1．引言

　　為了提高傳輸速率,，擴(kuò)大通信容量，減少信道數(shù)量,，通常把多路信號(hào)復(fù)用成一路信號(hào)進(jìn)行傳輸,。在多種復(fù)用方式中，時(shí)分復(fù)用是一種常用的方式,。時(shí)分復(fù)用是多路信號(hào)按照時(shí)間間隔共享一路信道進(jìn)行傳輸,。復(fù)接是把多路速率相對(duì)較低的數(shù)字信號(hào)通過某種協(xié)議復(fù)合成一路信號(hào)進(jìn)行傳輸；而分接正好相反,，是把一路速率相比高的信號(hào)按照對(duì)應(yīng)的協(xié)議分割成發(fā)送端對(duì)應(yīng)的速率相對(duì)較低的信號(hào),。為了規(guī)范復(fù)接與分接協(xié)議，ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟)根據(jù)傳輸速率的不同等級(jí),，將復(fù)接的數(shù)字信號(hào)為基群,、二次群、三次群,、四次群等,，以我國(guó)實(shí)際應(yīng)用為例，速率分別：2．048MHz,、8．4．48MHz,、34．368MHz、139．264MHz,。本文介紹基于FPGA實(shí)現(xiàn)二次群數(shù)字信號(hào)的分接部分的功能,，包括幀頭捕獲、幀丟失告警,、基群信號(hào)提取,，去除插入碼,、負(fù)碼速調(diào)整等二次群分接的關(guān)鍵技術(shù)。

　　2．二次群幀結(jié)構(gòu)介紹

　　二次群幀結(jié)構(gòu)如圖1所示,，幀長(zhǎng)為848bit,，復(fù)幀包含的比特內(nèi)容如下：

　　(1)幀定位10bit，表示為F11F12～F13F23,，碼型為1111010000,；

　　(2) 公務(wù)2bit，其中1bit(11位)用來(lái)向?qū)Χ税l(fā)出告警指示,；另外1bit(12位)留作國(guó)內(nèi)使用,；

　　(3)支路信息820bit，第1組為200bit(13～212),，第Ⅱ組為208bit(217～424),，第Ⅲ組為208bit(429～636)，第Ⅳ組為204bit(645～848),；

　　(4) 碼速調(diào)整4bit,，表示為V1，V2,，V3,，V4(641～644位)，各基群1bit,，共4bit,；

　　(5)插入標(biāo)志12bit，以C表示,，填充脈沖4bit,。為了使接收端能知道是否有插入及插在何處，在復(fù)接端發(fā)出插入指令的同時(shí)需要發(fā)出插入標(biāo)志信號(hào),，以告知分接器有插入,。目前常用的辦法是定位插入。在這里規(guī)定：第1基群第1位插入標(biāo)志C11在213位插入,，第1基群第2位插入標(biāo)志C12在425位插入,，第1基群第3位插入標(biāo)志C13在637位插入。由此可知：

　　C11C21C31C41是第1位插入標(biāo)志,；

　　C12C22C32C42是第2位插入標(biāo)志,；

　　C13C23C33C43是第3位插入標(biāo)志；

　　插入標(biāo)志信號(hào)是3位,，采用3位碼來(lái)組成插入標(biāo)志信號(hào),，可提高標(biāo)志信號(hào)的可靠性。用"111"表示有插入,，用"000"表示無(wú)插入,。當(dāng)C11C12C13為"111"時(shí),，表示在641時(shí)隙的脈沖是插入脈沖；當(dāng)C11C12C13為"000"時(shí),，表示在641時(shí)隙的脈沖是信息碼,。

　　一幀分為4組,，每組為212bit,，這212bit的分配如圖2所示，4個(gè)基群相似,，以第1基群為例,。將212bit分為4組，每組53bit,。第1組的1,，2，3三個(gè)碼位,，供插入復(fù)接器幀同步碼用,，以F表示；然后是50bit的信息碼,；Ⅱ,，Ⅲ，Ⅳ組的第1位碼用作標(biāo)志信號(hào),，用C表示,；第Ⅳ組的第2個(gè)碼位就是碼速調(diào)整的碼位，用V表示,，需要插入時(shí),，就在這個(gè)位置上插入一個(gè)不帶信息的脈沖，不必插入時(shí),，這個(gè)碼位仍傳信息碼,；Ⅱ、Ⅲ,、Ⅳ組的其他位置都是信息碼,。4個(gè)基群的第1～3個(gè)碼位復(fù)接在一起，共12位,，其中前10位作為復(fù)接器的幀同步碼,，第12位為告警指示，第12位作為備用,。4個(gè)基群的插入標(biāo)志信號(hào)碼和碼速調(diào)整比特,，復(fù)接后又分別連在一起。

　　3．二次群幀頭捕獲及幀丟失告警

　　根據(jù)上面二次群幀結(jié)構(gòu)的分析,，二次群的幀頭信碼為：”1111010000“10個(gè)bit,，在FPGA中,，定義一個(gè)10位的寄存器，二次群信碼從右向左進(jìn)入10位寄存器,，如果10位寄存器的值連續(xù)兩次為：”1111010000"則表示幀頭捕獲成功,，幀同步建立。同樣如何連續(xù)兩個(gè)二次群幀時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)沒有捕獲到幀頭信碼,，則表示幀丟失,，產(chǎn)生幀丟失告警。VHDL語(yǔ)言代碼實(shí)現(xiàn)如下程序段：

　　4．基群信號(hào)提取

　　一個(gè)二次群信號(hào)復(fù)接了四個(gè)基群信號(hào),，基群信號(hào)提取是在二次群幀同步的狀態(tài)下把二次群信號(hào)按一分四的規(guī)則進(jìn)行串并轉(zhuǎn)化,。因?yàn)槎蔚膹?fù)接是按bit復(fù)接，所以二次群一幀中第一位為第一個(gè)群的第一位,，二次群一幀中第二位為第二個(gè)群的第一位,，以此類推。VHDL語(yǔ)言代碼實(shí)現(xiàn)如下程序段：

　　5．去除插入碼及負(fù)碼速調(diào)整

　　去除插入碼及負(fù)碼速調(diào)整是二次群的關(guān)鍵部分,，首先要去除幀頭插入的F1,、F2和F3;接著去除C1、C25DC3,；最后根據(jù)C1,、C2和C3值來(lái)判斷第161位V否為插入碼，如果C1C2C3為："1 11",，則V是插入碼應(yīng)去除,，如果C1C2C3為："000"，則V是基群的信碼,，不應(yīng)去除,。把去除了插入碼的信號(hào)輸入到一個(gè)FIFO，用經(jīng)過負(fù)碼速調(diào)整過的2．048MHz時(shí)鐘讀出輸出基群信號(hào)如圖3所示,。