如何选择同步字？

Question

我使用的数据传输系统在每个超帧的开头使用固定的同步字(0xD21DB8)。我很想知道这样的同步字是如何选择的，也就是说，设计师是根据什么标准来选择这样一个同步字的长度和值的。

Answer 1

简而言之：

• high probability of uniqueness
• high transitions of transitions

(高概率的转变密度)

它依赖于底层的“服务器层”(在通信术语中)。如果所述服务器层不提供区分有效载荷数据和控制信号的方法，则必须设计协议。在面向同步比特流的传输层中，通常依靠同步模式来描绘有效载荷单元。这种技术的一个很好的例子是在主要的光传输通信技术SONET/SDH/OTN中使用。

通常，选择同步字的主要标准是唯一性的高概率。当然，是什么使其唯一性属性取决于用于有效负载的编码。

示例：在同步网/同步数字体系结构中，一旦找到同步字，在声明有效的同步状态之前，将对许多超帧(我记不清多少)进行验证。这是必需的，因为可能会发生误报:同步比特流上的编码不能保证生成与同步字正交的编码有效载荷模式。

还有另一个标准:高密度的转换。有时，服务器层由时钟和数据信号组成(即不是分开的)。在这种情况下，对于能够从流中描绘符号的接收器来说，确保0->1，0->1转换的最大数目以便提取时钟信号是至关重要的。

希望这能有所帮助。

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Answer 2

在物理层，另一个考虑因素(除了在jldupont的回答中提到的那些)是，同步字可用于使接收方的通信时钟与发送方的通信时钟同步。同步可能只需要将接收方的时钟调零，但也可能涉及更改时钟的频率，以更紧密地匹配发送方的时钟。

对于典型的异步协议，发送方和接收方需要具有相同的时钟。当然，在现实中，时钟永远不会完全相同，因此通常会指定最大误差。

一些协议不要求接收器调整其时钟频率，但通过过采样或其他方法来容忍误差。例如，典型的UART能够通过在起始位的第一个边沿清零，然后在预期每个位的中间位置进行多次采样来处理错误。在这种情况下，同步字只是起始位，并确保消息开始时的跃迁。

在HART工业协议中，同步字是0xFF加上一个零奇偶校验位，重复多次。这被表示为使用FSK编码的模拟波形，并且表现为1200 Hz正弦波的8个周期(等于8比特时间)，随后是2200 Hz的1比特时间。该模式允许接收器检测到存在有效信号，然后通过检测从2200 Hz向回1200 Hz的转换来同步到字节的开头。如果需要，接收器也可以使用此波形来调整其时钟。