專利名稱：處理輔助信息的方法和裝置、獲取輔助信息的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域，尤其涉及一種處理輔助信息的方法和裝置、獲取輔助信息的方法和裝置。
背景技術(shù)：
人們在會議室、舞臺等較大的空間進行交流活動時，因自然聲源(如演講、樂器演奏和演唱等)發(fā)出的聲音能量是有限的，其聲壓級隨著傳播距離的增大而迅速衰減，再加上環(huán)境噪聲的影響，使聲音的傳播距離更短，因此需要使用擴音系統(tǒng)進行擴音，將聲源的信號放大，有效地提高聲場范圍內(nèi)的聲壓級，增大聲音的傳播距離。常見的無線擴音系統(tǒng)主要由無線麥克風(fēng)、音頻發(fā)射機、音頻接收機、功率放大器和揚聲器等設(shè)備組成。無線麥克風(fēng)將來自聲源的聲音信號轉(zhuǎn)化為音頻信號，音頻發(fā)射機對該音頻信號進行FM調(diào)制，得到中心頻率為900MHz左右的射頻信號后將該射頻信號以電磁波的形式從空中發(fā)射出去，音頻接收機接收電磁波，然后對射頻信號進行放大、解調(diào)后得到音頻信號，該音頻信號送至功率放大器，經(jīng)過功率放大器的放大最終送至揚聲器轉(zhuǎn)化為聲音。音頻發(fā)射機所傳輸?shù)囊纛l信號的頻率范圍為20Hz 20kHz，(Γ20Ηζ以及20kHz以上的的頻段為空，因此可以借助該空白頻段傳輸輔助信息，比如:電池電壓、開關(guān)機、音量調(diào)節(jié)、燈光系統(tǒng)的操作等信息，從而方便用戶的使用?，F(xiàn)有無線擴音系統(tǒng)的發(fā)射機將含有輔助信息的數(shù)字序列經(jīng)二進制幅度鍵控(Binary Amplitude Shift Keying,簡稱:BASK)調(diào)制后發(fā)射出去，如圖1所示,為現(xiàn)有技術(shù)中BASK調(diào)制的波形示意圖，數(shù)據(jù)序列為基帶矩形脈沖，數(shù)據(jù)數(shù)列鍵控一個連續(xù)的載波，使載波時斷時續(xù)地輸出得到一個BASK信號,其中,有載波輸出時表不發(fā)送數(shù)據(jù)“ I ”，無載波輸出時表示發(fā)送數(shù)據(jù)“O”。接收機對BASK信號解調(diào)的常用方法主要有包絡(luò)檢波法和相干檢測法。由于BASK調(diào)制抗干擾性能較差，因此當(dāng)信噪比低時，包絡(luò)檢波法存在門限效應(yīng)，導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率較高，而采用相干檢測法，接收機中需要從BASK信號中提取同步載波，而提取同步載波的過程比較復(fù)雜，導(dǎo)致接收機的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種處理輔助信息的方法和裝置、獲取輔助信息的方法和裝置，用以實現(xiàn)對輔助信息進行BPSK發(fā)射和接收，降低系統(tǒng)誤碼率和接收機的復(fù)雜度。本發(fā)明提供一種處理輔助信息的方法，包括:在輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，生成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，其中，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；對所述輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射；將波形映射后的信號與BPSK載波信號相乘；
對相乘后的信號進行濾波，得到BPSK信號；
上述所有步驟在單個的集成電路中實現(xiàn)。本發(fā)明還提供一種獲取輔助信息的方法，包括:對接收的信號進行濾波，得到BPSK信號，所述BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，所述輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；根據(jù)所述BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號；對所述載波信號與所述BPSK信號相乘得到的信號進行周期性積分清零，對積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到所述輔助信息數(shù)據(jù)序列，其中，積分清零周期等于符號周期;根據(jù)所述積分清零結(jié)果檢測所述輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到所述輔助信息檢測位時，停止所述載波同步，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述符號同步位到達時，根據(jù)所述符號同步位的積分清零結(jié)果調(diào)整清零時刻和抽樣判決時刻，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述校驗位傳輸結(jié)束時，重新啟動所述載波同步；上述步驟在單個的集成電路中完成。本發(fā)明還提供一種處理輔助信息的裝置，包括:插入模塊，用于在輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，生成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，其中，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；波形映射模塊，用于對所述輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射；第一乘法器，與所述波形映射模塊連接，用于將波形映射后的信號與BPSK載波信號相乘；第一濾波器，與所述乘法器連接，用于對所述乘法器輸出的信號進行濾波，得到BPSK信號；所述波形映射模塊、所述第一乘法器和所述第一濾波器集成在單個的集成電路中。本發(fā)明還提供一種獲取輔助信息的裝置，包括:第二濾波器，用于對接收的信號進行濾波，得到BPSK信號，所述BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，所述輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；載波同步模塊，用于根據(jù)所述BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號；第二乘法器，用于將所述載波信號與所述BPSK信號相乘；積分清零器，用于對所述第二乘法器輸出的信號進行周期性積分清零，輸出積分清零結(jié)果，其中，積分清零周期等于符號周期；抽樣判決模塊，用于對所述積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到所述輔助信息數(shù)據(jù)序列；輔助信息檢測位檢測模塊，用于根據(jù)所述積分清零結(jié)果檢測所述輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到所述輔助信息檢測位時，生成載波同步暫停信號，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述符號同步位到達時，生成符號同步使能信號，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述校驗位傳輸結(jié)束時，生成載波同步使能信號；所述載波同步模塊還用于根據(jù)所述載波同步暫停信號，停止進行載波同步，根據(jù)所述載波同步使能信號，重新啟動載波同步；符號同步模塊，用于根據(jù)所述符號同步使能信號和所述符號同步位的積分清零結(jié)果，估計清零時刻調(diào)整量；所述積分清零器還用于根據(jù)所述清零時刻調(diào)整量，調(diào)整清零時刻；所述抽樣判決模塊還用于根據(jù)所述清零時刻調(diào)整量，調(diào)整抽樣判決時刻；所述第二濾波器、所述載波同步模塊、所述第二乘法器、所述積分清零器、所述抽樣判決模塊、所述輔助信息檢測位檢測模塊、所述符號同步模塊集成在單個的集成電路中。本發(fā)明通過在發(fā)送端將輔助信息處理為BPSK信號，在接收端采用相干檢測法接收BPSK信號得到輔助信息，由于不采用包絡(luò)檢波法所以不存在門限效應(yīng)，降低了系統(tǒng)誤碼率。另外，每個輔助信息數(shù)據(jù)幀前面都有空閑數(shù)據(jù)，而該空閑數(shù)據(jù)為連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，接收端可以利用該空閑數(shù)據(jù)恢復(fù)載波信號，避免了從實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中恢復(fù)載波信號，降低了接收機的復(fù)雜度；輔助信息傳輸采用突發(fā)模式，有需要時才傳輸，在沒有輔助信息需要傳輸時，只傳輸單載波信號，最大限度降低了輔助信道對實時傳輸音頻信號的影響。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中BASK調(diào)制的波形示意圖；圖2為本發(fā)明處理輔助信息的裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明處理輔助信息的裝置實施例中BPSK發(fā)射的波形示意圖；圖4為本發(fā)明獲取輔助信息的裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明獲取輔助信息的裝置實施例中幾種積分清零結(jié)果的波形示意圖；圖6為本發(fā)明處理輔助信息的方法實施例的流程示意圖；圖7為本發(fā)明獲取輔助信息的方法實施例的流程示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述。如圖2所示，為本發(fā)明處理輔助信息的裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括插入模塊10、波形映射模塊11、第一乘法器12和第一濾波器13。波形映射模塊11與插入模塊10連接，第一乘法器12與波形映射模塊11連接，第一濾波器13與第一乘法器12連接，并且波形映射模塊11、第一乘法器12和第一濾波器13集成在單個的集成電路中。該集成電路可以采用互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝、BiCMOS工藝或任何其他想要采用的工藝或工藝的組合來制造。其中，插入模塊10用于在輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，生成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，其中，空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位。波形映射模塊11用于對輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射。第一乘法器12用于將波形映射后的信號與二進制相移鍵控(BinaryPhase Shift Keying,簡稱:BPSK)載波信號相乘。第一濾波器13用于對第一乘法器12輸出的信號進行濾波，得到BPSK信號；優(yōu)選地，第一濾波器13對信號進行成形濾波，使得該發(fā)射機的性能更好。
BPSK載波信號的頻率可以為(Γ20Ηζ以及20KHz以上的頻段，在本實施例中，BPSK載波信號的中心頻率可以為30KHz。第一濾波器13的中心頻率為30KHz。另外，輔助信息數(shù)據(jù)序列按照突發(fā)方式傳輸，在沒有傳輸輔助信息數(shù)據(jù)幀的空閑時間里傳輸空閑數(shù)據(jù)，可以有效減少輔助信息數(shù)據(jù)幀對音頻信號的干擾，同時可以為接收機提供載波跟蹤的基準(zhǔn)。本實施例的工作過程如下:插入模塊10在每個輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，組成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，進入波形映射模塊11，波形映射模塊11對該輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射，具體地，數(shù)據(jù)“ I ”和數(shù)據(jù)“O”映射為相位相反的矩形波，例如:數(shù)據(jù)“I”映射為正的矩形波，數(shù)據(jù)“O”映射為負(fù)的矩形波；波形映射模塊11輸出的信號經(jīng)第一乘法器12與BPSK載波信號直接相乘，然后經(jīng)第一濾波器13進行濾波得到BPSK信號，完成對輔助信息的處理。然后，該BPSK信號可以與音頻信號一同經(jīng)發(fā)射模塊14發(fā)射出去。如圖3所示，為本發(fā)明處理輔助信息的裝置實施例中BPSK信號的波形示意圖，輔助信息數(shù)據(jù)序列為基帶矩形脈沖，經(jīng)過處理后得到的BPSK信號為一個連續(xù)的波形，其中，發(fā)送數(shù)據(jù)“ I”時輸出基準(zhǔn)的正弦波，發(fā)送數(shù)據(jù)“O”時輸出相位相反的另一個波形。進一步地，在本實施例中，空閑數(shù)據(jù)為連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”，輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“0”，符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“I”和“O”。為了得到可靠的載波跟蹤，空閑數(shù)據(jù)包括10位以上數(shù)據(jù)“I”。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，輔助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“ I ”和“0”，輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8，校驗位的位數(shù)為1，如果進行偶校驗，則輔助信息數(shù)據(jù)位與校驗位依次模2相加的和等于0，如果進行奇校驗，則輔助信息數(shù)據(jù)位與校驗位依次模2相加的和等于I。如圖4所示，為本發(fā)明獲取輔助信息的裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括第二濾波器21、載波同步模塊22、第二乘法器23、積分清零器24、抽樣判決模塊25、輔助信息檢測位檢測模塊26和符號 同步模塊27。載波同步模塊22與第二濾波器21和輔助信息檢測位檢測模塊26連接，第二乘法器23與第二濾波器21和載波同步模塊22連接，積分清零器24與第二乘法器23和符號同步模塊27連接，抽樣判決模塊25與積分清零器24和符號同步模塊27連接，輔助信息檢測位檢測模塊26與積分清零器24連接，符號同步模塊27與積分清零器24和輔助信息檢測位檢測模塊26連接，解幀模塊28與抽樣判決模塊25連接。第二濾波器21、載波同步模塊22、第二乘法器23、積分清零器24、抽樣判決模塊25、輔助信息檢測位檢測模塊26、符號同步模塊27集成在單個的集成電路中。該集成電路可以采用CMOS工藝、BiCMOS工藝或任何其他想要采用的工藝或工藝的組合來制造。在本實施例中，第二濾波器21用于對接收到的信號進行濾波，濾除音頻干擾信號，得到BPSK信號，該BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，該輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；載波同步模塊22用于根據(jù)攜帶有空閑數(shù)據(jù)的BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號；第二乘法器23用于將載波信號與BPSK信號相乘；積分清零器24用于對第二乘法器23輸出的信號進行周期性積分清零并輸出積分清零結(jié)果，其中，積分清零周期等于符號周期；抽樣判決模塊25用于對積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到輔助信數(shù)據(jù)序列；輔助信息檢測位檢測模塊26用于根據(jù)積分清零結(jié)果檢測輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到輔助信息檢測位時，生成載波同步暫停信號，防止輔助信息數(shù)據(jù)對載波同步造成干擾。當(dāng)根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定符號同步位到達時，生成符號同步使能信號，開始進行符號同步，當(dāng)根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定校驗位傳輸結(jié)束時，在即將開始空閑數(shù)據(jù)的傳輸時刻，生成載波同步使能信號，重新進行載波同步；載波同步模塊22還用于根據(jù)載波同步暫停信號，停止進行載波同步，根據(jù)載波同步使能信號，重新啟動載波同步；符號同步模塊27用于根據(jù)符號同步使能信號和符號同步位的積分清零結(jié)果，估計清零時刻調(diào)整量，將清零時刻調(diào)整量發(fā)送給積分清零器24和抽樣判決模塊25 ;積分清零器24還用于根據(jù)該清零時刻調(diào)整量，調(diào)整清零時刻；抽樣判決模塊25還用于根據(jù)該清零時刻調(diào)整量，調(diào)整抽樣判決時刻。其中，抽樣判決時刻與清零時刻相關(guān)，優(yōu)選地，抽樣判決時刻為清零時刻的前一時刻。本實施例的工作過程如下:首先，第二濾波器21將BPSK信號提取出來。由于BPSK載波信號的頻率可以為(Γ20Ηζ以及20KHz以上的頻段，因此，第二濾波器21的中心頻率根據(jù)BPSK載波信號的頻率而定。在本實施例中，第二濾波器21的中心頻率可以為30KHz。由于每個輔助信息數(shù)據(jù)幀之前總有空閑數(shù)據(jù)，而空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所以載波同步模塊22可以利用這段空閑數(shù)據(jù)恢復(fù)出載波信號，優(yōu)選地，恢復(fù)出的載波信號為矩形脈沖信號。第二乘法器23將載波信號與BPSK信號相乘，如果BPSK信號為數(shù)據(jù)“1”，則輸出正脈沖，如果BPSK信號為數(shù)據(jù)“0”，則輸出負(fù)脈沖。積分清零器24將第二乘法器23輸出的信號累加起來，一個符號周期的時間段清零一次，并且實時地輸出積分清零結(jié)果。抽樣判決模塊25對積分清零結(jié)果進行抽樣判決得到輔助信息數(shù)據(jù)序列。輔助信息檢測位檢測模塊26根據(jù)積分清零結(jié)果檢測輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到輔助信息檢測位時，將載波同步暫停信號發(fā)送給載波同步模塊22，載波同步模塊22根據(jù)該載波同步暫停信號，停止進行載波同步。輔助信息檢測位檢 測模塊26在檢測到輔助信息檢測位后，根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定符號同步位到達時，將符號同步使能信號發(fā)送給符號同步模塊27，觸發(fā)符號同步模塊27開始進行符號同步，符號同步模塊27根據(jù)符號同步位的積分清零結(jié)果，估計出清零時刻調(diào)整量，將該清零時刻調(diào)整量分別發(fā)送給積分清零器24和抽樣判決器25，積分清零器24根據(jù)該清零時刻調(diào)整量，調(diào)整清零時刻，從而實現(xiàn)了積分清零器24的積分清零時刻與數(shù)據(jù)的起始時刻同步，抽樣判決模塊25根據(jù)該清零時刻調(diào)整量，調(diào)整抽樣判決時刻，實現(xiàn)了最佳抽樣判決。輔助信息檢測位檢測模塊26在檢測到輔助信息檢測位后，根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定校驗位傳輸結(jié)束時，即當(dāng)前輔助信息數(shù)據(jù)幀傳輸結(jié)束后，將載波同步使能信號發(fā)送給載波同步模塊22，觸發(fā)載波同步模塊22重新啟動載波同步，開始對下一幀輔助信息數(shù)據(jù)幀的處理。進一步地，解幀模塊28根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對輔助信息數(shù)據(jù)序列進行解幀，得到輔助信息數(shù)據(jù)位，該輔助信息數(shù)據(jù)位用于無線擴音系統(tǒng)中話筒對接收器的邏輯控制及通信輔助。在本實施例中，空閑數(shù)據(jù)為連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”，輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“0”，符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“I”和“O”。為了得到可靠的載波跟蹤，空閑數(shù)據(jù)包括10位以上連續(xù)的數(shù)據(jù)“I”。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，輔助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“ I ”和“0”，輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8，校驗位的位數(shù)為1，如果進行偶校驗，則輔助信息數(shù)據(jù)位與校驗位依次模2相加的和等于0，反之進行奇校驗，則輔助信息數(shù)據(jù)位與校驗位依次模2相加的和等于I。具體地，再參見圖4，符號同步模塊27可以包括轉(zhuǎn)折時間點獲取單元271和估計單元272。其中，轉(zhuǎn)折時間點獲取單元271用于接收到符號同步使能信號后，獲取符號同步位的積分清零結(jié)果的轉(zhuǎn)折時間點，該轉(zhuǎn)折時間點為一個積分清零周期中積分清零結(jié)果的靠近中心時間點的最值所在時間點，該最值為最大值或最小值。估計單元272用于根據(jù)該轉(zhuǎn)折時間點，估計清零時刻調(diào)整量；接收輔助信息符號同步位時，一個積分清零周期的積分清零結(jié)果中有一個轉(zhuǎn)折時間點，多個積分清零周期的積分清零結(jié)果中存在多個轉(zhuǎn)折時間點，優(yōu)選地，清零時刻調(diào)整量為轉(zhuǎn)折時間點的均值。如圖5所示，為本發(fā)明獲取輔助信息的裝置實施例中幾種積分清零結(jié)果的波形示意圖，分別是輔助信息數(shù)據(jù)序列、積分清零時刻與符號周期差1/2T的積分清零結(jié)果、積分清零時刻超前符號周期1/4T的積分清零結(jié)果、積分清零時刻滯后符號周期1/4T的積分清零結(jié)果、積分清零時刻與符號周期同步的積分清零結(jié)果，T為符號周期。從波形圖可以看出，當(dāng)數(shù)據(jù)“O”到達后，積分值開始減小，最多半個符號周期后，積分清零器開始輸出負(fù)值。當(dāng)積分清零器輸出的值達到一定的負(fù)值門限后，輔助信息檢測位檢測模塊26判定數(shù)據(jù)“O”到達，觸發(fā)載波同步模塊22停止進行載波同步，直至當(dāng)前數(shù)據(jù)幀傳輸結(jié)束后再次啟動載波同步。由于噪聲的干擾，檢測出來的數(shù)據(jù)“O”不一定是輔助信息檢測位的第一個數(shù)據(jù)“0”，也可能是第二個或第三個，為了提高準(zhǔn)確性，檢測到數(shù)據(jù)“O”后，跳過兩個數(shù)據(jù)，利用“1，0，1，O”或“0，1，0，I”四個符號同步位開始做符號同步。從圖5中可以看出，一個積分清零周期內(nèi)，積分清零結(jié)果的轉(zhuǎn)折時間點正是清零的最佳時間，因此可以利用交替的四個符號序列，估計出轉(zhuǎn)折時間點的位置，再根據(jù)轉(zhuǎn)折時間點的位置，調(diào)整積分清零器24的清零時刻，從而完成了符號同步的過程，而清零時刻的前一時刻為抽樣判決的時刻，實現(xiàn)了最佳抽樣判決。在圖5中，理想的符號同步結(jié)果是:對于積分清零時刻與符號差1/2T的情況，將清零時刻和抽樣判決的時刻向前或向后調(diào)整1/2T ;對于積分清零時刻超前符號1/4T的情況，將清零時刻和抽樣判決的時刻延遲1/4T ;對于積分清零時刻滯后符號1/4T的情況，將清零時刻和抽樣判決的時刻提前1/4T。本實施例通過在發(fā)送端將輔助信息處理為BPSK信號，在接收端采用相干檢測法接收BPSK信號得到輔助信息，由于不采用包絡(luò)檢波法所以不存在門限效應(yīng)，降低了系統(tǒng)誤碼率。另外，每個輔助信息數(shù)據(jù)幀前面都有空閑數(shù)據(jù)，而該空閑數(shù)據(jù)為連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，接收端可以利用該空閑數(shù)據(jù)恢復(fù)載波信號，避免了從實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中恢復(fù)載波信號，降低了接收機的復(fù)雜度；輔助信息傳輸采用突發(fā)模式，有需要時才傳輸，在沒有輔助信息需要傳輸時，只傳輸單載波信號，最大限度降低了輔助信道對實時傳輸音頻信號的影響。如圖6所示，為本發(fā)明處理輔助信息的方法實施例的流程示意圖，可以包括如下步驟:步驟60、在輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，生成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列；該步驟可以由圖2中的插入模塊10來執(zhí)行，其中，空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；步驟61、對輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射；
該步驟可以由圖2中的波形映射模塊11來執(zhí)行；具體地，數(shù)據(jù)“I”和數(shù)據(jù)“O”映射為相位相反的矩形波，例如:數(shù)據(jù)“I”映射為正的矩形脈沖，數(shù)據(jù)“O”映射為負(fù)的矩形脈沖；步驟62、將波形映射后的信號與BPSK載波信號相乘；該步驟可以由圖2中的第一乘法器12來執(zhí)行；BPSK載波信號的頻率可以為(Γ20Ηζ以及20KHz以上的頻段，在本實施例中，BPSK載波信號的中心頻率可以為30KHz ；步驟63、對相乘后的信號進行濾波，得到BPSK信號；該步驟可以由圖2中的第一濾波器13來執(zhí)行，優(yōu)選地，該步驟進行的是成形濾波；然后，該BPSK信號可以與音頻信號一同發(fā)射出去。步驟61-步驟63在單個的集成電路中實現(xiàn)，該集成電路可以采用CMOS工藝、BiCMOS工藝或任何其他想要采用的工藝或工藝的組合來制造。如圖7所示，為本發(fā)明獲取輔助信息的方法實施例的流程示意圖，可以包括如下步驟:步驟71、對接收的信號進行濾波，得到BPSK信號；該步驟可以由圖4中的第二濾波器21來執(zhí)行；該BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，該輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；由于BPSK載波信號的頻率可以為(Γ20Ηζ以及20KHz以上的頻段，因此，對接收的信號進行濾波時，濾波中心頻率可以根據(jù)BPSK載波信號的頻率而定；在本實施例中，濾波中心頻率可以為30KHz ；

步驟72、根據(jù)該BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號；該步驟可以由圖4中的載波同步模塊22來執(zhí)行；優(yōu)選地，恢復(fù)出的載波信號為矩形脈沖信號；步驟73、對載波信號與BPSK信號相乘得到的信號進行周期性積分清零；該步驟可以由圖4中的第二乘法器23和積分清零器24來執(zhí)行；積分清零周期等于符號周期；步驟74、對積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到輔助信息數(shù)據(jù)序列；該步驟可以由圖4中的抽樣判決模塊25來執(zhí)行；步驟75、根據(jù)積分清零結(jié)果檢測輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到輔助信息檢測位時，停止載波同步；該步驟可以由圖4中的輔助信息檢測位檢測模塊26和載波同步模塊22來配合執(zhí)行；步驟76、當(dāng)根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定符號同步位到達時，根據(jù)符號同步位的積分清零結(jié)果，調(diào)整清零時刻和抽樣判決的時刻；該步驟可以由圖4中的符號同步模塊27、積分清零器24和抽樣判決模塊25來配合執(zhí)行；抽樣判決時刻與清零時刻相關(guān)，優(yōu)選地，抽樣判決時刻為清零時刻的前一時刻；步驟77、當(dāng)根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定校驗位傳輸結(jié)束后，重新啟動載波同步，執(zhí)行步驟72 ；該步驟可以由圖4中的輔助信息檢測位檢測模塊26和載波同步模塊22來配合執(zhí)行；在本實施例中，步驟75-步驟77在步驟74之后執(zhí)行，步驟71-步驟77在單個的集成電路中完成，該集成電路可以采用CMOS工藝、BiCMOS工藝或任何其他想要采用的工藝或工藝的組合來制造。進一步地，在步驟74之后還可以包括如下步驟:步驟78、根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對輔助信息數(shù)據(jù)序列進行解幀，得到輔助信息數(shù)據(jù)位；該步驟可以由圖4中的解幀模塊28來執(zhí)行。在本實施例中，空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的數(shù)據(jù)“ I ”，輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“0”，符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“I”和“O”。為了得到可靠的載波跟蹤，空閑數(shù)據(jù)包括10位以上連續(xù)的數(shù)據(jù)“I”。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕o助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“ I ”和“0”，輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8，校驗位的位數(shù)為1，如果進行偶校驗，則各輔助信息數(shù)據(jù)位與校驗位依次模2相加的和等于0，如果進行奇校驗，則輔助信息數(shù)據(jù)位與校驗位依次模2相加的和等于I。在步驟75中，當(dāng)符號檢測位的數(shù)據(jù)“O”到達后，積分值開始減小，最多半個符號周期周，積分值變?yōu)樨?fù)值。當(dāng)積分值達到一定的負(fù)值門限后，則可以判定數(shù)據(jù)“O”到達。當(dāng)數(shù)據(jù)“O”到達后，根據(jù)輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就可以判定符號同步位到達的時刻和校驗位傳輸結(jié)束的時刻。在步驟76中，在一個積分清零周期中，積分清零結(jié)果的轉(zhuǎn)折時間點正是清零的最佳時間，轉(zhuǎn)折時間點為一個積分清零周期中積分清零結(jié)果的靠近中心時間點的最值所在時間點，因此獲取轉(zhuǎn)折時間點后，根據(jù)轉(zhuǎn)折時間點，估計出清零時刻調(diào)整量，根據(jù)該清零時刻調(diào)整量，調(diào)整清零時刻和抽樣判決時刻。一個積分清零周期的積分清零結(jié)果中有一個轉(zhuǎn)折時間點，多個積分清零周期的積分清零結(jié)果中存在多個轉(zhuǎn)折時間點，優(yōu)選地，清零時刻調(diào)整量為轉(zhuǎn)折時間點的均值。調(diào)整了積分清零的清零時刻后，實現(xiàn)了積分清零時刻與符號起始時刻同步，調(diào)整了抽樣判決的時刻后，實現(xiàn)了最佳抽樣判決。本實施例在發(fā)送端將輔助信息處理為BPSK信號，在接收端采用相干檢測法接收BPSK信號得到輔助信息，由于不采用包絡(luò)檢波法，所以不存在門限效應(yīng)，降低了系統(tǒng)誤碼率。另外，每個輔助信息數(shù)據(jù)幀前面都有空閑數(shù)據(jù)，而該空閑數(shù)據(jù)位為連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，接收端可以利用該空閑數(shù)據(jù)恢復(fù)載波信號，避免了從實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中恢復(fù)載波信號，不僅降低了接收機的復(fù)雜度，而且不會受到實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的影響。最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種處理輔助信息的方法，其特征在于，包括: 在輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，生成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，其中，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位； 對所述輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射； 將波形映射后的信號與BPSK載波信號相乘； 對相乘后的信號進行濾波，得到BPSK信號； 上述所有步驟在單個的集成電路中實現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”，所述輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“O”，所述符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“ I”和“O”。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括10位以上數(shù)據(jù)“I ”，所述輔助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，所述符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“ I ”和“0”，所述輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8,所述校驗位的位數(shù)為I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射具體為:將突發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)“I”和數(shù)據(jù)“O”映射為相位相反的矩形波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述BPSK載波信號的中心頻率為30KHz； 在執(zhí)行所述對相乘后的信號進行濾波時，濾波中心頻率為30KHz。
6.一種獲取輔助信息的方法，其特征在于，包括: 對接收的信號進行濾波，得到BPSK信號，所述BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，所述輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位； 根據(jù)所述BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號； 對所述載波信號與所述BPSK信號相乘得到的信號進行周期性積分清零，對積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到所述輔助信息數(shù)據(jù)序列，其中，積分清零周期等于符號周期； 根據(jù)所述積分清零結(jié)果檢測所述輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到所述輔助信息檢測位時，停止所述載波同步，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述符號同步位到達時，根據(jù)所述符號同步位的積分清零結(jié)果調(diào)整清零時刻和抽樣判決時刻，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述校驗位傳輸結(jié)束時，重新啟動所述載波同步； 上述步驟在單個的集成電路中完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的數(shù)據(jù)“I ”，所述輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“0”，所述符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“ I”和“O”。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括10位以上數(shù)據(jù)“I ”，所述輔助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，所述符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“ I ”和“0”，所述輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8,所述校驗位的位數(shù)為I。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述符號同步位的積分清零結(jié)果調(diào)整清零時刻和抽樣判決時刻包括:獲取所述符號同步位的積分清零結(jié)果的轉(zhuǎn)折時間點，所述轉(zhuǎn)折時間點為一個積分清零周期中所述積分清零結(jié)果的靠近中心時間點的最值所在時間點； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)折時間點，估計清零時刻調(diào)整量； 根據(jù)所述清零時刻調(diào)整量，調(diào)整所述清零時刻和所述抽樣判決時刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述抽樣判決時刻為所述清零時刻的前一時刻。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在對接收的信號進行濾波時，濾波中心頻率為30KHz。
12.一種處理輔助信息的裝置，其特征在于，包括: 插入模塊，用于在輔助信息數(shù)據(jù)幀前插入連續(xù)的空閑數(shù)據(jù)，生成突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，其中，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位； 波形映射模塊，用于對所述輔助信息數(shù)據(jù)序列進行波形映射； 第一乘法器，與所述波形映射模塊連接，用于將波形映射后的信號與BPSK載波信號相 乘； 第一濾波器，與所述乘法器連接，用于對所述乘法器輸出的信號進行濾波，得到BPSK信號; 所述波形映射模塊、所述第一乘法器和所述第一濾波器集成在單個的集成電路中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”，所述輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“0”，所述符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“I”和 “O”。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括10位以上數(shù)據(jù)“1”，所述輔助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，所述符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“I”和“0”，所述輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8,所述校驗位的位數(shù)為I。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述波形映射模塊用于將突發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)“ I”和數(shù)據(jù)“O”映射為相位相反的矩形波。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述BPSK載波信號的中心頻率為30KHz ； 所述第一濾波器的中心頻率為30KHz。
17.一種獲取輔助信息的裝置，其特征在于，包括: 第二濾波器，用于對接收的信號進行濾波，得到BPSK信號，所述BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，所述輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位； 載波同步模塊，用于根據(jù)所述BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號； 第二乘法器，用于將所述載波信號與所述BPSK信號相乘； 積分清零器，用于對所述第二乘法器輸出的信號進行周期性積分清零，輸出積分清零結(jié)果，其中，積分清零周期等于符號周期； 抽樣判決模塊，用于對所述積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到所述輔助信息數(shù)據(jù)序列； 輔助信息檢測位檢測模塊，用于根據(jù)所述積分清零結(jié)果檢測所述輔助信息檢測位，當(dāng)檢測到所述輔助信息檢測位時，生成載波同步暫停信號，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述符號同步位到達時，生成符號同步使能信號，當(dāng)根據(jù)所述輔助信息數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)判定所述校驗位傳輸結(jié)束時，生成載波同步使能信號；所述載波同步模塊還用于根據(jù)所述載波同步暫停信號，停止進行載波同步，根據(jù)所述載波同步使能信號，重新啟動載波同步； 符號同步模塊，用于根據(jù)所述符號同步使能信號和所述符號同步位的積分清零結(jié)果，估計清零時刻調(diào)整量；所述積分清零器還用于根據(jù)所述清零時刻調(diào)整量，調(diào)整清零時刻；所述抽樣判決模塊還用于根據(jù)所述清零時刻調(diào)整量，調(diào)整抽樣判決時刻； 所述第二濾波器、所述載波同步模塊、所述第二乘法器、所述積分清零器、所述抽樣判決模塊、所述輔助信息檢測位檢測模塊、所述符號同步模塊集成在單個的集成電路中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的數(shù)據(jù)“1”，所述輔助信息檢測位包括一位以上數(shù)據(jù)“O”，所述符號同步位包括一組以上交替的數(shù)據(jù)“I”和 “O”。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述空閑數(shù)據(jù)包括10位以上數(shù)據(jù)“1”，所述輔助信息檢測位包括3位數(shù)據(jù)“0”，所述符號同步位包括3組交替的數(shù)據(jù)“I”和“0”，所述輔助信息數(shù)據(jù)位的位數(shù)為8,所述校驗位的位數(shù)為I。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述符號同步模塊包括: 轉(zhuǎn)折時間點獲取單元，用于獲取所述符號同步位的積分清零結(jié)果的轉(zhuǎn)折時間點，所述轉(zhuǎn)折時間點為一個積分清零周期中所述積分清零結(jié)果的靠近中心時間點的最值所在時間占.估計單元，用于根據(jù)所述 轉(zhuǎn)折時間點，估計清零時刻調(diào)整量。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，抽樣判決時刻為清零時刻的前一時刻。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述第二濾波器的中心頻率為30KHz。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理輔助信息的方法和裝置、獲取輔助信息的方法和裝置。其中，獲取輔助信息的方法包括:對接收的信號進行濾波，得到BPSK信號，所述BPSK信號攜帶有突發(fā)傳輸?shù)妮o助信息數(shù)據(jù)序列，所述輔助信息數(shù)據(jù)序列包括空閑數(shù)據(jù)和輔助信息數(shù)據(jù)幀，所述空閑數(shù)據(jù)包括連續(xù)的相同數(shù)據(jù)，所述輔助信息數(shù)據(jù)幀包括依次排列的輔助信息檢測位、符號同步位、輔助信息數(shù)據(jù)位和校驗位；根據(jù)所述BPSK信號，進行載波同步，得到載波信號；對所述載波信號與所述BPSK信號相乘得到的信號進行周期性積分清零，對積分清零結(jié)果進行抽樣判決，得到所述輔助信息數(shù)據(jù)序列。本發(fā)明可以對輔助信息進行BPSK發(fā)射和接收，降低系統(tǒng)誤碼率和接收機的復(fù)雜度。
文檔編號H04L27/227GK103117974SQ20131000148
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者李旭芳, 張富彬, 楊培 申請人:北京昆騰微電子有限公司