幅度编码通信方法及装置的制造方法
幅度编码通信方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信领域，特别是一种幅度编码通信方法及装置。
【背景技术】
[0002] 由通信理论得知；信号是数据的电磁(或声波，或光波）编码，信号中包含了所要传 递的数据。信号一般W时间为自变量，W表示消息(或数据)的某个参量(振幅、频率或相位） 为因变量。由奈奎斯特定理和香农定理得知：任何信号都有相应的带宽，而且任何信道在传 输信号时都会对信号产生衰减，因此，任何信道在传输信号时都存在一个数据传输率的限 审IJ，也就是说任何一个At传输的信息量是一定的，如果是数字信号，某一时刻传送的信息 是1或0。
[0003] 本发明提出一种幅度编码通信方法及装置，对于数字信号，某一时刻可W传送1~n 数字的信息，例如十进制1、2、3,~9、0的数字，通过数字编码信息传送语音、图像、数据等计 算机信息。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种幅度编码通信方法及装置，对于数字信号，某一时刻可 W传送1~n数字的信息，实现语音、图像、数据等计算机信息的编码传送。
[0005] 本发明的技术方案是： 一种幅度编码通信方法，其特征在于，包括： 设置一基准信号幅度，选取至少一个通信通路中的信号，所述信号幅度为若干级别，每 个级别的信号幅度是基准信号幅度的整数倍，每个级别对应多进制数字的某个字，某一时 刻传送多进制数字的某个字； 发送端将数据流按照信号幅度的组合方式进行编码，并将编码之后的数据组进行传 送； 接收端获取发送端的幅度信号，按照信号幅度的组合方式进行解码。
[0006] 所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于，还包括；基准信号和所传送的数据组 信号同时发送。
[0007] 所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于；接收端同时接收到基准信号和所传 送的数据组信号，通过处理(如放大、检波等处理)获得基准信号I化和数据组信号Ixr，Ixr 除化并四舍五入取整获得Ixr代表的数字，即R0UND( (Ixr/lOr)，0)。
[0008] 所述方法还包括： 通信通路中的多个信号中还包括纠错信号或效验信号。
[0009]纠错方法为g(AFl，AF2，AF3，AF4，AF5,……）=C(AF6，AF7，AF8,……），g为 纠错运算函数，C为纠错信号幅度组合方式，AF1，AF2，AF3，AF4，AF5，AF6，AF7，AW分 别为F1,F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8 信号的幅度。
[0010]效验方法为MOD(AF1,AF2,AF3,AF4,AF5，......）=C(AF6,AF7,AF8，......）， MOD为效验码运算函数，C为效验信号幅度组合方式。校验码算法有；码距、奇偶检验、海明 校验、循环冗余校验CRC(切clicRedundan巧Qieck)等。
[0011]进一步，双向奇偶校验（RowandColumnParity)，或双向冗余校验（Vertical andLongitudinalRedundancyChecks)。
[0012] 一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；至少包括幅度编码单元和发射单 元，幅度编码单元用于数据流的幅度编码，发射单元将编码之后的数据组进行发送。
[0013] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为电磁波发射单 元，有一宽频天线和所述电磁波发射单元相连。
[0014] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为电磁波发射单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振天线阵列和所 述电磁波发射单元相连。
[0015] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为声波发射单元， 有一扬声器和所述声波发射单元相连。
[0016] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为超声波发射单 元，有超声波换能器和所述超声波发射单元相连。
[0017] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为超声波发射单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振超声波换能器阵列，所述谐振超声 波换能器阵列和所述超声波发射单元相连。
[0018]所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为激光发射单元， 设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的激光器组，所述激光器组和所述激光发射单 元相连。
[0019] 一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；至少包括接收单元和幅度解码单 元，接收单元用于接收幅度信号，幅度解码单元用于幅度信号的解码。
[0020] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为电磁波接收单 元，有一宽频天线和所述电磁波接收单元相连。
[0021] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为电磁波接收单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振天线阵列和所 述电磁波接收单元相连。
[0022] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为声波接收单元， 有一MIC和所述声波接收单元相连。
[0023]所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为超声波接收单 元，有超声波换能器和所述超声波接收单元相连。
[0024]所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为超声波接收单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振超声波换能器阵列，所述谐振超声 波换能器阵列和所述超声波接收单元相连。
[0025] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为激光接收单元， 设置有光电器件组，所述光电器件组和所述激光接收单元相连。
[0026] 本发明的有益效果是：本发明的目的是提供一种幅度编码通信方法及装置，对于 数字信号，某一时刻可W传送1~n数字的信息，例如十进制1、2、3,~9、0的数字，通过数字编 码信息传送语音、图像、数据等计算机信息。
【附图说明】
[0027]图1为本发明信号幅度编码示意图。
[002引图2为本发明信号幅度调制的频谱图。
[0029] 图3为本发明方法应用于电磁波通讯系统。
[0030] 图4为本发明方法应用于多谐振天线电磁波通讯系统。
[0031] 图5为本发明方法应用于声波通讯系统。
[0032] 图6为本发明方法应用于声波通讯系统的频谱图。
[0033] 图7为本发明方法应用于超声波通讯系统。
[0034] 图8为本发明方法应用于多谐振换能器超声波通讯系统。
[00巧]图9为本发明方法应用于光通讯系统。
[0036] 图10为本发明方法应用于光通讯系统的频谱图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[003引图1为本发明信号幅度编码示意图，W十进制为例，选取一个通信通路中的信号， 图1表达信号幅度时间图，设置幅度1为基准幅度，幅度1代表数字0,幅度2代表数字1， 幅度3代表数字2,幅度4代表数字3,幅度5代表数字4,幅度6代表数字5,幅度7代表数 字6,幅度8代表数字7,幅度9代表数字8,幅度10代表数字9。假设接收端获取幅度信号 IX，设置基准幅度信号10,则幅度信号IX除W基准幅度信号10并四舍五入取整获得幅度信 号IX代表的数字，即ROUND( (lx/ 10)，0)。进一步，接收端同时获取幅度信号IX和基准 幅度信号10,则幅度信号IX除W基准幅度信号10并四舍五入取整获得幅度信号IX代表的 数字，即ROUND( (lx/ 10)，0)。
[0039] 对于同一物理位置的电子装置，如计算机，数据信号由总线传送，设定计算机的 基准幅度信号为0. 7V，获取基准幅度信号0. 7V的电子元件如稳压二极管，该样，发送端W 0. 7V的倍数发送数据信号，接收端将总线中的数据信号除W0. 7V的倍数就是数据信号表 达的数字。
[0040] 对于异地信息传送的电子装置，如电磁波信息传送电子装置、声波信息传送电子 装置、光波信息传送电子装置等，由于两地不可能统一绝对的基准幅度信号，所W发送方 将信息编码的幅度信号和基准幅度信号通过调制载波同时发送，接收方同时获取信息编码 的幅度信号和基准幅度信号的调制载波，通过放大、解调(检波）获得信息编码的幅度信号 Ixr和基准幅度信号lOr，Ixr除WI化并四舍五入取整获得幅度信号Ixr代表的数字，即 ROUND( (Ixr/IOr) , 0) 〇
[0041] 图2为本发明信号幅度调制的频谱图，图中选取FI、F2、F3、F4、巧为信息编码频 点，F6、F7、F8为效验或纠错编码频点，选取F0为基准频点，信息接收方获取所有参与信息 编码的频点信号，即F0、F1、巧、F3、F4、F5、F6、F7、F8频点的信号，对应的信号幅度为10、 11、12、13、14、15、16、17、18，编码信息的获取规则为；信息编码频点的信号幅度 除W基准频 点的信号幅度四舍五入取整，即R〇UND( (11/ 10)，0)、R0UND( (12/ 10)，0)、R0UND( (13/ 10) ,0).ROUND( (14/ 10) ,0).ROUND( (15/ 10) ,0).ROUND( (16/ 10) ,0).ROUND( (17/!0)，0)、ROUND((18/ 10) ,0)。为了叙述简单，取10个级数，即十进制表示，如下表：
进一步，信息编码频点的信号幅度的级数可W是任意的，也就是说可W表达任意进制 的数值。
[0042] 图3为本发明方法应用于电磁波通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射 部分包括幅度编码单兀、发射单兀、宽频发射天线，接收部分包括宽频接收天线、接收单兀、 幅度解码单元。幅度编码单元负责将数据流编码为各频点信号幅度的组合，进一步幅度编 码单元还负责去除冗余信息(现有技术，根据香农理论；信号中包含冗余信息，利用数字方 法去除冗余信息可W得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度编码信息还原为数 据流，发射单元负责将幅度编码信息转化为幅度编码信号由宽频发射天线发送，接收单元 负责将宽频接收天线获取的幅度编码信号转化为幅度编码信息。
[0043] 图4为本发明方法应用于多谐振天线电磁波通讯系统，对比图3所示实施方案， 发射和接收天线不采用宽频天线，而采用和各频点一一对应的谐振天线，所有谐振天线组 成谐振天线阵列，其优势是任一频点的信号在传输过程中有最佳的信噪比及尖锐Q值，同 时可W采用MIM0-0抑M系统的MIM0天线模式，即多天线无线通信系统（Multiple-Input Multiple-Output)〇
[0044] 图5为本发明方法应用于声波通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射部 分包括幅度编码单元、发射单元、扬声器，接收部分包括麦克风MIC、接收单元、幅度解码单 元。幅度编码单元负责将数据流编码为音频幅度组合，进一步幅度编码单元还负责去除冗 余信息(现有技术，根据香农理论；信号中包含冗余信息，利用数字方法去除冗余信息可W 得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度编码信息还原为数据流，发射单元负责 将幅度编码信息转化为音频幅度编码信号由扬声器发送，接收单元负责将麦克风MIC获取 的音频幅度编码信号转化为幅度编码信息。图6为本发明方法应用于声波通讯系统的频谱 图，FsO为基准幅度频点，Fs1、Fs2、Fs3、Fs4、Fs5为信息编码频点，Fs6、Fs7、Fs8 为效验或纠错编码频点。一个典型的应用例为手机之间的近场通信，基于手机的扬声器和 麦克风，通过音频幅度编码信号传送信息。
[0045] 图7为本发明方法应用于超声波通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射 部分包括幅度编码单元、发射单元、超声波换能器701，接收部分包括超声波换能器702、接 收单元、幅度解码单元。幅度编码单元负责将数据流编码为超声波幅度组合，进一步幅度 编码单元还负责去除冗余信息(现有技术，根据香农理论；信号中包含冗余信息，利用数字 方法去除冗余信息可W得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度编码信息还原为 数据流，发射单元负责将幅度编码信息转化为超声波幅度编码信号由超声波换能器701发 送，接收单元负责将超声波换能器702获取的超声波幅度编码信号转化为幅度编码信息。 一个典型的应用例为水下超声波通信，通过超声波幅度编码信号传送信息。
[0046]图8为本发明方法应用于多谐振换能器超声波通讯系统，对比图7所示实施方案， 发射和接收超声波换能器不采一个超声波换能器，而采用和各频点一一对应的谐振超声波 换能器，所有谐振超声波换能器组成谐振超声波换能器阵列，其优势是任一频点的信号在 传输过程中有最佳的信噪比及尖锐Q值，同时可W采用MIM0-0抑M系统的MIM0换能器矩 阵模式。特例如，选取3个发射超声波换能器和3个接收超声波换能器，谐振频率分别为： Fs0=20K监、Fsl=25K监、Fs2=30K监，选取Fs0=20K监为基准幅度频点，Fsl=25K监幅度级数 为FsO基准幅度的1~10倍，Fs2=30KHZ幅度级数为FsO基准幅度的1~10倍，该样同时传送 FsO、Fsl、Fs2信号，接收方通过比较Fsl和FsO信号幅度比例获得一个十进制数字，同理， 通过比较Fs2和FsO信号幅度比例获得一个十进制数字，即同一时间可W传送2位十进制 数字。特例的装置为；发射部分包括幅度编码单元、发射单元、和各频率点谐振的3个超声 波换能器，接收部分包括和各频率点谐振的3个超声波换能器、接收单元、幅度解码单元。
[0047]图9为本发明方法应用于光通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射部分 包括幅度编码单元、发射单元、激光器组901，集光器902,接收部分包括分光器904、光电器 件组905,接收单元、幅度解码单元。903为光纤，集光器902将数个激光器组成的激光器 组发射的光线聚集到一条光线由光纤传输，集光器及分光器可W是棱镜或光栅组件，分光 器将一条光线中不同频率的激光进行空间分离，幅度编码单元负责将数据流编码为光强组 合，进一步幅度编码单元还负责去除冗余信息(现有技术，根据香农理论：信号中包含冗余 信息，利用数字方法去除冗余信息可W得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度 编码信息还原为数据流，发射单元负责将幅度编码信息转化为激光幅度(光强）编码信号由 激光器组901发送，接收单元负责将光电器件组905获取的激光幅度(光强）编码信号转化 为幅度编码信息。例如，选取3个激光器和3个光电器件，激光频率分别为；F10=473nm藍 激光、F1 1=556皿绿激光、F1 2=635皿红激光。编码信息如下表；
图10为本发明方法应用于光通讯系统的频谱图。F1 0为基准幅度频点，F1 1、F1 2、F1 3、F1 4、F1 5为信息编码频点，F1 6、F1 7、F1 8为效验或纠错编码频点。
【主权项】
1. 一种幅度编码通信方法，其特征在于，包括： 设置一基准信号幅度，选取至少一个通信通路中的信号，所述信号幅度为若干级别，每 个级别的信号幅度是基准信号幅度的整数倍，每个级别对应多进制数字的某个字，某一时 刻传送多进制数字的某个字； 发送端将数据流按照信号幅度的组合方式进行编码，并将编码之后的数据组进行传 送； 接收端获取发送端的幅度信号，按照信号幅度的组合方式进行解码。2. 根据权利要求1所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于，还包括：基准信号和所 传送的数据组信号同时发送。3. 根据权利要求2所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于：接收端同时接收到基 准信号和所传送的数据组信号，通过处理获得基准信号IOr和数据组信号Ixr，Ixr除以IOr 并四舍五入取整获得Ixr代表的数字，S卩ROUND( (Ixr/IOr)，0)。4. 根据权利要求1或2或3所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于，所述方法还 包括：通信通路中的多个信号中还包括纠错信号或效验信号。5. 根据权利要求1或2或3所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是：至 少包括幅度编码单元和发射单元，幅度编码单元用于数据流的幅度编码，发射单元将编码 之后的数据组进行发送。6. 根据权利要求5所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是：发射单元为 电磁波发射单元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振 天线阵列和所述电磁波发射单元相连。7. 根据权利要求5所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是：发射单元为 声波发射单元，有一扬声器和所述声波发射单元相连。8. 根据权利要求1或2或3所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是：至 少包括接收单元和幅度解码单元，接收单元用于接收幅度信号，幅度解码单元用于幅度信 号的解码。9. 根据权利要求8所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是：接收单元为 电磁波接收单元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振 天线阵列和所述电磁波接收单元相连。10. 根据权利要求8所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是：接收单元为 声波接收单元，有一MIC和所述声波接收单元相连。
【专利摘要】本发明涉及通信领域，特别是一种幅度编码通信方法及装置。其特征在于，包括：设置一基准信号幅度，选取至少一个通信通路中的信号，所述信号幅度为若干级别，每个级别的信号幅度是基准信号幅度的整数倍，每个级别对应多进制数字的某个字，某一时刻传送多进制数字的某个字；发送端将数据流按照信号幅度的组合方式进行编码，并将编码之后的数据组进行传送；接收端获取发送端的幅度信号，按照信号幅度的组合方式进行解码。有益效果是：本发明的目的是提供一种幅度编码通信方法及装置，对于数字信号，某一时刻可以传送1~n数字的信息，例如十进制1、2、3，~9、0的数字，通过数字编码信息传送语音、图像、数据等计算机信息。
【IPC分类】H04L1/00
【公开号】CN104901779
【申请号】CN201510322286
【发明人】吴东辉
【申请人】吴东辉
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信领域，特别是一种幅度编码通信方法及装置。
【背景技术】
[0002] 由通信理论得知；信号是数据的电磁(或声波，或光波）编码，信号中包含了所要传 递的数据。信号一般W时间为自变量，W表示消息(或数据)的某个参量(振幅、频率或相位） 为因变量。由奈奎斯特定理和香农定理得知：任何信号都有相应的带宽，而且任何信道在传 输信号时都会对信号产生衰减，因此，任何信道在传输信号时都存在一个数据传输率的限 审IJ，也就是说任何一个At传输的信息量是一定的，如果是数字信号，某一时刻传送的信息 是1或0。
[0003] 本发明提出一种幅度编码通信方法及装置，对于数字信号，某一时刻可W传送1~n 数字的信息，例如十进制1、2、3,~9、0的数字，通过数字编码信息传送语音、图像、数据等计 算机信息。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种幅度编码通信方法及装置，对于数字信号，某一时刻可 W传送1~n数字的信息，实现语音、图像、数据等计算机信息的编码传送。
[0005] 本发明的技术方案是： 一种幅度编码通信方法，其特征在于，包括： 设置一基准信号幅度，选取至少一个通信通路中的信号，所述信号幅度为若干级别，每 个级别的信号幅度是基准信号幅度的整数倍，每个级别对应多进制数字的某个字，某一时 刻传送多进制数字的某个字； 发送端将数据流按照信号幅度的组合方式进行编码，并将编码之后的数据组进行传 送； 接收端获取发送端的幅度信号，按照信号幅度的组合方式进行解码。
[0006] 所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于，还包括；基准信号和所传送的数据组 信号同时发送。
[0007] 所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于；接收端同时接收到基准信号和所传 送的数据组信号，通过处理(如放大、检波等处理)获得基准信号I化和数据组信号Ixr，Ixr 除化并四舍五入取整获得Ixr代表的数字，即R0UND( (Ixr/lOr)，0)。
[0008] 所述方法还包括： 通信通路中的多个信号中还包括纠错信号或效验信号。
[0009]纠错方法为g(AFl，AF2，AF3，AF4，AF5,……）=C(AF6，AF7，AF8,……），g为 纠错运算函数，C为纠错信号幅度组合方式，AF1，AF2，AF3，AF4，AF5，AF6，AF7，AW分 别为F1,F2，F3，F4，F5，F6，F7，F8 信号的幅度。
[0010]效验方法为MOD(AF1,AF2,AF3,AF4,AF5，......）=C(AF6,AF7,AF8，......）， MOD为效验码运算函数，C为效验信号幅度组合方式。校验码算法有；码距、奇偶检验、海明 校验、循环冗余校验CRC(切clicRedundan巧Qieck)等。
[0011]进一步，双向奇偶校验（RowandColumnParity)，或双向冗余校验（Vertical andLongitudinalRedundancyChecks)。
[0012] 一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；至少包括幅度编码单元和发射单 元，幅度编码单元用于数据流的幅度编码，发射单元将编码之后的数据组进行发送。
[0013] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为电磁波发射单 元，有一宽频天线和所述电磁波发射单元相连。
[0014] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为电磁波发射单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振天线阵列和所 述电磁波发射单元相连。
[0015] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为声波发射单元， 有一扬声器和所述声波发射单元相连。
[0016] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为超声波发射单 元，有超声波换能器和所述超声波发射单元相连。
[0017] 所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为超声波发射单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振超声波换能器阵列，所述谐振超声 波换能器阵列和所述超声波发射单元相连。
[0018]所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是；发射单元为激光发射单元， 设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的激光器组，所述激光器组和所述激光发射单 元相连。
[0019] 一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；至少包括接收单元和幅度解码单 元，接收单元用于接收幅度信号，幅度解码单元用于幅度信号的解码。
[0020] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为电磁波接收单 元，有一宽频天线和所述电磁波接收单元相连。
[0021] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为电磁波接收单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振天线阵列和所 述电磁波接收单元相连。
[0022] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为声波接收单元， 有一MIC和所述声波接收单元相连。
[0023]所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为超声波接收单 元，有超声波换能器和所述超声波接收单元相连。
[0024]所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为超声波接收单 元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振超声波换能器阵列，所述谐振超声 波换能器阵列和所述超声波接收单元相连。
[0025] 所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是；接收单元为激光接收单元， 设置有光电器件组，所述光电器件组和所述激光接收单元相连。
[0026] 本发明的有益效果是：本发明的目的是提供一种幅度编码通信方法及装置，对于 数字信号，某一时刻可W传送1~n数字的信息，例如十进制1、2、3,~9、0的数字，通过数字编 码信息传送语音、图像、数据等计算机信息。
【附图说明】
[0027]图1为本发明信号幅度编码示意图。
[002引图2为本发明信号幅度调制的频谱图。
[0029] 图3为本发明方法应用于电磁波通讯系统。
[0030] 图4为本发明方法应用于多谐振天线电磁波通讯系统。
[0031] 图5为本发明方法应用于声波通讯系统。
[0032] 图6为本发明方法应用于声波通讯系统的频谱图。
[0033] 图7为本发明方法应用于超声波通讯系统。
[0034] 图8为本发明方法应用于多谐振换能器超声波通讯系统。
[00巧]图9为本发明方法应用于光通讯系统。
[0036] 图10为本发明方法应用于光通讯系统的频谱图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[003引图1为本发明信号幅度编码示意图，W十进制为例，选取一个通信通路中的信号， 图1表达信号幅度时间图，设置幅度1为基准幅度，幅度1代表数字0,幅度2代表数字1， 幅度3代表数字2,幅度4代表数字3,幅度5代表数字4,幅度6代表数字5,幅度7代表数 字6,幅度8代表数字7,幅度9代表数字8,幅度10代表数字9。假设接收端获取幅度信号 IX，设置基准幅度信号10,则幅度信号IX除W基准幅度信号10并四舍五入取整获得幅度信 号IX代表的数字，即ROUND( (lx/ 10)，0)。进一步，接收端同时获取幅度信号IX和基准 幅度信号10,则幅度信号IX除W基准幅度信号10并四舍五入取整获得幅度信号IX代表的 数字，即ROUND( (lx/ 10)，0)。
[0039] 对于同一物理位置的电子装置，如计算机，数据信号由总线传送，设定计算机的 基准幅度信号为0. 7V，获取基准幅度信号0. 7V的电子元件如稳压二极管，该样，发送端W 0. 7V的倍数发送数据信号，接收端将总线中的数据信号除W0. 7V的倍数就是数据信号表 达的数字。
[0040] 对于异地信息传送的电子装置，如电磁波信息传送电子装置、声波信息传送电子 装置、光波信息传送电子装置等，由于两地不可能统一绝对的基准幅度信号，所W发送方 将信息编码的幅度信号和基准幅度信号通过调制载波同时发送，接收方同时获取信息编码 的幅度信号和基准幅度信号的调制载波，通过放大、解调(检波）获得信息编码的幅度信号 Ixr和基准幅度信号lOr，Ixr除WI化并四舍五入取整获得幅度信号Ixr代表的数字，即 ROUND( (Ixr/IOr) , 0) 〇
[0041] 图2为本发明信号幅度调制的频谱图，图中选取FI、F2、F3、F4、巧为信息编码频 点，F6、F7、F8为效验或纠错编码频点，选取F0为基准频点，信息接收方获取所有参与信息 编码的频点信号，即F0、F1、巧、F3、F4、F5、F6、F7、F8频点的信号，对应的信号幅度为10、 11、12、13、14、15、16、17、18，编码信息的获取规则为；信息编码频点的信号幅度 除W基准频 点的信号幅度四舍五入取整，即R〇UND( (11/ 10)，0)、R0UND( (12/ 10)，0)、R0UND( (13/ 10) ,0).ROUND( (14/ 10) ,0).ROUND( (15/ 10) ,0).ROUND( (16/ 10) ,0).ROUND( (17/!0)，0)、ROUND((18/ 10) ,0)。为了叙述简单，取10个级数，即十进制表示，如下表：
进一步，信息编码频点的信号幅度的级数可W是任意的，也就是说可W表达任意进制 的数值。
[0042] 图3为本发明方法应用于电磁波通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射 部分包括幅度编码单兀、发射单兀、宽频发射天线，接收部分包括宽频接收天线、接收单兀、 幅度解码单元。幅度编码单元负责将数据流编码为各频点信号幅度的组合，进一步幅度编 码单元还负责去除冗余信息(现有技术，根据香农理论；信号中包含冗余信息，利用数字方 法去除冗余信息可W得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度编码信息还原为数 据流，发射单元负责将幅度编码信息转化为幅度编码信号由宽频发射天线发送，接收单元 负责将宽频接收天线获取的幅度编码信号转化为幅度编码信息。
[0043] 图4为本发明方法应用于多谐振天线电磁波通讯系统，对比图3所示实施方案， 发射和接收天线不采用宽频天线，而采用和各频点一一对应的谐振天线，所有谐振天线组 成谐振天线阵列，其优势是任一频点的信号在传输过程中有最佳的信噪比及尖锐Q值，同 时可W采用MIM0-0抑M系统的MIM0天线模式，即多天线无线通信系统（Multiple-Input Multiple-Output)〇
[0044] 图5为本发明方法应用于声波通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射部 分包括幅度编码单元、发射单元、扬声器，接收部分包括麦克风MIC、接收单元、幅度解码单 元。幅度编码单元负责将数据流编码为音频幅度组合，进一步幅度编码单元还负责去除冗 余信息(现有技术，根据香农理论；信号中包含冗余信息，利用数字方法去除冗余信息可W 得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度编码信息还原为数据流，发射单元负责 将幅度编码信息转化为音频幅度编码信号由扬声器发送，接收单元负责将麦克风MIC获取 的音频幅度编码信号转化为幅度编码信息。图6为本发明方法应用于声波通讯系统的频谱 图，FsO为基准幅度频点，Fs1、Fs2、Fs3、Fs4、Fs5为信息编码频点，Fs6、Fs7、Fs8 为效验或纠错编码频点。一个典型的应用例为手机之间的近场通信，基于手机的扬声器和 麦克风，通过音频幅度编码信号传送信息。
[0045] 图7为本发明方法应用于超声波通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射 部分包括幅度编码单元、发射单元、超声波换能器701，接收部分包括超声波换能器702、接 收单元、幅度解码单元。幅度编码单元负责将数据流编码为超声波幅度组合，进一步幅度 编码单元还负责去除冗余信息(现有技术，根据香农理论；信号中包含冗余信息，利用数字 方法去除冗余信息可W得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度编码信息还原为 数据流，发射单元负责将幅度编码信息转化为超声波幅度编码信号由超声波换能器701发 送，接收单元负责将超声波换能器702获取的超声波幅度编码信号转化为幅度编码信息。 一个典型的应用例为水下超声波通信，通过超声波幅度编码信号传送信息。
[0046]图8为本发明方法应用于多谐振换能器超声波通讯系统，对比图7所示实施方案， 发射和接收超声波换能器不采一个超声波换能器，而采用和各频点一一对应的谐振超声波 换能器，所有谐振超声波换能器组成谐振超声波换能器阵列，其优势是任一频点的信号在 传输过程中有最佳的信噪比及尖锐Q值，同时可W采用MIM0-0抑M系统的MIM0换能器矩 阵模式。特例如，选取3个发射超声波换能器和3个接收超声波换能器，谐振频率分别为： Fs0=20K监、Fsl=25K监、Fs2=30K监，选取Fs0=20K监为基准幅度频点，Fsl=25K监幅度级数 为FsO基准幅度的1~10倍，Fs2=30KHZ幅度级数为FsO基准幅度的1~10倍，该样同时传送 FsO、Fsl、Fs2信号，接收方通过比较Fsl和FsO信号幅度比例获得一个十进制数字，同理， 通过比较Fs2和FsO信号幅度比例获得一个十进制数字，即同一时间可W传送2位十进制 数字。特例的装置为；发射部分包括幅度编码单元、发射单元、和各频率点谐振的3个超声 波换能器，接收部分包括和各频率点谐振的3个超声波换能器、接收单元、幅度解码单元。
[0047]图9为本发明方法应用于光通讯系统，系统包括发送部分和接收部分，发射部分 包括幅度编码单元、发射单元、激光器组901，集光器902,接收部分包括分光器904、光电器 件组905,接收单元、幅度解码单元。903为光纤，集光器902将数个激光器组成的激光器 组发射的光线聚集到一条光线由光纤传输，集光器及分光器可W是棱镜或光栅组件，分光 器将一条光线中不同频率的激光进行空间分离，幅度编码单元负责将数据流编码为光强组 合，进一步幅度编码单元还负责去除冗余信息(现有技术，根据香农理论：信号中包含冗余 信息，利用数字方法去除冗余信息可W得到压缩数据。），幅度解码单元负责将获取的幅度 编码信息还原为数据流，发射单元负责将幅度编码信息转化为激光幅度(光强）编码信号由 激光器组901发送，接收单元负责将光电器件组905获取的激光幅度(光强）编码信号转化 为幅度编码信息。例如，选取3个激光器和3个光电器件，激光频率分别为；F10=473nm藍 激光、F1 1=556皿绿激光、F1 2=635皿红激光。编码信息如下表；
图10为本发明方法应用于光通讯系统的频谱图。F1 0为基准幅度频点，F1 1、F1 2、F1 3、F1 4、F1 5为信息编码频点，F1 6、F1 7、F1 8为效验或纠错编码频点。
【主权项】
1. 一种幅度编码通信方法，其特征在于，包括： 设置一基准信号幅度，选取至少一个通信通路中的信号，所述信号幅度为若干级别，每 个级别的信号幅度是基准信号幅度的整数倍，每个级别对应多进制数字的某个字，某一时 刻传送多进制数字的某个字； 发送端将数据流按照信号幅度的组合方式进行编码，并将编码之后的数据组进行传 送； 接收端获取发送端的幅度信号，按照信号幅度的组合方式进行解码。2. 根据权利要求1所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于，还包括：基准信号和所 传送的数据组信号同时发送。3. 根据权利要求2所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于：接收端同时接收到基 准信号和所传送的数据组信号，通过处理获得基准信号IOr和数据组信号Ixr，Ixr除以IOr 并四舍五入取整获得Ixr代表的数字，S卩ROUND( (Ixr/IOr)，0)。4. 根据权利要求1或2或3所述的一种幅度编码通信方法，其特征在于，所述方法还 包括：通信通路中的多个信号中还包括纠错信号或效验信号。5. 根据权利要求1或2或3所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是：至 少包括幅度编码单元和发射单元，幅度编码单元用于数据流的幅度编码，发射单元将编码 之后的数据组进行发送。6. 根据权利要求5所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是：发射单元为 电磁波发射单元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振 天线阵列和所述电磁波发射单元相连。7. 根据权利要求5所述的一种幅度编码通信方法的发射装置，其特征是：发射单元为 声波发射单元，有一扬声器和所述声波发射单元相连。8. 根据权利要求1或2或3所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是：至 少包括接收单元和幅度解码单元，接收单元用于接收幅度信号，幅度解码单元用于幅度信 号的解码。9. 根据权利要求8所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是：接收单元为 电磁波接收单元，设置有和通信频段中选取的多个频率点对应的谐振天线阵列，所述谐振 天线阵列和所述电磁波接收单元相连。10. 根据权利要求8所述的一种幅度编码通信方法的接收装置，其特征是：接收单元为 声波接收单元，有一MIC和所述声波接收单元相连。
【专利摘要】本发明涉及通信领域，特别是一种幅度编码通信方法及装置。其特征在于，包括：设置一基准信号幅度，选取至少一个通信通路中的信号，所述信号幅度为若干级别，每个级别的信号幅度是基准信号幅度的整数倍，每个级别对应多进制数字的某个字，某一时刻传送多进制数字的某个字；发送端将数据流按照信号幅度的组合方式进行编码，并将编码之后的数据组进行传送；接收端获取发送端的幅度信号，按照信号幅度的组合方式进行解码。有益效果是：本发明的目的是提供一种幅度编码通信方法及装置，对于数字信号，某一时刻可以传送1~n数字的信息，例如十进制1、2、3，~9、0的数字，通过数字编码信息传送语音、图像、数据等计算机信息。
【IPC分类】H04L1/00
【公开号】CN104901779
【申请号】CN201510322286
【发明人】吴东辉
【申请人】吴东辉
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月12日
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