專利名稱：：高速數(shù)字通信方法與全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種現(xiàn)代有線與無線數(shù)字通信方法和系統(tǒng)，特別是涉及一種通過建立全域精細(xì)編碼信號編解碼庫的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮傳輸，以實(shí)現(xiàn)高竭數(shù)字通信的方法和實(shí)施上述方法的全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)。技術(shù)背景現(xiàn)代有線與無線數(shù)字通信技術(shù)，基本都是二進(jìn)制數(shù)字通信，都是將二進(jìn)制數(shù)字通信的信息直接調(diào)制到載波上發(fā)出去，在接收端收到載波信號后，經(jīng)放大，混頻，中放，解調(diào)出二進(jìn)制數(shù)字信息，供自己使用的，而對載波的不同信息卻棄之不理。新近開發(fā)的超寬帶(UWB)通信技術(shù)則不用載波，使載波本身的信息白白的浪費(fèi)掉，造成通訊效率低下，跟不上快速發(fā)展的通信產(chǎn)品應(yīng)用的需要?，F(xiàn)在不管是電腦上網(wǎng)，還是無線通信多媒體的處理，都是CPU在等待信息的傳送，因此能否進(jìn)行高速數(shù)字信息的傳送已成為制約現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠充分利用通訊信號的各種信息進(jìn)行高速數(shù)字信息傳送的高速數(shù)字通信方法和系統(tǒng)。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明方法的技術(shù)方案為一種高速數(shù)字通信方法，其關(guān)鍵是包括如下步驟a、根據(jù)通信設(shè)備能夠接收傳輸?shù)娜咳蚓?xì)編碼信號的特征建立全域精細(xì)編碼信號編解碼庫，并對照所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫將所述全部全域精細(xì)編碼信號進(jìn)行編碼，以獲得同每個(gè)全域精細(xì)編碼信號一一對應(yīng)的信號編碼,所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫分別存放在信號發(fā)送設(shè)備和信號接收設(shè)備中，所述信號編碼同所述每個(gè)全域精細(xì)編碼信號攜帶的具體信息一一對應(yīng)；b、所述信號發(fā)送設(shè)備根據(jù)要傳輸?shù)木唧w信息C，通過全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器產(chǎn)生全域精細(xì)編碼信號A,并將所述全域精細(xì)編碼信號A發(fā)送到所述信號接收設(shè)備中；c、所述信號接收設(shè)備將接收到的所述全域精細(xì)編碼信號A在所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中檢索，以確定所述全域精細(xì)編碼信號A對應(yīng)的信號編碼B，并進(jìn)而獲得具體信息C，最終實(shí)現(xiàn)所述具體信息C'從所述信號發(fā)送設(shè)備到所述信號接收設(shè)備的傳輸；d、通信結(jié)束后，所述信號發(fā)送設(shè)備和所述信號接收設(shè)備分別保留各種編碼信息和通信規(guī)則，以待下次使用。作為本發(fā)明之方法的改進(jìn)，所述的高速數(shù)字通信方法，還包括糾碼步驟a、所述信號發(fā)送設(shè)備探測所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中受干擾的全域精細(xì)編碼信號編碼信息，并發(fā)送給所述信號接收設(shè)備，所述信號發(fā)送設(shè)備和所述信號接收設(shè)備各自將所述受干擾的全域精細(xì)編碼信號編碼信息去除；b、所述信號發(fā)送設(shè)備將所述全域精細(xì)編碼信號A發(fā)送到所述信號接收設(shè)備的同時(shí)，將不屬于自己發(fā)出的干擾碼記錄下來，等待下次信號發(fā)送時(shí)一并發(fā)送給所述信號接收設(shè)備，以供所述信號接收設(shè)備糾碼使用；c、所述信號接收設(shè)備接收到與所述全域精細(xì)編碼信號A對應(yīng)的全域精細(xì)編碼信號A'的信號編碼B'后存儲等待，在接收到下一幀的干擾碼后進(jìn)行綜合、還原，以獲得與所述全域精細(xì)編碼信號A—一對應(yīng)的新的信號編碼B，用于信號解碼。作為本發(fā)明之方法迸一步地改進(jìn)，對所述通信設(shè)備能夠接收傳輸?shù)娜咳蚓?xì)編碼信號進(jìn)行編碼時(shí)，其編碼步驟如下.-a、將通信設(shè)備能夠接收傳輸?shù)娜咳蚓?xì)編碼信號進(jìn)行二進(jìn)制編碼，形成CPU能夠識別的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述全部全域精細(xì)編碼信號的個(gè)數(shù)為N;b、將所述二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，每個(gè)數(shù)據(jù)組的位數(shù)為N;,c、根據(jù)傳送信號頻率大小的不同、傳送時(shí)間的不同、傳送信號調(diào)制方法的不同或者傳送信號調(diào)制碼的不同，建立同所述數(shù)據(jù)組存在一一對應(yīng)關(guān)系的全域精細(xì)編碼信號衍變數(shù)據(jù)，所述衍變數(shù)據(jù)的整體構(gòu)成傳送信號用的全域精細(xì)編碼信號編解碼庫；d、對照所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫對所述全域精細(xì)編碼信號進(jìn)行編碼排號。作為本發(fā)明之方法更進(jìn)一步地改進(jìn)，所述全域精細(xì)編碼信號為全域時(shí)間精細(xì)編碼信號、全域頻率精細(xì)編碼信號、全域相位精細(xì)編碼信號、全域時(shí)-頻組合精細(xì)編碼信號、全域相-頻精細(xì)編碼信號、全域幅-頻精細(xì)編碼信號之一或者以上全域精細(xì)編碼信號的組合。為實(shí)施以上方法，本發(fā)明所述系統(tǒng)的技術(shù)方案為一種全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)，包括主機(jī)CPU及其應(yīng)用電路和與所述應(yīng)用電路連接的天線，其關(guān)鍵是在所述應(yīng)用電路和所述天線之間還設(shè)有同所述應(yīng)用電路連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼器，在所述全域精細(xì)編碼信號編解碼器和所述天線之間還連接有全域精細(xì)編碼信號放大接受電路。作為本發(fā)明所述系統(tǒng)的改進(jìn)，所述全域精細(xì)編碼信號編解碼器包括同所述應(yīng)用電路連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼庫、與所述全域精細(xì)編碼信號放大接受電路連接的全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器，所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫與所述全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器相互連接。通過實(shí)施本發(fā)明，可以充分利用信號源信號的傳送時(shí)間、頻率、調(diào)制方法及調(diào)制碼等的不同，產(chǎn)生所述衍變數(shù)據(jù)，以建立起全域精細(xì)編碼信號編解碼庫。通過應(yīng)用數(shù)學(xué)編碼和通信信號編碼的方法，將擬接收傳輸?shù)娜蚓?xì)編碼信號與所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中的全域精細(xì)編碼信號一一對應(yīng)。在接收傳輸所述具體信息時(shí)，只需傳輸與之一一對應(yīng)的全域精細(xì)編碼信號，然后班行信號解碼就可實(shí)現(xiàn)所述具體信息的傳輸。由午所述全域精細(xì)編碼信號編解碼考里的每一個(gè)全域精細(xì)編碼信號的信號編碼，都對應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)組，在傳送信息時(shí)，只要傳送一個(gè)全域精細(xì)編碼信號，在接收端就能根據(jù)接收的這個(gè)信號，獲得與其對應(yīng)的信號編碼，并能夠編譯出對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)組，從而獲得所述具體信息。因此，與現(xiàn)有的二進(jìn)制數(shù)碼通信相比，本發(fā)明方法及系統(tǒng)成倍的提高了通信的效率，解決了目前數(shù)字通信速率低下的問題。本發(fā)明所述方法與系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)是大量的全域精細(xì)編碼信號，都具有正交性，可隨意的使用各種各樣的數(shù)碼組合技術(shù)，靈活配置信號資源，避免與其他通信設(shè)備的沖突和干擾，使其各自自如的工作。因此，本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)還具有可與現(xiàn)有的各種通信技術(shù)兼容共存的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，一種全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)，包括主機(jī)CPU及其應(yīng)用電路和與所述應(yīng)用電路連接的天線，在所述應(yīng)用電路和所述天線之間還設(shè)有同所述應(yīng)用電路連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼器，在所述全域精細(xì)編碼信號編解碼器和所述天線之間還連接有全域精細(xì)編碼信號放大接受電路。所述全域精細(xì)編碼信號編解碼器包括同所述應(yīng)用電路連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼庫、與所述全域精細(xì)編碼信號放大接受電路連接的全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器，所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫與所述全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器相互連接。主機(jī)CPU及其應(yīng)用電路與現(xiàn)有的通訊產(chǎn)品一樣，由鍵盤，耳機(jī)，麥克風(fēng)MIC，揚(yáng)聲器SPK，液晶屏LCD等組成。全域精細(xì)編碼信號編解碼庫是按照全域精細(xì)編碼信號的多少，給CPU的通信數(shù)據(jù)分組編碼，并按通信數(shù)據(jù)組數(shù)值的大小，給出通信信號的信號編碼，供全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器產(chǎn)生傳送信號使用；也能根據(jù)接收到的全域精細(xì)編碼信號的信號編碼，譯出傳送的通信數(shù)據(jù)給CPU使用。因在N位不同的信號(每個(gè)信號都有兩種狀態(tài))中，取1位，2位，3位———直到N位信號組合，其信號組合的種類共有2的N次方個(gè)，如編碼其個(gè)數(shù)與N位二進(jìn)制數(shù)的編碼一樣多，這就是全域精細(xì)編碼信號通信的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。將N位不同信號的組合按規(guī)律一一進(jìn)行二進(jìn)制編碼，便可組成全域精細(xì)編碼信號編解碼庫存儲起來。在CPU傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息時(shí)，先把每N位數(shù)據(jù)信息分成一組，將每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的全域精細(xì)編碼信號傳送出去；接收端在接收到每組全域精細(xì)編碼信號時(shí)，根據(jù)其在庫中的編碼即信號編碼，恢復(fù)出傳送的N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息，供整機(jī)使用。這樣我們用N位不同的信號通信，就相當(dāng)于用N位并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)線通信一樣。如果我們把每個(gè)信號上調(diào)制數(shù)字的不同，也看作是信號的不同，即把它們當(dāng)做不同的信號時(shí)，全域精細(xì)通信信號的種類就會擴(kuò)大許多。假如每個(gè)信號的調(diào)制數(shù)據(jù)有M種，則每一個(gè)信號就會變成M種信號，其信號組合有2"種；N個(gè)不同的基礎(chǔ)信號就變成為NfM種，信號組合種類共有(2N)M-2^M種，那么就相當(dāng)于N申M個(gè)并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)線通信一樣，每傳送一次信號，就會有N+M位數(shù)據(jù)被傳送。同理如果我們把每個(gè)信號傳送時(shí)間的不同，也看作是信號的不同，即把它們當(dāng)做不同的信號時(shí)，全域精細(xì)通信信號的種類也會擴(kuò)大許多，如將每個(gè)信號傳送的時(shí)間有K個(gè)，則每一個(gè)信號就會變成K種信號，其信號組合有2〖種；N個(gè)不同的基礎(chǔ)信號就變成為WK種，信號組合種類共有(2N)K=2^種，那么就相當(dāng)于N-K個(gè)并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)線通信一樣，則每傳送一次信號，就會有Nf-K位數(shù)據(jù)被傳送。如果我們將信號調(diào)制的方法不同，如相位調(diào)制，幅度調(diào)制，頻率調(diào)制，及它們不同的組合，不同的碼率，也當(dāng)成不同的傳送信號來看待，則全域精細(xì)編碼信號編解碼庫的數(shù)量就會更大，通信效率就會更高。這樣我們就能把各種大量的不同全域精細(xì)編碼信號，按不同的要求，分給多個(gè)不同的通信設(shè)備使用，應(yīng)用各種不同的編碼技術(shù)，滿足人們各方面的需求。全域精細(xì)編碼信號編解碼庫是CPU與通信電路的接口，能將接收到的全域精細(xì)編碼信號的信號編碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，供CPU使用，也能將CPU發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成全域精細(xì)編碼信號的信號編碼，供全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器產(chǎn)生發(fā)送信號使用。全域精細(xì)編碼信號編解碼庫主要由二-十迸制編解碼電路和存儲單元組成，其工作也可用軟件替代完成。全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器，是由數(shù)字信號處理器DSP組成的，能根據(jù)全域精細(xì)編碼信號編解碼庫的編碼，產(chǎn)生在頻域上等間隔，同相位，能同時(shí)發(fā)送的各種信號的發(fā)生器和調(diào)制解調(diào)器。其產(chǎn)生的各種信號具有正交性，具備良好的頻率分辨率和時(shí)間分辨率，有時(shí)也可以是CI(CarrierInterference)信號，--種有非常高的頻率分辨率和時(shí)間分辨率的信號，其實(shí)調(diào)制也具有很好的正交特性。它能根據(jù)接收的不同全域精細(xì)編碼信號，辨解出其在全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中的編碼；它也能根據(jù)接受的各種信號組合，分辨出它們在全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中的編碼組合；同時(shí)它也能根據(jù)接受的不同信號編碼指令，產(chǎn)生所需的各種全域精細(xì)編碼信號組合?，F(xiàn)在，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)進(jìn)行數(shù)字信號處理發(fā)展迅速。采用現(xiàn)場可編程器件不僅加速了產(chǎn)品上市時(shí)間，還可滿足現(xiàn)在和下一代便攜式設(shè)計(jì)所需要的成本、性能、尺寸等方面的要求，并提供系統(tǒng)級支持。在系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為100MHz時(shí)，1024點(diǎn)復(fù)位FFT的計(jì)算時(shí)間只需要10iJS左右。FPGA具有成千上萬的查找表和觸發(fā)器，因此，F(xiàn)PGA平臺可以利用更低的成本達(dá)到此通用DSP更快的速度。采用FPGA技術(shù)，還可以獲得高性能，滿足成本要求，并享有快速有效地對新設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的靈活性。針對這一特性，最新設(shè)計(jì)的一種基于并行算法的FFT/IFFT處理器，可以廣泛應(yīng)用在高速信號處理系統(tǒng)中。因此全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器，也可由基于FPGA的FFT及其逆變換IFFT處理器的硬件電路實(shí)現(xiàn)。全域精細(xì)編碼信號放大接受電路，是全域的寬帶信號放大接受電路，不管在發(fā)送還是接收狀態(tài)，都不斷的接收全域精細(xì)編碼信號給主機(jī)使用。下面通過具體的實(shí)施例詳細(xì)的說明本發(fā)明所述方法的實(shí)施應(yīng)用K全域頻率精細(xì)編碼信號編碼的應(yīng)用實(shí)施例我們將通信設(shè)備能傳送的、通信接收設(shè)備的DSP能分辨的每一個(gè)頻率片段，都按一定的規(guī)律一一編碼，并全部的排列組合成全域頻率精細(xì)編碼信號編解碼庫，使庫里的每一個(gè)編碼，都對應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)組；在傳送信息時(shí)，只要傳送一個(gè)編碼信號，通信接收設(shè)備就能根據(jù)接收的這個(gè)信號，編譯出對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)組，與現(xiàn)有的二進(jìn)制數(shù)碼通信相比，成倍的提高了通信的效率。例如通信設(shè)備DSP的晶體頻率精度是+MPPm，時(shí)鐘頻率是lMHz,則時(shí)間分辨率是10e-6秒，其頻率分辨率是lHz，頻率分辨碼有1M個(gè)，因在頻域上等間隔，同時(shí)同相的發(fā)送各信號的實(shí)調(diào)制具有正交特性，故他們的信號在無調(diào)制時(shí)，組合種類有2e+lM個(gè)，(N位數(shù)據(jù)中，取1位，2位，3位—一-N位數(shù)據(jù)的組合總數(shù)等于2的N次方)，組成全域頻率精細(xì)編碼信號編解碼庫，則每傳送一組信號，通信接收設(shè)備接到的是2e+lM個(gè)信號中的一個(gè)。從全域頻率精細(xì)編-、碼信號編解碼庫中，可査出信號發(fā)送設(shè)備要傳送的1M位二進(jìn)制數(shù)字信息，考傳統(tǒng)數(shù)字通信技術(shù)的一百萬倍；根據(jù)現(xiàn)在的傳送條件，頻率碼距縮小到lKHz，通信信號的組合種類也有2e+lK個(gè)，即可得到信號發(fā)送設(shè)備要傳送的1K位二進(jìn)制數(shù)字信息，是傳統(tǒng)數(shù)字通信技術(shù)的一千倍，有效的提高了通信效率。通過各種不同的編碼組合技術(shù)，可使多個(gè)通信設(shè)備共用未被占用的頻譜空間資源，因各通信設(shè)備在自己可接收的時(shí)域-頻域范圍內(nèi)，能互不影響的組編各自的全域精細(xì)編碼信號編解碼庫，盡可能的增大自己的每一信號攜代的信息量，且不會有相互干擾和影響的問題，使整體通信量大大的提高，突破了頻譜資源不能共享的瓶頸。全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)與現(xiàn)有通信系統(tǒng)不同，需要增加編解碼存儲系統(tǒng)庫和發(fā)送信號源。因現(xiàn)在的通信系統(tǒng)，是先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息調(diào)制到載波上，放大發(fā)送出去，接收時(shí)，信號接收設(shè)備將接收的載波信號放大、混頻、中放，再解調(diào)出數(shù)據(jù)信息，供通信設(shè)備使用，其不需要確認(rèn)載波的任何信息；而全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)，除確認(rèn)解調(diào)調(diào)制信息外，還必須辨認(rèn)出載波的所有信息，并根據(jù)這些綜合信息，辨認(rèn)傳送的信號編碼，才能正常工作。即事先將通信設(shè)備所能分辨接收的信號，按特征的不同，編成全域精細(xì)編碼信號編解碼庫存并儲起來，在發(fā)送時(shí)，根據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)，査出對應(yīng)的編碼信號，將相應(yīng)的信號放大發(fā)送出去，信號接收設(shè)備在接收到信號后，先辨認(rèn)出信號的特征與不同，確認(rèn)出信號的編碼，才能査出信號代表的信息，譯成相應(yīng)的數(shù)據(jù)串，供通信設(shè)備使用。所以它們發(fā)送信號的產(chǎn)生和處理方法不同，電路也不同，全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)，需要增加全域精細(xì)編解碼存儲系統(tǒng)和能產(chǎn)生不同特征信號的信號源，以準(zhǔn)確的產(chǎn)生和接收各種不同的全域精細(xì)編碼信號及其組合。2、全域時(shí)-頻組合精細(xì)編碼信號編碼的應(yīng)用實(shí)施例電話雙絞線的0-1.104MHz的頻帶是非線性的，不同頻率衰減不同，噪聲干擾情況不同，時(shí)延也不同，如果將全頻帶做為一個(gè)通道，一個(gè)單頻噪聲干擾就會影響整個(gè)傳輸性能。而DMT調(diào)制方式將整個(gè)頻帶分成很多信道，每個(gè)信道頻帶窄，可認(rèn)為是線性的，各個(gè)信道根據(jù)干擾和衰減情況可以自動調(diào)整傳輸比特率，獲得較好的傳輸性能。與無載波相位/幅度調(diào)制(CAP)、正交幅度調(diào)制(QAM)相比，離散多音調(diào)制(DMT)在信噪比、通信速率、帶寬利用率、頻率兼容性、實(shí)際性能等方面都更具有優(yōu)勢。ADSLDMT調(diào)制技術(shù)的主要原理是將頻帶(0-1.104MHZ)分割為256個(gè)由頻率指示的正交子信道(每個(gè)子信道占用4KHZ帶寬)，輸入信號經(jīng)過比特分配和緩存，將輸入數(shù)據(jù)劃分為比特塊，經(jīng)TCM編碼后再進(jìn)行512點(diǎn)離散傅利葉反變換(IDFT)將信號變換到時(shí)域，這時(shí)比特塊將轉(zhuǎn)換成256個(gè)QAM子字符，隨后對每個(gè)比特塊加上循環(huán)前綴(用于消除碼間干擾)，經(jīng)數(shù)據(jù)模變換(DA)和發(fā)送濾波器將信號送上信道，在接收端則按相反的次序進(jìn)行接收解碼。其最高速率下行信號(從端局到用戶)為9Mbps，上行信號(從用戶到端局)為lMbps。全域精細(xì)編碼信號通信技術(shù)在電話雙絞線上的工作頻帶也一樣在0-L104MHZ內(nèi)，如發(fā)送接收端03的時(shí)鐘晶體頻率精度是+/-lPPm，則在0-1.104MHZ頻帶內(nèi)，其頻率分辨率是lHz，去掉0到4KHz給通話使用外，還有1.1MHZ的帶寬，我們把信號的頻率碼距設(shè)為lOHz，因在頻域上等間隔，同時(shí)同相的發(fā)送各信號的實(shí)調(diào)制具有正交特性，故它們的信號在無調(diào)制時(shí)，頻率分辨碼有110000個(gè)，將信號的發(fā)送時(shí)間碼距設(shè)為1毫秒，則每個(gè)頻率碼信號會變?yōu)?000個(gè)信號，總信號會增為110M個(gè)信號，又因發(fā)送信號的頻率要大于發(fā)送信號時(shí)間的倒數(shù)，小于lKHz的頻率信號不能傳送，實(shí)際能用的信號組合至少有110000000-(1000*1000)/2=109500000=109.5M個(gè)，組成頻-時(shí)綜合全域精細(xì)編碼信號編解碼庫，如每秒傳送一次全域精細(xì)編碼信號，則每傳送一個(gè)信號，就相當(dāng)于109.5M個(gè)并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)線傳送一次，有109.5M個(gè)數(shù)據(jù),等于109.5Mbps，十倍于現(xiàn)有的ADSL通信10Mbps。3、全域頻-時(shí)-碼綜合精細(xì)編碼信號編碼的應(yīng)用實(shí)施例一OFDM-OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)艮卩正交頻分復(fù)用技術(shù)，實(shí)際上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation,多載波調(diào)制的—種。其主要思想是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。每個(gè)子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。表1802.16方案<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>OFDMA是OFDM的擴(kuò)展，由WiMAX論壇選為無線移動通信的調(diào)制方案，后來又根據(jù)舊EE針對IEEE802.16-2004(固話)和802.12e(移動)WiMAX的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化(如上表1所示)。OFDM標(biāo)準(zhǔn)要求用戶站(subscriberstation)的RF調(diào)諧精度必須達(dá)到副載波間距的2%。1.75MHz信道副載波間距最小，為7.8kHz。2%的精度要求意味著用戶站必須能夠達(dá)到156Hz的調(diào)諧精度。假如射頻的工作頻率為3.6GHz，就表示它必須能夠調(diào)諧到0.04ppm。此夕卜，基站的絕對頻率精度規(guī)定為+A8ppra。因此，RF收發(fā)器必須在很大的頻率范圍上進(jìn)行調(diào)諧，并具有極好的分辨率。大多數(shù)情況下，用戶站的頻率控制通過電壓控制、溫度補(bǔ)償、晶振(VCTCXO)來實(shí)ia。除了滿足調(diào)諧和分辨率要求之外，VCTCXO的相位噪聲也很重要，因?yàn)樗钦麄€(gè)射頻的主要參考時(shí)鐘，并可能對總體相位噪聲產(chǎn)生重大影響。要滿足這些要求，必需謹(jǐn)慎選擇VCTCXO。在使用頻帶為2.3至2.7GHz和3.3至3.8GHz上，固定WiMAX系統(tǒng)最大速率是52.3Mbit/s(64QAM，10MHz)，移動WiMAX系統(tǒng)最大速率是157.5Mbit/s(64QAM，28MHz)。全域精細(xì)編碼信號通信技術(shù)在2.3至2.7GHz和3.3至3.8GHz頻段，每10MHz的信道帶寬內(nèi)，如通信設(shè)備的DSP時(shí)鐘晶體頻率精度是+MPPm，其頻率分辨率是2.32.7KHz和3.3.3.8KHz，我們以4KHz為頻率碼距，頻率分辨碼有10000000/4000=2500個(gè)，將信號的發(fā)送時(shí)間碼距設(shè)為1毫秒，則每個(gè)頻率碼會變?yōu)?000個(gè)信號，總頻率信號會增為2.5M個(gè)信號。假如每個(gè)信號的調(diào)制碼率為15bit/s，就會有215種不同的信號，總信號會增為(215)*2.5M=81.91G個(gè)不同的信號，組成頻-時(shí)-碼綜合全域精細(xì)編碼信號編解碼庫。因在頻域上等間隔，同時(shí)同相發(fā)送各信號的實(shí)調(diào)制具有正交特性，為減少干擾，我們以100個(gè)信號傳送一個(gè)號碼組合，則有819.1M個(gè)碼組合。如每秒傳送一次全域精細(xì)編碼信號，則每傳送一個(gè)信號，就相當(dāng)于819.1M個(gè)并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)線傳送一次，有819.1M個(gè)數(shù)據(jù)，等于819.1Mbps，遠(yuǎn)大于固定及移動WiMAX系統(tǒng)的最大通信碼率52.3Mbit/s(64QAM，10MHz)和157.5Mbit/s(64QAM，2測Hz)。4、全域頻-時(shí)-碼綜合精細(xì)編碼信號編碼的應(yīng)用實(shí)施例二IEEE802.15.3a工作組是作為802.15.3的一個(gè)高速物理層的補(bǔ)充，它的目的是研究支持10m以內(nèi)短距離WPAN的110-480Mbps速率的物理層標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，正EE802.15.3a只是一個(gè)物理層標(biāo)準(zhǔn)，其WPAN的MAC層標(biāo)準(zhǔn)和IEEE802.15.3—致。802.15.3a現(xiàn)在主要有DS-UWB技術(shù)和MB-OFDM技術(shù)兩個(gè)提案，其中MB-OFDM技術(shù)占上風(fēng)，我們就與其相比較。2004年1月由Intel發(fā)起與TI、Nokia等幾個(gè)大公司組建了MBOA聯(lián)盟，其主要技術(shù)基礎(chǔ)是MB-OFDM(如表2所示)，到2004年9月已有成員公司180多家。MB-OFMA技術(shù)是根據(jù)FCC規(guī)范的說明，將3.1-10.6GHz頻段分成14個(gè)頻段，5個(gè)頻段組，前4個(gè)頻段組分別由3個(gè)頻段組成，第5個(gè)頻段組由2個(gè)頻段組成。每個(gè)頻段的帶寬為528MHz。系統(tǒng)的傳輸可達(dá)到53.3、80、110、160、200、320、400和480Mbps。每一個(gè)頻段被分成128個(gè)子載波，其中122個(gè)為數(shù)據(jù)調(diào)制和導(dǎo)頻子載波。采用前向糾錯(cuò)碼(FEC)的巻積編碼，碼率分別為1/3、11/32、1/2、5/8和3/4。系統(tǒng)中每一個(gè)頻段共使用時(shí)頻交織OFDM(TFI-OFDM)方式，允許將每一個(gè)UWB頻段分成一組正交的窄帶信道。它的特點(diǎn)是頻譜利用高、頻段配置靈哮、速率擴(kuò)展性好。因?yàn)镺FDM的符號周期增加了，這種調(diào)制方式可有效地降低ISI的影響，但是這種性能的提高是以收發(fā)設(shè)備的復(fù)雜性為代價(jià)的，而且還要考慮載波間干擾(ICI)的影響以及放大電路的線性約束條件等。表2MB-OFDM物理層建議<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>緩解多徑的方式單抽頭(在延時(shí)擴(kuò)展為60.6na時(shí)系統(tǒng)具有穩(wěn)鍵性)及保護(hù)間隔全域精細(xì)編碼信號通信技術(shù)與其一樣，將3.1-10.6GHz頻段分成14個(gè)頻段，5個(gè)頻段組，前4個(gè)頻段組分別由3個(gè)頻段組成，第5個(gè)頻段組由2個(gè)頻段組成。每個(gè)頻段的帶寬為528MHz。每一個(gè)頻段被分成128個(gè)子載波，則在一個(gè)子載波S2S/128—.125MHz信道帶寬內(nèi)，如通信設(shè)備的DSP時(shí)鐘晶體頻率精度暴+/-lPPm，其頻率分辨率是4.125Hz，以10Hz為頻率碼距，頻率分辨碼有4125000/10-412.5K個(gè)；將信號的發(fā)送時(shí)間碼距設(shè)為1毫秒，則每個(gè)頻率碼會變?yōu)?000個(gè)信號，總頻率信號會增為412.5M個(gè)信號。因在頻域上等間隔，同時(shí)同相發(fā)送各信號的實(shí)調(diào)制具有正交特性，假如每個(gè)信號的調(diào)制碼率為10bit/s，將每個(gè)信號上調(diào)制數(shù)字的不同，也看作是信號的不同，即把它們當(dāng)做不同的信號，就會有21()種不同的信號，總信號會增為(21Q)*412.5^1=442.40種，組成頻-時(shí)-碼綜合全域精細(xì)編碼信號編解碼庫。為減少干擾，我們以100個(gè)信號傳送一個(gè)號碼組合，則有4.424G個(gè)碼組合，如每秒傳送一次全域精細(xì)編碼信號，則每傳送一個(gè)信號，就相當(dāng)于4.424G個(gè)并行二進(jìn)制數(shù)據(jù)線傳送一次，有4.424G個(gè)數(shù)據(jù)，等于4.424Gbps，在整個(gè)超寬帶UWB的3.1-10.6GHz頻段內(nèi)，通信碼率為14*128*4.424Gbps=7927.808Gbps，遠(yuǎn)超過UWB通信技術(shù)的通信碼率48幅bit/s。權(quán)利要求1、一種高速數(shù)字通信方法，其特征是包括如下步驟a、根據(jù)通信設(shè)備能夠接收傳輸?shù)娜咳蚓?xì)編碼信號的特征建立全域精細(xì)編碼信號編解碼庫，并對照所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫將所述全部全域精細(xì)編碼信號進(jìn)行編碼，以獲得同每個(gè)全域精細(xì)編碼信號一一對應(yīng)的信號編碼，所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫分別存放在信號發(fā)送設(shè)備和信號接收設(shè)備中，所述信號編碼同所述每個(gè)全域精細(xì)編碼信號攜帶的具體信息一一對應(yīng)；b、所述信號發(fā)送設(shè)備根據(jù)要傳輸?shù)木唧w信息C，通過全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器產(chǎn)生全域精細(xì)編碼信號A，并將所述全域精細(xì)編碼信號A發(fā)送到所述信號接收設(shè)備中；c、所述信號接收設(shè)備將接收到的所述全域精細(xì)編碼信號A在所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中檢索，以確定所述全域精細(xì)編碼信號A對應(yīng)的信號編碼B，并進(jìn)而獲得具體信息C，最終實(shí)現(xiàn)所述具體信息C從所述信號發(fā)送設(shè)備到所述信號接收設(shè)備的傳輸；d、通信結(jié)束后，所述信號發(fā)送設(shè)備和所述信號接收設(shè)備分別保留各種編碼信息和通信規(guī)則，以待下次使用。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速數(shù)字通信方法，其特征是還包括糾碼步驟a、所述信號發(fā)送設(shè)備探測所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫中受干擾的全域精細(xì)編碼信號編碼信息，并發(fā)送給所述信號接收設(shè)備，所述信號發(fā)送設(shè)備和所述信號接收設(shè)備各自將所述受干擾的全域精細(xì)編碼信號編碼信息去除；b、所述信號發(fā)送設(shè)備將所述全域精細(xì)編碼信號A發(fā)送到所述信號接收設(shè)備的同時(shí)，將不屬于自己發(fā)出的千擾碼記錄下來，等待下次信號發(fā)送時(shí)一并發(fā)送給所述信號接收設(shè)備，以供所述信號接收設(shè)備糾碼使用；c、所述信號接收設(shè)備接收到與所述全域精細(xì)編碼信號A對應(yīng)的全域精細(xì)編碼信號A'的信號編碼B'后存儲等待，在接收到下一幀的干擾碼后進(jìn)行綜合、還原，以獲得與所述全域精細(xì)編碼信號A—一對應(yīng)的新的信號編碼B，用于信號解碼。3、根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的高速數(shù)字通信方法，其特征是對所述通信設(shè)備能夠接收傳輸?shù)娜咳蚓?xì)編碼信號進(jìn)行編碼時(shí)，其編碼步驟如下a、將全部全域精細(xì)編碼信號進(jìn)行二進(jìn)制編碼，形成CPU能夠識別的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述全部全域精細(xì)編碼信號的個(gè)數(shù)為N;b、將所述的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，每個(gè)數(shù)據(jù)組的位數(shù)為N;c、根據(jù)傳送信號頻率大小的不同、傳送時(shí)間的不同、傳送信號調(diào)制方法的不同或者傳送信號調(diào)制碼的不同建立同所述數(shù)據(jù)組存在:^一對應(yīng)關(guān)系的全域精細(xì)編碼信號衍變數(shù)據(jù)，所述衍變數(shù)據(jù)的整體構(gòu)成傳送信號用的全域精細(xì)編碼信號編解碼庫；d、對照所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫對所述全域精細(xì)編碼信號進(jìn)行編碼排號。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速數(shù)字通信方法，其特征是所述全域精細(xì)編碼信號為全域時(shí)間精細(xì)編碼信號、全域頻率精細(xì)編碼信號、全域相位精細(xì)編碼信號、全域時(shí)-頻組合精細(xì)編碼信號、全域相-頻精細(xì)編碼信號、全域幅-頻精細(xì)編碼信號之一或者以上全域精細(xì)編碼信號的組合。5、根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的高速數(shù)字通信方法，其特征是所述全域精細(xì)編碼信號為全域時(shí)間精細(xì)編碼信號、全域頻率精細(xì)編碼信號、全域相位精細(xì)編碼信號、全域時(shí)-頻組合精細(xì)編碼信號、全域相-頻精細(xì)編碼信號、全域幅-頻精細(xì)編碼信號之一或者以上全域精細(xì)編碼信號的組合。6、一種全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)，包括主機(jī)CPU及其應(yīng)用電路和與所述應(yīng)用電路連接的天線，其特征是在所述應(yīng)用電路和所述天線之間還設(shè)有同所述應(yīng)用電路連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼器，在所述全域精細(xì)編碼信號編解碼器和所述天線之間還連接有全域精細(xì)編碼信號放大接受電路。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)，其特征是所述全域精細(xì)編碼信號編解碼器包括同所述應(yīng)用電路連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼庫、與所述全域精細(xì)編碼信號放大接受電路連接的全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受器，所述全域精細(xì)編碼信號編解碼庫與所述全域精細(xì)編碼信號發(fā)生接受舉相互連接。全文摘要本發(fā)明公開了一種高速數(shù)字通信方法與全域精細(xì)編碼信號通信系統(tǒng)。其方法為利用全域精細(xì)編碼信號傳送時(shí)間、頻率、調(diào)制方法及調(diào)制碼等的不同，建立全域精細(xì)編碼信號編解碼庫；將通信設(shè)備擬接收傳輸?shù)娜啃盘柵c全域精細(xì)編碼信號編碼一一對應(yīng)；傳輸數(shù)字信息時(shí)，只需傳輸與之相對應(yīng)的全域精細(xì)編碼信號，接收后進(jìn)行解碼就可實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的傳輸。其系統(tǒng)包括主機(jī)CPU及其應(yīng)用電路和與所述應(yīng)用電路依次連接的全域精細(xì)編碼信號編解碼器、全域精細(xì)編碼信號放大接受電路和天線。與現(xiàn)有的二進(jìn)制數(shù)碼通信相比，本發(fā)明方法及系統(tǒng)由于采用了擬傳遞信息與全域精細(xì)編碼信號編解碼庫對照的傳輸方式，成倍的提高了通信效率，解決了目前數(shù)字通信速率低下的問題。文檔編號H04L1/00GK101257363SQ200710077120公開日2008年9月3日申請日期2007年9月14日優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日發(fā)明者劉相玉申請人:劉相玉