使数字信号穿过声码器的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种使数字信号穿过声码器的装置，包括：发送器，其用于将数据源中的数据符号发送，一帧数据符号由至少两个数据符号组成，每一个数据符号均包含m比特数据，每一比特数据的取值为两种数码中的任意一种；传输信道，其通过声码器对数字信号进行编码后输出；接收器，其接收并对数字信号进行解码，依次获得m比特数据的正弦波形，对一个数据符号包含的比特数据进行解调，然后依次获得一帧数据中剩余数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，完成对一帧数据符号中所有数据符号的解调。本发明专利技术还公开了一种使数字信号穿过声码器的方法。本发明专利技术能够使得调制后的数字信号在穿过声码器后，依然保持良好的可解调恢复的能力。

Device and method for transcoding digital signals through vocoder

The invention discloses a device for passing digital signals through a vocoder, including a transmitter for transmitting data symbols in a data source. A frame of data symbols consists of at least two data symbols, each of which contains m-bit data, and each bit of data is valued as either of the two digits. The receiver receives and decodes the digital signal to obtain the sinusoidal waveform of m-bit data in turn, demodulates the bit data contained in a data symbol, and then obtains the first bit data of the remaining data symbol in a frame in turn. To the value of bit M data, the demodulation of all data symbols in a frame of data symbols is completed. The invention also discloses a method for passing the digital signal through the vocoder. The invention can make the modulated digital signal maintain good demodulation recovery ability after passing through the vocoder.

【技术实现步骤摘要】
使数字信号穿过声码器的装置及方法
本专利技术涉及通信
，具体是一种使数字信号穿过声码器的装置及方法。
技术介绍
数字信号的传输可采用各种各样的数字调制技术；比如传统的调幅、调频、调相，以及更为先进的正交频分复用的多载波调制技术。但现实中存在一些性质特殊的信道，现有的这些数字调制技术，并不能很好地在这些信道中传输。包含声码器(vocoder)的信道就是一种特殊的信道。声码器是一种对声音信号进行编码的器件，其编码的特性与处理过程，使得其对于输入的信号施加参数化作用；这种参数化作用，具有强烈的非线性特性。因此，数字信号经由通常的数字调制技术所产生的传输信号，往往在穿过声码器时发生严重的畸变，从而使得接收端难以恢复原始的数字信息。现有技术中DTMF(双音多频)是一种可以将数字符号信息穿过声码器的技术。但是，DTMF的速率很低，超过100bps则无法正确解码。因此，需要特殊的数字信号调制方法和实施技术，使得数字信号能够在穿过包含声码器的信道后，依然具有良好的可恢复性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种使使数字信号穿过声码器的装置及方法，本专利技术能够使得调制后的数字信号在穿过声码器后，依然保持良好的可解调恢复的能力。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种使数字信号穿过声码器的装置，包括：发送器，其用于将数据源中的数据符号发送，一帧数据符号由至少两个数据符号组成，每一个数据符号均包含m比特数据，m为大于或等于2的整数，每一比特数据的取值为两种数码中的任意一种，所述发送器预先保存有映射表，所述映射表中一种数码对应一种频率后均对应两个不同的发送相位，所述发送器根据所述映射表将每个数据符号中的m比特数据转化成各自对应频率的数字信号并输出，该数字信号为正弦波形；传输信道，其通过声码器对数字信号进行编码后输出；接收器，其接收并对数字信号进行解码，依次获得m比特数据的正弦波形，对一个数据符号包含的比特数据进行解调，依次获得该一个数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，然后依次获得一帧数据中剩余数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，完成对一帧数据符号中所有数据符号的解调；其中，对一个数据符号包含的比特数据进行解调具体为：先对该一个数据符号中的第一比特数据进行处理，比较该第一比特数据的两种频率的信号能量，取信号能量值大的频率为接收频率，通过所述映射表获得与该接收频率对应的该一个数据符号的第一比特数据的取值；再计算该接收频率的接收相位，若该接收相位与该接收频率的发送相位一致，则通过接收器预先保存的所述映射表获得该一个数据符号的第二比特数据的取值；若在第r周期的接收相位与该接收频率的发送相位一致，其中r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；或者，若第r周期与第r-1周期或第r+1周期的接收相位均与该接收频率的发送相位一致，其中r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；第四比特到第m比特数据的取值与第三比特数据的取值的获得方法相同，通过比较该接收频率的接收相位与发送相位，直到获得该一个数据符号的第m比特数据的取值，完成对该一个数据符号的解调。优选的是，两种数码分别对应的两种频率均处于20Hz-20kHz之间。优选的是，所述发送器和所述接收器的采样频率相同。优选的是，一帧数据符号中每个数据符号的长度均为n个样点，一个数据符号传输时即传输了n个样点，一个数据符号中每一比特数据的两种频率的信号能量通过n个样点的能量根据Goertzel算法计算得到、接收相位根据对n个样点进行傅立叶变换而得出。优选的是，两种数码分别为0和1。一种使数字信号穿过声码器的方法，包括以下步骤：步骤一、通过发送器发送数据源中的数据符号，一帧数据符号由至少两个数据符号组成，每一个数据符号均包含m比特数据，m为大于或等于2的整数，每一比特数据的取值为两种数码中的任意一种，所述发送器预先保存有映射表，所述映射表中一种数码对应一种频率后均对应两个不同的发送相位，所述发送器根据所述映射表将每个数据符号中的m比特数据转化成各自对应频率的数字信号并输出，该数字信号为正弦波形；步骤二、传输信道中的声码器对数字信号进行编码后经传输信道输出；步骤三、通过接收器接收并对数字信号进行解码，依次获得m比特数据的正弦波形，进而对一个数据符号进行解调，具体为：S1、对该一个数据符号中的第一比特数据进行处理，比较该第一比特数据的两种频率的信号能量，取信号能量值大的频率为接收频率，通过所述映射表获得与该接收频率对应的该一个数据符号的第一比特数据的取值；S2、计算该接收频率的接收相位，若该接收相位与该接收频率的发送相位一致，则通过接收器预先保存的所述映射表获得该一个数据符号的第二比特数据的取值；S3、若在第r周期的接收相位与该接收频率的发送相位一致，r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；或者，若第r周期与第r-1周期或第r+1周期的接收相位均与该接收频率的发送相位一致，r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值，S4、第四比特到第m比特数据的取值与S3的方法相同，根据S3继续比较该接收频率的接收相位与发送相位，依次获得该一个数据符号的第四比特到第m比特数据的取值，完成对该一个数据符号的解调；步骤四、重复上述S1至S4，依次获得一帧数据符号中剩余数据符号的第一比特数据的取值、第二比特数据的取值、直到第m比特数据的取值，完成对一帧数据中所有数据符号的解调。优选的是，两种数码分别对应的两种频率均处于20Hz-20kHz之间。优选的是，所述发送器和所述接收器的采样频率相同。优选的是，一帧数据符号中每个数据符号的长度均为n个样点，一个数据符号传输时即传输了n个样点，一个数据符号中每一比特数据的两种频率的信号能量通过n个样点的能量根据Goertzel算法计算得到、接收相位根据对n个样点进行傅立叶变换而得出。优选的是，两种数码分别为0和1。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术在发送时，将每个数据符号包含的比特数据信息译为数码的形式，通过映射表对应后，选取对应频率、和与该频率对应的其中一个发送相位，以正弦波的信号形式进行的传输，在接收时，先比较信号能量确定接收频率，解调出一个数据符号的第一比特数据的取值，再将接收相位与发送相位进行比对后确定解调出该一个数据符号的第二比特数据的取值，同理，直到获得该一个数据符号的第m比特数据的取值，完成对该一个数据符号的解调，进而获得成对一帧数据符号中所有数据符号的解调。相比于现有的DTMF(双音多频)，本专利技术在确定的时间段内只有一种确定的频率及其对应的相位，且可以实现比DTMF更高的传输速率，例如可实现2000bps和1500bps的传输速率。本专利技术能够使得调制后的数字信号在穿过声码器后，依然保持良好的可解调恢复的能力。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使数字信号穿过声码器的装置，其特征在于，包括：发送器，其用于将数据源中的数据符号发送，一帧数据符号由至少两个数据符号组成，每一个数据符号均包含m比特数据，m为大于或等于2的整数，每一比特数据的取值为两种数码中的任意一种，所述发送器预先保存有映射表，所述映射表中一种数码对应一种频率后均对应两个不同的发送相位，所述发送器根据所述映射表将每个数据符号中的m比特数据转化成各自对应频率的数字信号并输出，该数字信号为正弦波形；传输信道，其通过声码器对数字信号进行编码后输出；接收器，其接收并对数字信号进行解码，依次获得m比特数据的正弦波形，对一个数据符号包含的比特数据进行解调，依次获得该一个数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，然后依次获得一帧数据中剩余数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，完成对一帧数据符号中所有数据符号的解调；其中，对一个数据符号包含的比特数据进行解调具体为：先对该一个数据符号中的第一比特数据进行处理，比较该第一比特数据的两种频率的信号能量，取信号能量值大的频率为接收频率，通过所述映射表获得与该接收频率对应的该一个数据符号的第一比特数据的取值；再计算该接收频率的接收相位，若该接收相位与该接收频率的发送相位一致，则通过接收器预先保存的所述映射表获得该一个数据符号的第二比特数据的取值；若在第r周期的接收相位与该接收频率的发送相位一致，其中r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；或者，若第r周期与第r‑1周期或第r+1周期的接收相位均与该接收频率的发送相位一致，其中r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；第四比特到第m比特数据的取值与第三比特数据的取值的获得方法相同，通过比较该接收频率的接收相位与发送相位，直到获得该一个数据符号的第m比特数据的取值，完成对该一个数据符号的解调。...

【技术特征摘要】
1.一种使数字信号穿过声码器的装置，其特征在于，包括：发送器，其用于将数据源中的数据符号发送，一帧数据符号由至少两个数据符号组成，每一个数据符号均包含m比特数据，m为大于或等于2的整数，每一比特数据的取值为两种数码中的任意一种，所述发送器预先保存有映射表，所述映射表中一种数码对应一种频率后均对应两个不同的发送相位，所述发送器根据所述映射表将每个数据符号中的m比特数据转化成各自对应频率的数字信号并输出，该数字信号为正弦波形；传输信道，其通过声码器对数字信号进行编码后输出；接收器，其接收并对数字信号进行解码，依次获得m比特数据的正弦波形，对一个数据符号包含的比特数据进行解调，依次获得该一个数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，然后依次获得一帧数据中剩余数据符号的第一比特数据至第m比特数据的取值，完成对一帧数据符号中所有数据符号的解调；其中，对一个数据符号包含的比特数据进行解调具体为：先对该一个数据符号中的第一比特数据进行处理，比较该第一比特数据的两种频率的信号能量，取信号能量值大的频率为接收频率，通过所述映射表获得与该接收频率对应的该一个数据符号的第一比特数据的取值；再计算该接收频率的接收相位，若该接收相位与该接收频率的发送相位一致，则通过接收器预先保存的所述映射表获得该一个数据符号的第二比特数据的取值；若在第r周期的接收相位与该接收频率的发送相位一致，其中r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；或者，若第r周期与第r-1周期或第r+1周期的接收相位均与该接收频率的发送相位一致，其中r≥1，则通过所述映射表获得该一个数据符号的第三比特的数据取值；第四比特到第m比特数据的取值与第三比特数据的取值的获得方法相同，通过比较该接收频率的接收相位与发送相位，直到获得该一个数据符号的第m比特数据的取值，完成对该一个数据符号的解调。2.如权利要求1所述的使数字信号穿过声码器的装置，其特征在于，两种数码分别对应的两种频率均处于20Hz-20kHz之间。3.如权利要求1所述的使数字信号穿过声码器的装置，其特征在于，所述发送器和所述接收器的采样频率相同。4.如权利要求3所述的使数字信号穿过声码器的装置，其特征在于，一帧数据符号中每个数据符号的长度均为n个样点，一个数据符号传输时即传输了n个样点，一个数据符号中每一比特数据的两种频率的信号能量通过n个样点的能量根据Goertzel算法计算得到、接收相位根据对n个样点进行傅立叶变换而得出。5.如权利要求1所述的使数字信号穿过声码器的装置，其特征在于，两种数码分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯方勇，陈冰雪，庞潼川，杨成功，
申请(专利权)人：芯盾北京信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11