选地，系统是SONAR、RADAR、辐射计、反射计、偏振计、无线传送器、蜂窝电话、成像摄像机、传送器、接收器和收发器中的一个。优选地，系统进一步包括分光计和相关器中的一个。优选地，系统进一步包括数据记录器。本专利技术的另一个实施例针对模拟到数字转换器（ADC）。ADC包括模拟输入和数字输出。输出采用串行格式并且未对于字对齐将输出编码。优选地，ADC的类型是直接转换或闪速、逐次逼近、斜坡-比较、威尔金森（Wilkinson）、集成、delta-编码的、管道、Sigma-Delta、时间交织的和时间-伸展。优选地，ADC输出介质是铜、光纤和自由空间中的一个。在一优选实施例中，比特分辨率是可调的。本专利技术的另一个实施例针对标识字边界的方法。该方法包括装置，其获得串行数据流，其中该数据流包括字，并且这些字包括符号；使用数据流的统计属性推断字之间的边界；并且输出具有标识的字边界的数据流，其中该装置是解串器、多路分解器和通用异步接收器/传送器（UART）中的一个。本专利技术的其他实施例和优点部分在描述中阐述（其如下），并且部分可从该描述变得明显，或可从本专利技术的实践习得。附图说明仅通过示例并且参考附图更详细地描述本专利技术，其中：图1是最小传送开销光子链路的简化框图。图2是模拟信号和使用符号-数值、标准二进制和二的补码格式的对应5-比特采样输出字的概率分布的图。图3是符号-数值格式的得分概率的标绘图。N=8比特。横坐标解释为信号的平均电压摆幅（2σ）除以采样器的全标度范围（2Nv0）。图4是是标准二进制格式的得分概率的标绘图。N是任意数。横坐标解释为信号的平均电压摆幅（2σ）除以采样器的全标度范围（2Nv0）。图5是二的补码格式的得分概率的标绘图。N=8比特。横坐标解释为信号的平均电压摆幅（2σ）除以采样器的全标度范围（2N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.26 US 61/367733;2010.07.28 US 61/3684221.一种检测数据流中的字边界的方法，包括：获得数据集，其中所述数据集包括字，并且所述字包括符号；使用所述数据集的统计属性推断字之间的边界，其中，使用数据被获得时的所述数据本身从在接收端执行的、施加到所述数据集中的相邻符号的布尔逻辑测试推导所述数据集的统计属性；以及输出具有标识的字边界的所述数据集。2.如权利要求1所述的方法：其中，每字的符号数量是恒定的；并且其中，使用所述数据集的统计属性推断每字的符号数量。3.如权利要求1所述的方法：其中，每字的符号数量是动态的；并且其中，使用所述数据集的统计属性推断每字的符号数量。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据集采用串行格式。5.如权利要求4所述的方法，其中，串行数据采用小字节序或大字节序顺序中的一个。6.如权利要求4所述的方法，进一步包括将所述串行数据转换成并行数据。7.如权利要求6所述的方法，进一步包括通过移动、旋转、延迟和缓冲中的一个使所述并行数据重新对齐。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述符号是二进制数字或比特。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述字的格式是符号加数值、标准二进制、偏移二进制、二的补码、一的补码、浮点和格雷码中的一个。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述字具有已知的固定长度。11.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据集分成具有与所述字相同长度的符号组。12.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述布尔逻辑测试对每个组中的符号位置指派得分。13.如权利要求12所述的方法，其中，所述布尔逻辑测试通过一个或多个高速逻辑门来评估。14.如权利要求13所述的方法，其中，所述高速逻辑门的输出通过低通滤波器或漏积分器。15.如权利要求14所述的方法，其中，用比较器将所述积分器的输出与判定阈比较来确定字边界对齐。16.如权利要求12所述的方法，进一步包括在有限数量的组上累积得分。17.如权利要求16所述的方法，进一步包括通过累积的得分标识单个符号位置，并且推断所述单个符号位置占据所述数据集的所述字内的单个位置。18.如权利要求17所述的方法，其中，所推断的位置是最高有效数字、最低有效数字和符号数字中的一个。19.如权利要求18所述的方法：其中，所述数据集包括采用符号加数值格式的二进制字；其中，所述布尔逻辑测试是(bk＝1)∧(bk-1＝0)；并且其中，bk是比特k的值，bk-1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是符号数字。20.如权利要求18所述的方法：其中，所述数据集包括采用标准二进制或偏移二进制格式的二进制字；其中，所述布尔逻辑测试是bk≠bk-1；并且其中，bk是比特k的值，bk-1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是最高有效比特。21.如权利要求17所述的方法，其中，所述数据集包括采用二的补码格式的二进制字：其中，所述布尔逻辑测试是(bk＝bk-1)∧(bk≠bk+1)；并且其中bk是比特k的值，其中bk-1和bk+1是相邻比特的值，并且推断具有最高的最后得分的比特位置是最高有效比特。22.如权利要求17所述的方法，其中，所述得分被连续记数。23.如权利要求17所述的方法，其中，所述数据集分成间隔。24.如权利要求23所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA摩根，JR费希尔，
申请(专利权)人：联合大学公司，
类型：
国别省市：