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高速通信解码
篇一:
高速数字通信方法与全域精细编码信号通信系统
高速数字通信方法与全域精细编码信号通信系统
CN101257363A
摘要
本发明公开了一种高速数字通信方法与全域精细编码信号通信系统。
其方法为:
利用全域精细编码信号传送时间、频率、调制方法及调制码等的不同,建立全域精细编码信号编解码库;将通信设备拟接收传输的全部信号与全域精细编码信号编码一一对应;传输数字信息时,只需传输与之相对应的全域精细编码信号,接收后进行解码就可实现数字信息的传输。
其系统包括主机CPU及其应用电路和与所述应用电路依次连接的全域精细编码信号编解码器、全域精细编码信号放大接受电路和天线。
与现有的二进制数码通信相比,本发明方法及系统由于采用了拟传递信息与全域精细编码信号编解码库对照的传输方式,成倍的提高了通信效率,解决了目前数字通信速率低下的问题。
权利要求(7)
1、一种高速数字通信方法,其特征是:
包括如下步骤:
a、根据通信设备能够接收传输的全部全域精细编码信号的特征建立全域精细编码信号编解码库,并对照所述全域精细编码信号编解码库将所述全部全域精细编码信号进行编码,以获得同每个全域精细编码信号一一对应的信号编码,所述全域精细编码信号编解码库分别存放在信号发送设备和信号接收设备中,所述信号编码同所述每个全域精细编码信号携带的具体信息一一对应;b、所述信号发送设备根据要传输的具体信息C,通过全域精细编码信号发生接受器产生全域精细编码信号A,并将所述全域精细编码信号A发送到所述信号接收设备中;c、所述信号接收设备将接收到的所述全域精细编码信号A在所述全域精细编码信号编解码库中检索,以确定所述全域精细编码信号A对应的信号编码B,并进而获得具体信息C,最终实现所述具体信息C从所述信号发送设备到所述信号接收设备的传输;d、通信结束后,所述信号发送设备和所述信号接收设备分别保留各种编码信息和通信规则,以待下次使用。
2、根据权利要求1所述的高速数字通信方法,其特征是:
还包括纠码步骤:
a、所述信号发送设备探测所述全域精细编码信号编解码库中受干扰的全域精细编码信号编码信息,并发送给所述信号接收设备,所述信号发送设备和所述信号接收设备各自将所述受干扰的全域精细编码信号编码信息去除;b、所述信号发送设备将
所述全域精细编码信号A发送到所述信号接收设备的同时,将不属于自己发出的
千扰码记录下来,等待下次信号发送时一并发送给所述信号接收设备,以供所述
信号接收设备纠码使用;c、所述信号接收设备接收到与所述全域精细编码信号A
对应的全域精细编码信号A'的信号编码B'后存储等待,在接收到下一帧的干扰码后
进行综合、还原,以获得与所述全域精细编码信号A—一对应的新的信号编码B,
用于信号解码。
3、根据权利要求1或者2所述的高速数字通信方法,其特征是:
对所述通信设备
能够接收传输的全部全域精细编码信号进行编码时,其编码步骤如下:
a、将全部
全域精细编码信号进行二进制编码,形成CPU能够识别的二进制数据,所述全部
全域精细编码信号的个数为N;b、将所述的二进制数据进行分组,每个数据组的位
数为N;c、根据传送信号频率大小的不同、传送时间的不同、传送信号调制方法的
不同或者传送信号调制码的不同建立同所述数据组存在:
^一对应关系的全域精细编
码信号衍变数据,所述衍变数据的整体构成传送信号用的全域精细编码信号编解码
库;d、对照所述全域精细编码信号编解码库对所述全域精细编码信号进行编码排
号。
4、根据权利要求3所述的高速数字通信方法,其特征是:
所述全域精细编码信号
为全域时间精细编码信号、全域频率精细编码信号、全域相位精细编码信号、全
域时-频组合精细编码信号、全域相-频精细编码信号、全域幅-频精细编码信号之
一或者以上全域精细编码信号的组合。
5、根据权利要求1或者2所述的高速数字通信方法,其特征是:
所述全域精细编
码信号为全域时间精细编码信号、全域频率精细编码信号、全域相位精细编码信
号、全域时-频组合精细编码信号、全域相-频精细编码信号、全域幅-频精细编码
信号之一或者以上全域精细编码信号的组合。
6、一种全域精细编码信号通信系统,包括主机CPU及其应用电路和与所述应用电路连接的天线,其特征是:
在所述应用电路和所述天线之间还设有同所述应用电路连接的全域精细编码信号编解码器,在所述全域精细编码信号编解码器和所述天线之间还连接有全域精细编码信号放大接受电路。
7、根据权利要求6所述的全域精细编码信号通信系统,其特征是:
所述全域精细
编码信号编解码器包括同所述应用电路连接的全域精细编码信号编解码库、与所
述全域精细编码信号放大接受电路连接的全域精细编码信号发生接受器,所述全
域精细编码信号编解码库与所述全域精细编码信号发生接受舉相互连接。
说明
髙速数字通信方法与全域精细编码信号通信系统技术领域本发明涉及一种现代有线与无线数字通信方法和系统,特别是涉及一种通过建立全域精细编码信号编解码库的方式进行数据压縮传输,以实现高竭数字通信的方法和实施上述方法的全域精细编码信号通信系统。
背景技术现代有线与无线数字通信技术,基本都是二进制数字通信,都是将二进制数字通信的信息直接调制到载波上发出去,在接收端收到载波信号后,经放大,混频,中放,解调出二进制数字信息,供自己使用的,而对载波的不同信息却弃之不理。
新近开发的超宽带(UWB)通信技术则不用载波,使载波本身的信息白白的浪费掉,造成通讯效率低下,跟不上快速发展的通信产品应用的需要。
现在不管是电脑上网,还是无线通信多媒体的处理,都是CPU在等待信息的传送,因此能否进行高速数字信息的传送已成为制约现代通信技术发展的瓶颈问题。
发明内容本发明所要解决的技术问题是,提供一种能够充分利用通讯信号的各种信息进行高速数字信息传送的高速数字通信方法和系统。
为解决以上技术问题,本发明方法的技术方案为:
一种高速数字通信方法,其关键是:
包括如下步骤:
a、根据通信设备能够接收传输的全部全域精细编码信号的特征建立全域精细编码信号编解码库,并对照所述全域精细编码信号编解码库将所述全部全域精细编码信号进行编码,以获得同每个全域精细编码信号一一对应的信号编码,所述全域精细编码信号编解码库分别存放在信号发送设备和信号接收设备中,所述信号编码同所述每个全域精细编码信号携带的具体信息一一对应;b、所述信号发送设备根据要传输的具体信息C,通过全域精细编码信号发生接受器产生全域精细编码信号A,并将所述全域精细编码信号A发送到所述信号接收设备中;c、所述信号接收设备将接收到的所述全域精细编码信号A在所述全域精细编码信号编解码库中检索,以确定所述全域精细编码信号A对应的信号编码B,并进而获得具体信息C,最终实现所述具体信息C'从所述信号发送设备到所述信号接收设备的传输;d、通信结束后,所述信号发送设备和所述信号接收设备分别保留各种编码信息和通信规则,以待下次使用。
作为本发明之方法的改进,所述的高速数字通信方法,还包括纠码步骤:
a、所述信号发送设
备探测所述全域精细编码信号编解码库中受干扰的全域精细编码信号编码信息,并发送给所述信号接收设备,所述信号发送设备和所述信号接收设备各自将所述受干扰的全域精细编码信号编码信息去除;b、所述信号发送设备将所述全域精细编码信号A发送到所述信号接收设备的同时,将不属于自己发出的干扰码记录下来,等待下次信号发送时一并发送给所述信号接收设备,以供所述信号接收设备纠码使用;c、所述信号接收设备接收到与所述全域精细编码信号A对应的全域精细编码信号A'的信号编码B'后存储等待,在接收到下一帧的干扰码后进行综合、还原,以获得与所述全域精细编码信号A—一对应的新的信号编码B,用于信号解码。
作为本发明之方法迸一步地改进,对所述通信设备能够接收传输的全部全域精细编码信号进行编码时,其编码步骤如下.-a、将通信设备能够接收传输的全部全域精细编码信号进行二进制编码,形成CPU能够识别的二进制数据,所述全部全域精细编码信号的个数为N;b、将所述二进制数据进行分组,每个数据组的位数为N;,c、根据传送信号频率大小的不同、传送时间的不同、传送信号调制方法的不同或者传送信号调制码的不同,建立同所述数据组存在一一对应关系的全域精细编码信号衍变数据,所述衍变数据的整体构成传送信号用的全域精细编码信号编解码库;d、对照所述全域精细编码信号编解码库对所述全域精细编码信号进行编码排号。
作为本发明之方法更进一步地改进,所述全域精细编码信号为全域时间精细编码信号、全域频率精细编码信号、全域相位精细编码信号、全域时-频组合精细编码信号、全域相-频精细编码信号、全域幅-频精细编码信号之一或者以上全域精细编码信号的组合。
为实施以上方法,本发明所述系统的技术方案为:
一种全域精细编码信号通信系统,包括主机CPU及其应用电路和与所述应用电路连接的天线,其关键是:
在所述应用电路和所述天线之间还设有同所述应用电路连接的全域精细编码信号编解码器,在所述全域精细编码信号编解码器和所述天线之间还连接有全域精细编码信号放大接受电路。
作为本发明所述系统的改进,所述全域精细编码信号编解码器包括同所述应用电路连接的全域精细编码信号编解码库、与所述全域精细编码信号放大接受电路连接的全域精细编码信号发生接受器,所述全域精细编码信号编解码库与所述全域精细编码信号发生接受器相互连接。
通过实施本发明,可以充分利用信号源信号的传送时间、频率、调制方法及调制码等的不同,产生所述衍变数据,以建立起全域精细编码信号编解码库。
通过应用数学编码和通信信号编码的方法,将拟接收传输的全域精细编码信号与所述全域精细编码信号编解码库中的全域精细编码信号一一对应。
在接收传输所述具体信息时,只需传输与之一一对应的全域精细编码信号,然后班行信号解码就可实现所述具体信息的传输。
由午所述全域精细编码信号编解码考里的每一个全域精细编码信号的信号编码,都对应一个二进制数据组,在传送信息时,只要传送一个全域精细编码信号,在接收端就能根据接收的这个信号,获得与其对应的信号编码,
并能够编译出对应的二进制数据组,从而获得所述具体信息。
因此,与现有的二进制数码通信相比,本发明方法及系统成倍的提高了通信的效率,解决了目前数字通信速率低下的问题。
本发明所述方法与系统的工作基础是大量的全域精细编码信号,都具有正交性,可随意的使用各种各样的数码组合技术,灵活配置信号资源,避免与其他通信设备的冲突和干扰,使其各自自如的工作。
因此,本发明所述的方法和系统还具有可与现有的各种通信技术兼容共存的优点。
附图说明下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的说明,其中:
图1为全域精细编码信号通信系统的系统结构图。
具体实施方式如图1所示,一种全域精细编码信号通信系统,包括主机CPU及其应用电路和与所述应用电路连接的天线,在所述应用电路和所述天线之间还设有同所述应用电路连接的全域精细编码信号编解码器,在所述全域精细编码信号编解码器和所述天线之间还连接有全域精细编码信号放大接受电路。
所述全域精细编码信号编解码器包括同所述应用电路连接的全域精细编码信号编解码库、与所述全域精细编码信号放大接受电路连接的全域精细编码信号发生接受器,所述全域精细编码信号编解码库与所述全域精细编码信号发生接受器相互连接。
主机CPU及其应用电路与现有的通讯产品一样,由键盘,耳机,麦克风MIC,扬声器SPK,液晶屏LCD等组成。
全域精细编码信号编解码库是按照全域精细编码信号的多少,给CPU的通信数据分组编码,并按通信数据组数值的大小,给出通信信号的信号编码,供全域精细编码信号发生接受器产生传送信号使用;也能根据接收到的全域精细编码信号的信号编码,译出传送的通信数据给CPU使用。
因在N位不同的信号(每个信号都有两种状态)中,取1位,2位,3位———直到N位信号组合,其信号组合的种类共有2的N次方个,如编码其个数与N位二进制数的编码一样多,这就是全域精细编码信号通信的数学基础。
将N位不同信号的组合按规律一一进行二进制编码,便可组成全域精细编码信号编解码库存储起来。
在CPU传送二进制数据信息时,先把每N位数据信息分成一组,将每组数据对应的全域精细编码信号传送出去;接收端在接收到每组全域精细编码信号时,根据其在库中的编码即信号编码,恢复出传送的N位二进制数据信息,供整机使用。
这样我们用N位不同的信号通信,就相当于用N位并行二进制数据线通信一样。
如果我们把每个信号上调制数字的不同,也看作是信号的不同,即把它们当做不同的信号时,全域精细通信信号的种类就会扩大许多。
假如每个信号的调制数据有M种,则每一个信号就会变成M种信号,其信号组合有2"种;N个不同的基础信号就变成为NfM种,信号组合种类共有(2N)M-2^M种,那么就相当于N申M个并行二进制数据线通信一样,每传送一次信号,就会有N+M位数据被传送。
同理如果我们把每个信号传送时间的不同,也看作是信号的不同,即把它们当做不同的信号时,全域精细通信信号的种类也会扩大许多,如将每个信号传送的时间有K个,则每一个信号就会变成K种信号,其信号
篇二:
高速公路通信系统知识点
1.高速公路是专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入、全部采用立体交叉的公路的干
线公路。
2.高速公路的特点及表现:
它具有“高速、高效、安全、舒适”等特点,主要表现在a.行
车速度快;b.通行能力大c.运输效率高d.行车安全舒适
3.高速公路在各国国民经济发展中具有举足轻重的地位和作用:
1.支撑经济化发展
2.推动社会进步,改善了人民生活质量,促进区域经济协调发展
3.改善公共服务,增强了运输可靠性和安全性。
4.服务可持续发展,改善了运输效率和效益。
降低了能源消耗,加强了环境保护。
4.高速公路的组成:
照明系统;供配电系统;隧道安全保障;机电系统;机电系统;通信系统;监控系统。
5高速公路通信系统是高速公路现代化管理的重要支撑系统,它要准确及时的传输监控系统和收费系统的话音、数据和图像等信息,保持高速公路各管理部门之间业务联络通讯的畅通,并要为高速公路内部各部门和外界建立必要的联系;同时高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分,是交通信息的主要传输载体,为各种网络服务及会议电视系统提供传输通道。
6.收费系统中心:
1收费中心管理系统2收费站管理系统3车道收费系统
高速公路组成:
通信系统收费系统监控系统
7.所涉及的技术领域:
通信技术,计算机网络技术,图像语音压缩编码,数据采集处理,网络管理设计,信息显示技术,图像处理模式识别,计算机软件设计技术,交通控制技术,数据加密信息安全,电源技术,防雷接地,遥感遥测,其他技术第二章通信系统的基本理论
2.1通信系统概述
通信(Communication):
就是信息的传递,是指由一地向另一地进行信息的传输与交换。
通信系统通信的根本目的在于传输含有信息的消息。
“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。
目前的通信越来越依赖利用“电”来传递消息的电通信方式。
如今,在自然科学领域涉及“通信”这一术语时,一般是指“电通信”。
2.2通信系统的模型
信源是消息的产生地,其作用是把各种消息转换成原始电信号,称之为消息信号或基带信号。
电话机、电视摄像机和电传机、计算机等各种数字终端设备就是信源。
转换所谓转换是将表达消息的感觉媒体(通常是一些非电物理量)通过显示媒体转换为电物理量(电流、电压)。
发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。
调制是最常见的变换方式。
对数字通信系统来说,发送设备常常又可分为信源编码与信道编码
信道是指传输信号的物理媒质。
在无线信道中,信道可以是大气(自由空间),在有线信道中,信道可以是明线、电缆或光纤。
图2.1
噪声源不是人为加入的设备,而是通信系统中各种设备以及信道中所固有的,并且是人们所不希望的
接收设备的基本功能是完成发送设备的反变换,即进行解调、译码、解码等。
信宿是传输信息的归宿点,其作用是将复原的原始信号转换成相应的消息。
7.通信系统的分类:
按通信业务分,话务通信和非话务通信。
按调制方式,可分为基带传输和频带(调制)传输。
按照传输信号形式,相应地把通信系统分成模拟通信系统和数字通信系统。
按传输媒质分,通信系统可分为有线通信系统和无线通信系统两大类
按工作波段可分为长波通信、中波通信、短波通信、远红外线通信等。
按信号复用方式分,频分复用、时分复用和码分复用。
按收信者是否运动分,移动通信和固定通信
8.通信方式的分类:
按数字信号代码排列的顺序可分为并行传输和串行传输
按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信。
按照串行数据的时钟控制方式可以分为异步通信和同步通信。
从一个通信实体到其他通信实体之间同时建立通信关系的情况分:
广播式,点-点通信,点多点通信
按通信网络形式分:
两点间直通方式;分支方式;交换方式
第三章高速公路数据通信系统
1、数据通信可定义为“用通信线路(包括通信设备)将远地的数据终端设备与主计算机连接
起来进行信息处理”,以实现硬件、软件和信息资源共享。
2、数据通信的基本构成如下图所示。
按功能划分,数据通信系统由计算机中心、终端设备
以及数据链路三个子系统组成。
数据终端设备(DTE:
DataTerminalEquipment)
数据通信设备(DataCommunicationsEquipment)
3、计算机中心计算机中心子系统的主要功能是进行数据的收集与处理,其内部包括三部分第一部分是通信控制器第二部分是中央处理装置第三部分是存储器
4、信道的分类:
通俗地说,是指以传输媒质为基础的信号通路。
调制信道
广义信道
编码信道
信道
有线信道
狭义信道
无线信道恒参信道随参信道有记忆信道无记忆信道
有线电信道光纤信道微波
卫星
4、调制信道和编码信道
5、编码信道:
包括调制信道、调制器和解调器,它与调制信道模型有明显的不同,是一种数字信道或离散信道。
编码信道输入是离散的时间信号,输出也是离散的时间信号,对信号的影响则是将输入数字序列变成另一种输出数字序列
6、调制信道如下共性:
1)有一对(或多对)输入端和一对(或多对)输出端;
2)绝大多数的信道都是线性的,即满足叠加原理;
3)信号通过信道具有一定的迟延时间,而且它还会受到(固定的或时变的)损耗;
4)即使没有信号输入,在信道的输出端仍有一定的功率输出。
调制信道输出与输入的关系
ei(t)为输入的已调信号;eo(t)为调制信道对输入信号的响应输出波形;n(t)为加性噪声,与
ei(t)相互独立。
f[ei(t)]反映了信道特性,f[ei(t)]可以表示为信道单位冲激响应k(t)与输入信号的卷积,即
eo(t)=k(t)*ei(t)+n(t)
或e(ω)=k(ω)ei(ω)
7、恒定参量信道——信道传输特性k(ω)基本不随时间变化的信道,即信道对信号的影响是固定的或变化极为缓慢的
随机参量信道—信道传输特性k(ω)随时间随机快变化的信道,这类信道称为随参信道编码信道:
包括调制信道、调制器和解调器,它与调制信道模型有明显的不同,是一种数字信道或离散信道分为有记忆编码信道和无记忆编码信道.
8、通信接口技术:
DTE数据终端设备,它们是数据的源或目的或既是源又是目的
DCE数据电路终接设备或数据通信设备,是解决通信传输问题的通信设备
接口是DTE与DCE之间的界面,为了使不同厂家的产品能够互换或互连,DTE与DCE在插接方式、引线分配、电气特性及应答关系上均应符合统一的标准和规范,这一套标准规范就是DTE/DCE
的接口标准
(
或称接口协议
)
9、接口特性.
机械特性(MechanicalCharacteristics):
接口中所使用接线器的形状、引脚数、引线排列、固定装置和锁定装置作出详细规定。
电气特性(ElectricalCharacteristics):
规定了DTE/DCE之间多条信号线的电气连接及有关电路特性,通常包括发送器和接收器的电路特性(发送电平、发送器的输出阻抗、接收器的输入阻抗、平衡特性等)负载要求、信号速率及连接距离等。
DTE/DCE接口的电气连接有非平衡方式、差动接收的非平衡方式和平衡方式3种连接方式。
功能特性(FunctionalCharacteristics):
反映了数据传输方式及两者通信间的握手关系,主
要是对各接口信号线作出确切的功能定义并确定相互间的操作关系。
过程特性(ProceduralCharacteristics):
也叫规程特性,他是功能特性进一步具体细节的描
述,反映了各接口线之间的相互关系、动作次序以及维护测试等方面的内容。
10、最常见的基带信号波形:
单极性不归零波形、单极性归零波形、双极性不归零波形、双极性归零波形。
11、在通信系统中,由于存在信道噪声干扰和码间干扰等原因,不可避免的造成传输差错。
实际中为了减少传输差错,通常采用两种基本的差错控制方法:
改善线路质量:
采用高质量的传输信道。
差错检测与纠正:
对所传输的数据进行抗干扰编码,并以此来检测和校正传输中的差错。
差错控制编码的基本思想是通过对信息码元序列做某种变换,使原来彼此相互独立、没有关联的信息码元序列,产生某种规律性或相关性,从而可以在接收端根据这种规律性来检查以致纠正传输序列中的差错。
差错控制编码能有效减少噪声干扰,但影响了传输效率。
12、差错控制方式:
前向纠错系统;
自动检错重发系统:
检错重发系统根据工作方式又可分为三种,即停发等候重发系统、返回重发系统和选择重发系统。
混合纠错方式:
混合纠错方式是前向纠错方式和检错重发方式的结合
13、信息在网络中经过若干个交换节点,完成从一点到另一点的传输这种节点对信息的转发方式就称为交换方式。
交换方式电路交换
信息交换报文交换分组交换
快速分组交换数据报虚电路帧中继
信源中继
14、常见的抗干扰码奇偶校验码水平奇偶校验吗二维奇偶校验碼线性分组码循环码卷积编码
15、交换就是指各通信终端之间为交换信息所采用的一种利用交换设备进行连接的工作方式。
线路交换(也叫电路交换)是在信息(数据)的发送端和接收端之间,直接建立一条临时通路,供通信双方专用,其它用户不能再占用,直到双方通信完毕才能拆除。
线路交换分三个阶段:
(1)线路建立阶段(呼叫建立阶段):
该阶段的任务是在欲进行通信的双方之间,各节点(电话局)通过线路交换设备,建立一条仅供通信双方使用的临时专用物理通路。
(2)数据传输阶段:
通信双方的具体通信过程(数据交换)在这个阶段进行。
(3)线路拆除阶段:
通信完毕后,必须拆除这个临时通道,以释放线路资源供其它通信方使用。
线路交换主要有采用模拟式交换器的空分线路交换和采用数字式交换机的时分线路交换两种方式。
空分线路交换是传统的交换方式,采用所谓的空间交换,即通过物理信道的转接来完成交换方式,各条线路都是客观存在的,交换的过程是相应物理信道的连接和断开
时分线路交换方式采用的是时分多路复用原理。
在一条公用的通信线路上,接有多个终端,各用户终端按一定的时间间隔轮流接通与终端相连的线路,被接通的线路使用公用线路进行通信,从
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