無線擴(kuò)頻通信。
技術(shù)背景
在傳統(tǒng)無線擴(kuò)頻通信中,運(yùn)用雙偽隨機(jī)碼進(jìn)行擴(kuò)頻,一個(gè)基帶符號(hào)僅傳輸1比特?cái)?shù)據(jù)。
本發(fā)明公開了一個(gè)新的運(yùn)用雙偽隨機(jī)碼進(jìn)行擴(kuò)頻的方法。利用這種方法建立的信道,采用16比特?cái)?shù)據(jù)格式時(shí),一個(gè)基帶符號(hào)可以傳輸1.6比特?cái)?shù)據(jù)。也就是說,我們可以把數(shù)據(jù)速率提高到原來的1.6倍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明公開了一種4b/6b編碼方法。這個(gè)4b/6b編碼方法把4比特二元碼編成6比特二元碼,這個(gè)6比特二元碼含有3個(gè)0和3個(gè)1。我們把要編碼的4比特二元碼記為abcd,用符號(hào)-記非運(yùn)算符。所公開的方法包括以下步驟:
a)當(dāng)d=1時(shí),把a(bǔ)bcd編成abc;
b)當(dāng)cd=10時(shí),把a(bǔ)bcd編成abb;
c)當(dāng)cd=00時(shí),把a(bǔ)bcd編成aab。
本發(fā)明公開了一個(gè)4b/6b編碼器的構(gòu)造。這個(gè)4b/6b編碼器把4比特二元碼編成6比特二元碼,這個(gè)6比特二元碼含有3個(gè)0和3個(gè)1。這個(gè)4b/6b編碼器由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)4b/8b曼徹斯特編碼器。這個(gè)4b/8b曼徹斯特編碼器的輸入是本4b/6b編碼器的輸入,它把輸入所述4比特二元碼中的1和0分別替換成10和01得到8比特二元碼;
b)一個(gè)模2加法器、三個(gè)與門和五個(gè)異或門。這個(gè)4b/6b編碼器的6個(gè)輸出由曼徹斯特編碼器的第一個(gè)輸出、第二個(gè)異或門的輸出、第三個(gè)異或門的輸出、第四個(gè)異或門的輸出、第五個(gè)異或門的輸出和模2加法器的輸出組成。第一個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第6個(gè)輸出和第8個(gè)輸出。第一個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第2個(gè)輸出和第3個(gè)輸出。第二個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是第一個(gè)與門的輸出和第一個(gè)異或門的輸出。第三個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第3個(gè)輸出和第8個(gè)輸出。第二個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第2個(gè)輸出和第一個(gè)與門的輸出。第三個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第3個(gè)輸出和第二個(gè)與門的輸出。第四個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第7個(gè)輸出和第三個(gè)異或門的輸出。第五個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第5個(gè)輸出和第三個(gè)與門的輸出。模2加法器有三個(gè)輸入端口,它的三個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第7個(gè)輸出、第一個(gè)與門的輸出和第5個(gè)異或門的輸出。
本發(fā)明公開了一種4b/6b譯碼方法。這個(gè)4b/6b譯碼方法把6比特二元碼譯成4比特二元碼。我們把要譯碼的6比特二元碼記為abcdef。所公開的譯碼方法包括以下步驟:
a)當(dāng)c≠d時(shí),把a(bǔ)bcdef譯成acd1;
b)當(dāng)e=f時(shí),把a(bǔ)bcdef譯成ac10;
c)當(dāng)a=b時(shí),把a(bǔ)bcdef譯成ae00。
本發(fā)明公開了一個(gè)4b/6b譯碼器的構(gòu)造。這個(gè)4b/6b譯碼器把6比特二元碼譯成4比特二元碼,它有6個(gè)輸入端口和4個(gè)輸出端口。這個(gè)4b/6b譯碼器由兩個(gè)非門、三個(gè)與門和五個(gè)異或門組成。這個(gè)4b/6b譯碼器的4個(gè)輸出由本4b/6b譯碼器的第一個(gè)輸入、第四個(gè)異或門的輸出、第五個(gè)異或門的輸出和第三個(gè)異或門的輸出組成。第一個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第一個(gè)輸入和第二個(gè)輸入。第二個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第三個(gè)輸入和第五個(gè)輸入。第一個(gè)非門的輸入是第一個(gè)異或門的輸出。第一個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是第二個(gè)異或門的輸出和第一個(gè)非門的輸出。第三個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第三個(gè)輸入和第四個(gè)輸入。第二個(gè)非門的輸入是第三個(gè)異或門的輸出。第二個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第五個(gè)輸入和第三個(gè)異或門的輸出。第三個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是第一個(gè)異或門的輸出和第二個(gè)非門的輸出。第四個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第三個(gè)輸入 和第一個(gè)與門的輸出。第五個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是第二個(gè)與門的輸出和第三個(gè)與門的輸出。
本發(fā)明公開了一種擴(kuò)頻方法。這個(gè)擴(kuò)頻方法依賴于給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼。每個(gè)擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1。這個(gè)擴(kuò)頻方法把16比特二元碼擴(kuò)頻成10N比特二元碼,它包括以下步驟:
a)把要擴(kuò)頻的16比特二元碼截?cái)喑梢粋€(gè)6比特二元碼和一個(gè)10比特的二元碼;
b)用一個(gè)固定算法把步驟a中的6比特二元碼編成10比特二元碼,這個(gè)10比特二元碼含有5個(gè)0和5個(gè)1。這個(gè)固定算法可以用一個(gè)2b/4b曼徹斯特編碼方法和本發(fā)明公開的4b/6b編碼方法合并組成;
c)把步驟b得到的10比特二元碼的每個(gè)比特重復(fù)N次,得到一個(gè)10N比特二元碼;
d)用給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼分別替換步驟a中的10比特二元碼中的0和1,得到一個(gè)10N比特的二元碼;
e)把步驟c和步驟d得到的兩個(gè)10N比特二元碼逐比特做異或運(yùn)算,得到的10N比特二元碼就是本擴(kuò)頻方法生成的二元碼。
本發(fā)明公開了一個(gè)擴(kuò)頻器的構(gòu)造。這個(gè)擴(kuò)頻器依賴于一個(gè)給定的正整數(shù)參數(shù)N,它把16比特二元碼擴(kuò)頻為一個(gè)10N比特二元碼。所公開的擴(kuò)頻器由以下設(shè)備組成;
a)一個(gè)分解器。這個(gè)分解器的輸入是本擴(kuò)頻器的輸入,它有兩個(gè)輸出端門。這個(gè)分解器第一個(gè)輸出端口并行輸出輸入分解器的16比特二元碼的最前面6個(gè)比特。這個(gè)分解器第二個(gè)輸出端口逐比特輸出輸入分解器的16比特二元碼的最后10個(gè)比特;
b)一個(gè)6b/10b編碼器。這個(gè)6b/10b編碼器的輸入是分解器的第一個(gè)輸出端口的輸出。這個(gè)6b/10b把并行輸入的6比特二元碼編成10比特二元碼,這個(gè)10比特二元碼含有5個(gè)0和5個(gè)1。這個(gè)6b/10b編碼器可以用一個(gè)2b/4b曼徹斯特編碼器和一個(gè)權(quán)利要求2所述4b/6b編碼器合并組成;
c)一個(gè)初態(tài)選擇器和一個(gè)擴(kuò)頻碼生成器。初態(tài)選擇器的輸入是分解器第二個(gè)輸出端口的輸出。初態(tài)選擇器每讀入一個(gè)比特就輸出一個(gè)初態(tài)給擴(kuò)頻碼生成器。擴(kuò)頻碼生成器根據(jù)其初態(tài)輸出擴(kuò)頻碼,擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1;
d)一個(gè)碼片速率時(shí)鐘。這個(gè)碼片速率時(shí)鐘使得擴(kuò)頻碼生成器的逐比特輸出速率是6b/10b編碼器的逐比特輸出速率的N倍;
e)一個(gè)異或門。這個(gè)異或門把擴(kuò)頻碼生成器的逐比特輸出和6b/10b編碼器的逐比特輸出做異或運(yùn)算后生成本擴(kuò)頻器的輸出。
本發(fā)明公開了一個(gè)發(fā)射機(jī)的構(gòu)造。這個(gè)發(fā)射機(jī)由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)擴(kuò)頻器。這個(gè)擴(kuò)頻器的輸入就是本發(fā)射機(jī)的輸入,它把輸入的數(shù)據(jù)擴(kuò)頻成為一些擴(kuò)頻碼和它們的反碼組成的序列。擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1。這個(gè)擴(kuò)頻器可以是本發(fā)明公開的擴(kuò)頻器;
b)一個(gè)碼片波形調(diào)制器。這個(gè)碼片波形調(diào)制器把擴(kuò)頻器的輸出調(diào)制成相應(yīng)的波形;
c)一個(gè)振蕩器。這個(gè)振蕩器輸出本發(fā)射機(jī)需要的余弦載波;
d)一個(gè)移相器。這個(gè)移相器把振蕩器輸出的載波轉(zhuǎn)化為正弦載波;
e)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把碼片波形調(diào)制器輸出的波形分別與振蕩器輸出的載波相乘和移相器輸出的載波相乘;
f)一個(gè)加法器。這個(gè)加法器把兩個(gè)乘法器的輸出相加;
g)一個(gè)寬帶濾波器。這個(gè)寬帶濾波器過濾掉加法器輸出的波形的帶外頻率,它的輸出就是本發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)。
本發(fā)明公開了一種解擴(kuò)方法。這個(gè)解擴(kuò)方法依賴于給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼。擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1。這個(gè)解擴(kuò)方法把長(zhǎng)為10N的實(shí)數(shù)序列解擴(kuò)成16比特二元碼,它包括以下步驟:
a)把要解擴(kuò)的長(zhǎng)為10N的實(shí)數(shù)序列截分成10段長(zhǎng)為N的實(shí)數(shù)序列,把每段長(zhǎng)為N的實(shí)數(shù)序列換成給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的擴(kuò)頻碼和它們的反碼中與之具有最大相關(guān)系數(shù)的二元碼,由此得到一個(gè)由10段 長(zhǎng)為N的二元碼構(gòu)成的長(zhǎng)為10N的二元碼。這里,長(zhǎng)為N的實(shí)數(shù)序列與長(zhǎng)為N的二元碼的相關(guān)系數(shù)是這個(gè)長(zhǎng)為N的實(shí)數(shù)序列與這個(gè)長(zhǎng)為N的二元碼的雙極性碼逐位相乘后求和得到;
b)把步驟a中的分成10段的長(zhǎng)為10N的二元碼中每段長(zhǎng)為N的二元碼換成它們的漢明重量的奇偶性,得到一個(gè)10比特二元碼;
c)用一個(gè)固定的譯碼算法把步驟b得到的10比特二元碼譯成6比特二元碼。這個(gè)譯碼算法可以由一個(gè)2b/4b曼徹斯特譯碼算法和本發(fā)明公開的譯碼方法合并組成;
d)建立給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼與0、1之間的一一對(duì)應(yīng),根據(jù)這個(gè)一一對(duì)應(yīng)把步驟a中的分成10段的長(zhǎng)為10N的二元碼中每段長(zhǎng)為N的二元碼或者直接換成0和1,或者換成它們的反碼后再換成0和1,由此得到一個(gè)10比特二元碼;
e)把步驟c譯碼得到的6比特二元碼和步驟d得到的10比特二元碼合并成一個(gè)16比特的二元碼作為本解擴(kuò)方法得到的碼。
本發(fā)明公開了一個(gè)序列解擴(kuò)器的構(gòu)造。這個(gè)序列解擴(kuò)器依賴于一個(gè)給定的正整數(shù)參數(shù)N,它把長(zhǎng)為10N的實(shí)數(shù)序列解擴(kuò)成16比特二元碼。所公開的序列解擴(kuò)器由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)擴(kuò)頻碼生成器。這個(gè)擴(kuò)頻碼生成器有兩個(gè)輸出端口,它們同步輸出兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼,每個(gè)擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1;
b)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制所述擴(kuò)頻碼生成器;
c)兩個(gè)相關(guān)器。這兩個(gè)相關(guān)器都有兩個(gè)輸入端口,它們的第一個(gè)輸入端口每次連續(xù)讀取輸入本序列解擴(kuò)器的長(zhǎng)為10N的實(shí)數(shù)序列的N位。這兩個(gè)相關(guān)器的第二個(gè)輸入分別是擴(kuò)頻碼生成器的兩個(gè)輸出。每個(gè)相關(guān)器的輸出它們的兩個(gè)輸入序列的相關(guān)系數(shù)。這里,兩個(gè)輸入序列的相關(guān)系數(shù)是第一個(gè)輸入序列與第二個(gè)輸入序列的雙極性序列逐位相乘后求和得到;
d)兩個(gè)判決器。這兩個(gè)判決器都有兩個(gè)輸入端口,它們的兩個(gè)輸入都是兩個(gè)相關(guān)器的輸出。第一個(gè)判決器輸出命題“所輸入的兩個(gè)相關(guān)系數(shù)中第一個(gè)的絕對(duì)值較大”的真值。第二個(gè)判決器輸出命題“所輸入的兩個(gè)相關(guān)數(shù)中的絕對(duì)值最大的是正數(shù)”的真值;
e)一個(gè)6b/10b譯碼器。這個(gè)6b/10b譯碼器把第二個(gè)判決器的連續(xù)10個(gè)輸出進(jìn)行譯碼,得到一個(gè)6比特二元碼。這個(gè)6b/10b譯碼器可以是一個(gè)2b/4b曼徹斯特譯碼器和本發(fā)明公開的4b/6b譯碼器合并組成;
f)一個(gè)合并器。這個(gè)合并器把6b/10b譯碼器輸出的6比特二元碼和第一個(gè)判決器連續(xù)輸出的10個(gè)比特合并成一個(gè)16比特二元碼作為本序列解擴(kuò)器的輸出。
本發(fā)明公開了一個(gè)窄帶接收機(jī)的構(gòu)造,它由以下設(shè)備組成:
a)射頻前端;
b)一個(gè)振蕩器。這個(gè)振蕩器輸出本發(fā)射機(jī)所用的余弦載波;
c)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制振蕩器;
d)一個(gè)移相器。這個(gè)移相器把振蕩器輸出的載波轉(zhuǎn)化為正弦載波;
e)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把射頻前端輸出的波形分別與振蕩器輸出的余弦載波和移相器輸出的正弦載波相乘;
f)一個(gè)加法器。這個(gè)加法器把所述兩個(gè)乘法器輸出的波形相加;
g)一個(gè)積分采樣器。這個(gè)積分采樣器對(duì)所述加法器輸出的波形分段按1比特?cái)U(kuò)頻碼所占時(shí)長(zhǎng)積分;
h)一個(gè)序列解擴(kuò)器。這個(gè)序列解擴(kuò)器對(duì)積分采樣器的輸出進(jìn)行解擴(kuò)得到本窄帶接收機(jī)的輸出。這個(gè)序列解擴(kuò)器可以是本發(fā)明公開的序列解擴(kuò)器。
本發(fā)明公開了一種解擴(kuò)方法。這個(gè)解擴(kuò)方法依賴于給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼及傳輸一個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼所占用的時(shí)長(zhǎng)T。這兩個(gè)擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1。這個(gè)解擴(kuò)方法把時(shí)長(zhǎng)10T的波形解擴(kuò)成16比特二元碼,它包括以下步驟:
a)把給定的兩個(gè)長(zhǎng)為N的擴(kuò)頻碼分別調(diào)制成兩個(gè)周期T、時(shí)長(zhǎng)10T的矩形脈沖波形;
b)把要解擴(kuò)的時(shí)長(zhǎng)10T的波形分別與步驟a的兩個(gè)周期T、時(shí)長(zhǎng)10T的矩形脈沖波形相乘,得到兩個(gè)時(shí)長(zhǎng)10T的波形;
c)對(duì)步驟b得到的兩個(gè)時(shí)長(zhǎng)10T的波形分段按時(shí)長(zhǎng)T積分,得到兩個(gè)長(zhǎng)為10的實(shí)數(shù)序列;
d)依次對(duì)i從1到10,取命題“由步驟c得到的兩個(gè)序列的第i項(xiàng)中絕對(duì)值較大是正數(shù)”的真值,由此得到一個(gè)長(zhǎng)為10的二元序列;
e)用一個(gè)固定的譯碼算法把步驟d得到的10比特譯成6比特二元碼。這個(gè)譯碼算法可以由一個(gè)2b/4b曼徹斯特譯碼算法和本發(fā)明公開的譯碼方法合并組成;
f)依次對(duì)i從1到10,取命題“由步驟c得到的兩個(gè)序列的第i項(xiàng)中第一個(gè)的絕對(duì)值較大”的真值,由此得到一個(gè)長(zhǎng)為10的二元序列;
g)把步驟e譯碼得到的6比特二元碼和步驟f得到的長(zhǎng)為10的二元序列合并成一個(gè)16比特二元碼作為本解擴(kuò)方法得到的碼。
本發(fā)明公開了一個(gè)波形解擴(kuò)器的構(gòu)造。這個(gè)波形解擴(kuò)器依賴于一個(gè)給定的正整數(shù)參數(shù)N及傳輸一個(gè)長(zhǎng)為N的擴(kuò)頻碼所占用的時(shí)長(zhǎng)T。這個(gè)波形解擴(kuò)器把時(shí)長(zhǎng)10T的波形解擴(kuò)成16比特二元碼,它由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)擴(kuò)頻波形生成器。這個(gè)擴(kuò)頻波形生成器有兩個(gè)輸出端口,它們同步輸出兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼的矩形脈沖波形。這兩個(gè)矩形脈沖波形時(shí)長(zhǎng)10T、周期為T;
b)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制擴(kuò)頻波形生成器;
c)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把輸入波形解擴(kuò)器的時(shí)長(zhǎng)10T的波形分別與擴(kuò)頻波形生成器輸出的兩個(gè)波形相乘;
d)兩個(gè)積分器。這兩個(gè)積分器分別對(duì)兩個(gè)乘法器輸出的兩個(gè)時(shí)長(zhǎng)10T的波形分段按時(shí)長(zhǎng)T積分,輸出得到兩個(gè)長(zhǎng)為10的實(shí)數(shù)序列;
e)兩個(gè)判決器。這兩個(gè)判決器都有兩個(gè)輸入端口,它們都逐位讀入所述兩個(gè)積分器的輸出。第一個(gè)判決器依次輸出命題“所輸入的兩個(gè)數(shù)中第一個(gè)的絕對(duì)值較大”的真值。第二個(gè)判決器依次輸出命題“所輸入的兩個(gè)數(shù)中的絕對(duì)值最大的是正數(shù)”的真值;
f)一個(gè)6b/10b譯碼器。這個(gè)6b/10b譯碼器把第二個(gè)判決器的連續(xù)10個(gè)輸出進(jìn)行譯碼,得到一個(gè)6比特二元碼。這個(gè)6b/10b譯碼器可以是一個(gè)2b/4b曼徹斯特譯碼器和本發(fā)明公開的4b/6b譯碼器合并組成;
g)一個(gè)合并器。這個(gè)合并器把6b/10b譯碼器輸出的6比特二元碼和第一個(gè)判決器連續(xù)輸出的10個(gè)比特合并成一個(gè)16比特的二元碼作為本波形解擴(kuò)器的輸出。
本發(fā)明公開了一個(gè)寬帶接收機(jī)的構(gòu)造,它由以下設(shè)備組成:
a)射頻前端;
b)一個(gè)振蕩器。這個(gè)振蕩器輸出本發(fā)射機(jī)所用的余弦載波;
c)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制振蕩器;
d)一個(gè)移相器。這個(gè)移相器把所述振蕩器輸出的載波轉(zhuǎn)化為正弦載波;
e)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把射頻前端輸出的波形分別與振蕩器輸出的余弦載波和移相器輸出的正弦載波相乘;
f)一個(gè)加法器。這個(gè)加法器把兩個(gè)乘法器輸出的波形相加;
g)一個(gè)波形解擴(kuò)器。這個(gè)波形解擴(kuò)器對(duì)加法器的輸出進(jìn)行解擴(kuò)得到本寬帶接收機(jī)的輸出。這個(gè)波形解擴(kuò)器可以是本發(fā)明公開的波形解擴(kuò)器。
附圖說明
附圖1是一個(gè)4b/6b編碼器的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)4b/6b編碼器把4比特二元碼編成6比特二元碼,這個(gè)6 比特二元碼含有3個(gè)0和3個(gè)1。這個(gè)4b/6b編碼器由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)4b/8b曼徹斯特編碼器。這個(gè)4b/8b曼徹斯特編碼器的輸入是本4b/6b編碼器的輸入,它把輸入所述4比特二元碼中的1和0分別替換成10和01得到8比特二元碼;
b)一個(gè)模2加法器、三個(gè)與門和五個(gè)異或門。這個(gè)4b/6b編碼器的6個(gè)輸出由曼徹斯特編碼器的第一個(gè)輸出、第二個(gè)異或門的輸出、第三個(gè)異或門的輸出、第四個(gè)異或門的輸出、第五個(gè)異或門的輸出和模2加法器的輸出組成。第一個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第6個(gè)輸出和第8個(gè)輸出。第一個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第2個(gè)輸出和第3個(gè)輸出。第二個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是第一個(gè)與門的輸出和第一個(gè)異或門的輸出。第三個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第3個(gè)輸出和第8個(gè)輸出。第二個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第2個(gè)輸出和第一個(gè)與門的輸出。第三個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第3個(gè)輸出和第二個(gè)與門的輸出。第四個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第7個(gè)輸出和第三個(gè)異或門的輸出。第五個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第5個(gè)輸出和第三個(gè)與門的輸出。模2加法器有三個(gè)輸入端口,它的三個(gè)輸入分別是4b/8b曼徹斯特編碼器的第7個(gè)輸出、第一個(gè)與門的輸出和第5個(gè)異或門的輸出。
附圖2是一個(gè)4b/6b譯碼器的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)4b/6b譯碼器把6比特二元碼譯成4比特二元碼,它有6個(gè)輸入端口和4個(gè)輸出端口。這個(gè)4b/6b譯碼器由兩個(gè)非門、三個(gè)與門和五個(gè)異或門組成。這個(gè)4b/6b譯碼器的4個(gè)輸出由本4b/6b譯碼器的第一個(gè)輸入、第四個(gè)異或門的輸出、第五個(gè)異或門的輸出和第三個(gè)異或門的輸出組成。第一個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第一個(gè)輸入和第二個(gè)輸入。第二個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第三個(gè)輸入和第五個(gè)輸入。第一個(gè)非門的輸入是第一個(gè)異或門的輸出。第一個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是第二個(gè)異或門的輸出和第一個(gè)非門的輸出。第三個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第三個(gè)輸入和第四個(gè)輸入。第二個(gè)非門的輸入是第三個(gè)異或門的輸出。第二個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第五個(gè)輸入和第三個(gè)異或門的輸出。第三個(gè)與門的兩個(gè)輸入分別是第一個(gè)異或門的輸出和第二個(gè)非門的輸出。第四個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是本4b/6b譯碼器的第三個(gè)輸入和第一個(gè)與門的輸出。第五個(gè)異或門的兩個(gè)輸入分別是第二個(gè)與門的輸出和第三個(gè)與門的輸出。
附圖3是本發(fā)明公開的擴(kuò)頻器的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)擴(kuò)頻器依賴于一個(gè)給定的正整數(shù)參數(shù)N,它把16比特二元碼擴(kuò)頻為一個(gè)10N比特二元碼。所公開的擴(kuò)頻器由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)分解器。這個(gè)分解器的輸入是本擴(kuò)頻器的輸入,它有兩個(gè)輸出端口。這個(gè)分解器第一個(gè)輸出端口并行輸出輸入分解器的16比特二元碼的最前面6個(gè)比特。這個(gè)分解器第二個(gè)輸出端口逐比特輸出輸入分解器的16比特二元碼的最后10個(gè)比特;
b)一個(gè)6b/10b編碼器。這個(gè)6b/10b編碼器的輸入是分解器的第一個(gè)輸出端口的輸出。這個(gè)6b/10b把并行輸入的6比特二元碼編成10比特二元碼,這個(gè)10比特二元碼含有5個(gè)0和5個(gè)1。這個(gè)6b/10b編碼器可以用一個(gè)2b/4b曼徹斯特編碼器和一個(gè)權(quán)利要求2所述4b/6b編碼器合并組成;
c)一個(gè)初態(tài)選擇器和一個(gè)擴(kuò)頻碼生成器。初態(tài)選擇器的輸入是分解器第二個(gè)輸出端口的輸出。初態(tài)選擇器每讀入一個(gè)比特就輸出一個(gè)初態(tài)給擴(kuò)頻碼生成器。擴(kuò)頻碼生成器根據(jù)其初態(tài)輸出擴(kuò)頻碼,擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1;
d)一個(gè)碼片速率時(shí)鐘。這個(gè)碼片速率時(shí)鐘使得擴(kuò)頻碼生成器的逐比特輸出速率是6b/10b編碼器的逐比特輸出速率的N倍;
e)一個(gè)異或門。這個(gè)異或門把擴(kuò)頻碼生成器的逐比特輸出和6b/10b編碼器的逐比特輸出做異或運(yùn)算后生成本擴(kuò)頻器的輸出。
附圖4是本發(fā)明公開的發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)發(fā)射機(jī)由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)擴(kuò)頻器。這個(gè)擴(kuò)頻器的輸入就是本發(fā)射機(jī)的輸入,它把輸入的數(shù)據(jù)擴(kuò)頻成為一些擴(kuò)頻碼和它們的反碼組成的序列。擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1。這個(gè)擴(kuò)頻器可以是本發(fā)明公開的擴(kuò)頻器;
b)一個(gè)碼片波形調(diào)制器。這個(gè)碼片波形調(diào)制器把擴(kuò)頻器的輸出調(diào)制成相應(yīng)的波形;
c)一個(gè)振蕩器。這個(gè)振蕩器輸出本發(fā)射機(jī)需要的余弦載波;
d)一個(gè)移相器。這個(gè)移相器把振蕩器輸出的載波轉(zhuǎn)化為正弦載波;
e)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把碼片波形調(diào)制器輸出的波形分別與振蕩器輸出的載波相乘和移相器輸出的載波相乘;
f)一個(gè)加法器。這個(gè)加法器把兩個(gè)乘法器的輸出相加;
g)一個(gè)寬帶濾波器。這個(gè)寬帶濾波器過濾掉加法器輸出的波形的帶外頻率,它的輸出就是本發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)。
附圖5是本發(fā)明公開的序列解擴(kuò)器的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)序列解擴(kuò)器依賴于一個(gè)給定的正整數(shù)參數(shù)N,它把長(zhǎng)為10N的實(shí)數(shù)序列解擴(kuò)成16比特二元碼。所公開的序列解擴(kuò)器由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)擴(kuò)頻碼生成器。這個(gè)擴(kuò)頻碼生成器有兩個(gè)輸出端口,它們同步輸出兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼,每個(gè)擴(kuò)頻碼中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1;
b)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制所述擴(kuò)頻碼生成器;
c)兩個(gè)相關(guān)器。這兩個(gè)相關(guān)器都有兩個(gè)輸入端口,它們的第一個(gè)輸入端口每次連續(xù)讀取輸入本序列解擴(kuò)器的長(zhǎng)為10N的實(shí)數(shù)序列的N位。這兩個(gè)相關(guān)器的第二個(gè)輸入分別是擴(kuò)頻碼生成器的兩個(gè)輸出。每個(gè)相關(guān)器的輸出它們的兩個(gè)輸入序列的相關(guān)系數(shù)。這里,兩個(gè)輸入序列的相關(guān)系數(shù)是第一個(gè)輸入序列與第二個(gè)輸入序列的雙極性序列逐位相乘后求和得到;
d)兩個(gè)判決器。這兩個(gè)判決器都有兩個(gè)輸入端口,它們的兩個(gè)輸入都是兩個(gè)相關(guān)器的輸出。第一個(gè)判決器輸出命題“所輸入的兩個(gè)相關(guān)系數(shù)中第一個(gè)的絕對(duì)值較大”的真值。第二個(gè)判決器輸出命題“所輸入的兩個(gè)相關(guān)數(shù)中的絕對(duì)值最大的是正數(shù)”的真值;
e)一個(gè)6b/10b譯碼器。這個(gè)6b/10b譯碼器把第二個(gè)判決器的連續(xù)10個(gè)輸出進(jìn)行譯碼,得到一個(gè)6比特二元碼。這個(gè)6b/10b譯碼器可以是一個(gè)2b/4b曼徹斯特譯碼器和本發(fā)明公開的4b/6b譯碼器合并組成;
f)一個(gè)合并器。這個(gè)合并器把6b/10b譯碼器輸出的6比特二元碼和第一個(gè)判決器連續(xù)輸出的10個(gè)比特合并成一個(gè)16比特二元碼作為本序列解擴(kuò)器的輸出。
附圖6是本發(fā)明公開的窄帶接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它由以下設(shè)備組成:
a)射頻前端;
b)一個(gè)振蕩器。這個(gè)振蕩器輸出本發(fā)射機(jī)所用的余弦載波;
c)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制振蕩器;
d)一個(gè)移相器。這個(gè)移相器把振蕩器輸出的載波轉(zhuǎn)化為正弦載波;
e)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把射頻前端輸出的波形分別與振蕩器輸出的余弦載波和移相器輸出的正弦載波相乘;
f)一個(gè)加法器。這個(gè)加法器把所述兩個(gè)乘法器輸出的波形相加;
g)一個(gè)積分采樣器。這個(gè)積分采樣器對(duì)所述加法器輸出的波形分段按1比特?cái)U(kuò)頻碼所占時(shí)長(zhǎng)積分;
h)一個(gè)序列解擴(kuò)器。這個(gè)序列解擴(kuò)器對(duì)積分采樣器的輸出進(jìn)行解擴(kuò)得到本窄帶接收機(jī)的輸出。這個(gè)序列解擴(kuò)器可以是本發(fā)明公開的序列解擴(kuò)器。
附圖7是本發(fā)明公開的波形解擴(kuò)器的結(jié)構(gòu)圖。這個(gè)波形解擴(kuò)器依賴于一個(gè)給定的正整數(shù)參數(shù)N及傳輸一個(gè)長(zhǎng)為N的擴(kuò)頻碼所占用的時(shí)長(zhǎng)T。這個(gè)波形解擴(kuò)器把時(shí)長(zhǎng)10T的波形解擴(kuò)成16比特二元碼,它由以下設(shè)備組成:
a)一個(gè)擴(kuò)頻波形生成器。這個(gè)擴(kuò)頻波形生成器有兩個(gè)輸出端口,它們同步輸出兩個(gè)長(zhǎng)為N的二元擴(kuò)頻碼的矩形脈沖波形。這兩個(gè)矩形脈沖波形時(shí)長(zhǎng)10T、周期為T;
b)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制擴(kuò)頻波形生成器;
c)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把輸入波形解擴(kuò)器的時(shí)長(zhǎng)10T的波形分別與擴(kuò)頻波形生成器輸出的兩個(gè)波形相乘;
d)兩個(gè)積分器。這兩個(gè)積分器分別對(duì)兩個(gè)乘法器輸出的兩個(gè)時(shí)長(zhǎng)10T的波形分段按時(shí)長(zhǎng)T積分,輸出得到兩個(gè)長(zhǎng)為10的實(shí)數(shù)序列;
e)兩個(gè)判決器。這兩個(gè)判決器都有兩個(gè)輸入端口,它們都逐位讀入所述兩個(gè)積分器的輸出。第一個(gè)判決器依次輸出命題“所輸入的兩個(gè)數(shù)中第一個(gè)的絕對(duì)值較大”的真值。第二個(gè)判決器依次輸出命題“所輸入的兩個(gè)數(shù)中的絕對(duì)值最大的是正數(shù)”的真值;
f)一個(gè)6b/10b譯碼器。這個(gè)6b/10b譯碼器把第二個(gè)判決器的連續(xù)10個(gè)輸出進(jìn)行譯碼,得到一個(gè)6比特二元碼。這個(gè)6b/10b譯碼器可以是一個(gè)2b/4b曼徹斯特譯碼器和本發(fā)明公開的4b/6b譯碼器合并組成;
g)一個(gè)合并器。這個(gè)合并器把6b/10b譯碼器輸出的6比特二元碼和第一個(gè)判決器連續(xù)輸出的10個(gè)比特合并成一個(gè)16比特的二元碼作為本波形解擴(kuò)器的輸出。
附圖8是本發(fā)明公開了寬帶接收機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它由以下設(shè)備組成:
a)射頻前端;
b)一個(gè)振蕩器。這個(gè)振蕩器輸出本發(fā)射機(jī)所用的余弦載波;
c)一個(gè)同步器。這個(gè)同步器控制振蕩器;
d)一個(gè)移相器。這個(gè)移相器把所述振蕩器輸出的載波轉(zhuǎn)化為正弦載波;
e)兩個(gè)乘法器。這兩個(gè)乘法器把射頻前端輸出的波形分別與振蕩器輸出的余弦載波和移相器輸出的正弦載波相乘;
f)一個(gè)加法器。這個(gè)加法器把兩個(gè)乘法器輸出的波形相加;
g)一個(gè)波形解擴(kuò)器。這個(gè)波形解擴(kuò)器對(duì)加法器的輸出進(jìn)行解擴(kuò)得到本寬帶接收機(jī)的輸出。這個(gè)波形解擴(kuò)器可以是本發(fā)明公開的波形解擴(kuò)器。
具體實(shí)施方式
我們?yōu)楸景l(fā)明之具體實(shí)施提出如下建議。
在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)發(fā)射機(jī)應(yīng)用本發(fā)明所公開的擴(kuò)頻方法后,要求使用相應(yīng)接收機(jī)使用相應(yīng)的解擴(kuò)方法。本發(fā)明兩個(gè)接收方案。第一種接收方案是先卸載波再解擴(kuò)。這時(shí)我們的積分器的積分區(qū)間不再是字符間隔,而必須是碼片間隔。這會(huì)對(duì)同步器和積分器有更高的要求。第二種接收方案是先解擴(kuò)再卸載波。這時(shí)我們的積分器的積分區(qū)間便是字符間隔。這時(shí),由于我們采用了兩個(gè)擴(kuò)頻碼擴(kuò)頻,電路設(shè)計(jì)要稍微復(fù)雜一些。