用于通信的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了用于通信的方法和系统。方法包括获得从通信符号集中选择的输入通信符号，使用非周期函数将输入通信符号转换为可发送波形，并且经由通信信道上发送可发送波形。另一个方法包括接收通过使用非周期函数构建的并且经由通信信道发送的可发送波形，并且解调制该可发送波形。系统包括：调制器，该调制器适用于获得从通信符号集中选择的输入通信符号并且适用于通过使用非周期函数将输入通信符号转换为可发送波形，以及发送器或者收发器，该发送器或者收发器适用于经由通信信道发送可发送波形。另一个系统包括：接收器或者收发器，该接收器或者收发器适用于接收经由通信信道发送的并且通过使用非周期函数构建的可发送波形，以及解调器，该解调器适用于解调制该可发送波形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通信的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求在2011年4月15日提交的名称为“TELECOMMUNICATIONSIGNALINGENHANCEMENTSBASEDONDIRECTIONALINFORMATIONPOWEROPTIMIZATION，ANDOTHERCONSIDERATIONS”的美国临时申请61/475,802的优先权，在此通过引用并入其全部内容。2011年6月23日公开的名称为“TELECOMMUNICATIONSIGNALINGUSINGNONLINEARFUNCTIONS”的美国专利申请公布No.2011/0150048也在此通过引用被并入。
技术介绍
下面的欧拉公式的推广在本领域中是已知的：在这些等式中，i是等于的虚常数，t是时间参数，m具有改变曲线的几何形状的效果。m=2对应于复数圆（complexcircle），因为以上简化为欧拉项eti。诸如正交振幅调制技术（“QAM”技术）这样的已知电信信令技术是基于复数圆的。m>2的值对应于具有迅速增长和更加低频率的复螺旋线。
技术实现思路
用于通信的示例性方法可以包括获得从通信符号集中选择的输入通信符号，使用非周期函数将输入通信符号转换为可发送波形，并且经由通信信道发送可发送波形。另一个用于通信的示例性方法可以包括接收通过使用非周期函数构建的并且经由通信信道发送的可发送波形，并且解调制该可发送波形。用于通信的示例性系统可以包括：调制器，该调制器适用于获得从通信符号集中选择的输入通信符号，并且适用于通过使用非周期函数将输入通信符号转换为可发送波形；以及发送器或者收发器，该发送器或者收发器适用于经由通信信道发送可发送波形。用于通信的另一个示例性系统可以包括：接收器或者收发器，该接收器或者收发器适用于接收经由通信信道发送的并且通过使用非周期函数构建的可发送波形；以及解调器，该解调器适用于解调制该可发送波形。附图说明通过示例例示了实施方式，并且实施方式不限制在所附的附图中，其中类似的附图标记指示类似元件。图1a例示了针对由示例性实施方式生成的信号其信号振幅随着正时间变化的示例图。图1b例示了针对由示例性实施方式生成的信号其信号振幅随着负时间变化的示例图。图2a例示在复平面上绘制的具有正旋转的螺旋线的示例图。图2b例示在复平面上绘制的具有负旋转的螺旋线的示例图。图3例示示出了在复平面上绘制的圆的示例图。图4例示针对由示例性实施方式产生的信号在复平面上绘制的示出了组合了信号头函数与将信道返回到其初始状况的尾函数的示例图。图5a例示在复平面上绘制的由示例性实施方式产生的具有正时间方向和正旋转方向的信号的示例图。图5b例示在复平面上绘制的由示例性实施方式产生的具有负时间方向和正旋转方向的信号的示例图。图5c例示在复平面上绘制的由示例性实施方式产生的具有正时间方向和负旋转方向的信号的示例图。图5d例示在复平面上绘制的由示例性实施方式产生的具有负时间方向和负旋转方向的信号的示例图。图6例示用于通信的系统的示例性实施方式。图7例示用于通信的方法的示例性实施方式。具体实施方式在本专利技术的具体实施方式的下面描述和有关附图中公开了本专利技术的各个方面。本领域技术人员将认识到在不背离权利要求的精神或者范围的情况下可以想到另选实施方式。附加地，本专利技术的示例性实施方式的已知元素将不进行详细描述或者将省略，以不使得本专利技术的有关细节变得模糊。如此处所用的，措辞“示例性”表示“用作示例、实例或者例示”。此处描述的实施方式不是限定性的，而仅是示例性的。应理解的是所描述的实施方式不一定被理解为相比于其它实施方式是优选的或者有利的。另外，措辞“本专利技术的实施方式”、“实施方式”或者“本专利技术”并不要求本专利技术的全部实施方式包括所讨论的特征、优点或者操作模式。此外，此处描述的很多实施方式根据例如计算装置的元件执行的动作序列来描述。本领域技术人员应认识到，此处描述的各种动作序列可以由特定电路（例如，专用集成电路（ASIC））执行和/或由至少一个处理器执行的程序指令来进行。附加地，此处描述的动作序列可以完整地实现在任意形式的计算机可读存储介质中，使得动作序列的执行使得处理器能够进行此处描述的功能。因而，本专利技术的各个方面可以以多个不同形式的实现，所有不同的形式被认为在要求保护的主题的范围之内。另外，对于此处描述的一些实施方式，这些实施方式的对应形式在此可以被描述为例如“被配置为执行此处描述的一些功能的计算机”。周期函数是以规则间隔或者周期重复其值的函数。周期性的余弦函数和正弦函数在电信中广泛使用。尽管周期函数具有简单的优点，但是非周期函数是更加普遍和多种多样的。这种更大的多样性在电信中的用途包括增加信号之间的区别，这可以使得增加数据传输率或者提高噪声电阻。还可以减少与其它信号的干扰。等式1和等式2生成非周期函数：它们可以描述振幅随着时间增加的螺旋线。螺旋线可以被视作构建一般的非周期函数的基本成分。通过在等式2的三个级的每一个级中引入乘法常数和相移，可以获得等式1和等式2中波形的很多可能变化。时间偏移也是可以的。这可以通过“一般螺旋线公式”来例示：在等式3中，“第一级”可以指其中κ0可以针对幅度调制而变化，ω0可能针对相位调制而变化。“第二级”可以指其中改变κ1可以用于频率调制，并且一般地κ1和ω1可以针对时间反转而变化。“时间反转”可以指将横穿曲线的方向反转。在螺旋曲线的实例中，可以指曲线“向外螺旋”（正时间方向）或者“向内螺旋”（负时间方向）。时间反转的使用可以用于使得在特定信道条件下限定的不同符号的数量加倍，并因而可以用于增加数据传输率或者增大噪声电阻。例如，通过使用κ1=±1或者等效地ω1=0和ω1=π可以实现时间反转。此外，通过使用t0的多个值可以实现时间偏移。“第三级”可以是指其中，κ2和ω2可以针对旋转反转而变化。例如，通过使用κ2=±1或者等效地ω2=0和ω2=π可以实现旋转反转。此外，m可以针对波形形状调制而变化。m≥2的更高的值可以对应于更迅速的增长或者更低的频率。其它变量可以涉及κ2、ω1和ω2的值，例如，另选地指定螺旋线的指数增长和旋转速度属性。与QAM技术相反的是，此处描述的一般螺旋线公式的实现通过使用时间反转（如以下描述的）可以使得可能信号的数量加倍，并且，通过使用二分量传输（如以下描述的）通过使用旋转反转再次加倍。如在示例性实施方式中使用的，可以通过下面两种方式从可用功率的改进的使用中得到实现一般螺旋线公式的额外优点：首先，通过在这个系统中设计信号“波峰因子”（峰值与均值振幅的比）的能力以提高信号噪声电阻，其次，通过使用对标准“叠加传输”的改进，这种改进可以允许将每个信号的功率有效地提高二倍。对于标准余弦或者正弦波，在完整周期上测量的信号波峰因子可以等于二的平方根。如在示例性实施方式中使用的，增加了波峰因子的一般螺旋线公式的实现对于相同受限平均功率可以允许更高的峰值振幅，这对于一些应用提高噪声阻力是有用的。如在示例性实施方式中使用的，减小波峰因子的一般螺旋线公式的实现可以对于从最大功率受限的更高平均功率中获益的一些应用有用。如QAM技术所使用的，标准叠加传输要求将余弦波和正弦波加到一起。这种相加将产生叠加波，该叠加波的振幅比余弦波或正弦波中的任意一种都大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.15 US 61/475,8021.一种用于通信的方法，所述用于通信的方法包括以下步骤：获得从通信符号集中选择的多个输入通信符号；使用从非周期函数集中选择的与所述输入通信符号的数量对应的多个不同的非周期函数，将所述多个输入通信符号转换为与所述输入通信符号的数量对应的多个可发送波形；以及经由通信信道发送所述多个可发送波形，其中，从所述非周期函数集中选择的所述多个不同的非周期函数中的每个具有以下等式的形式其中，κ0是第一级振幅系数，ω0是第一级频率常数，i是-1的虚常数平方根，κ1是第二级振幅系数，ω1是第二级频率常数，t是时间参数，t0是初始时间，κ2是第三级振幅系数，ω2是第三级频率常数，并且m是波形形状项。2.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，κ0调制振幅，ω0调制相位，κ1调制频率，κ1和ω1中的至少一个改变时间方向，t0改变时间偏移，κ2和ω2中的至少一个改变旋转方向，并且m、κ2、ω1和ω2中的至少一个改变增长。3.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，所述非周期函数集中的每个非周期函数与所述非周期函数集中的其它非周期函数在振幅、相位、频率、时间方向、时间偏移、旋转方向和增长中的至少一个方面不同。4.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，从调制器、计算机可读介质、计算机、卫星通信装置和移动装置中的至少一个获得所述多个输入通信符号和所述非周期函数集中的至少一者。5.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形中的至少一个可发送波形的一个或者多个部分对应于所述多个输入通信符号中的至少一个输入通信符号。6.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形是被生成并且通过利用二分量传输经由所述通信信道被发送的中的至少一个，其中，所述二分量传输包括独立地发送余弦分量和正弦分量。7.根据权利要求6所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形是被生成并且通过进一步利用符号内时间复用经由所述通信信道被发送的中的至少一个，其中，在所述符号内时间复用中，一个接一个地发送所述余弦分量和所述正弦分量。8.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形中的至少一个可发送波形包括头部分和尾部分，从而所述尾部分将所述通信信道返回初始状况。9.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，使用调制器将所述多个输入通信符号转换为所述多个可发送波形。10.根据权利要求9所述的用于通信的方法，其中，所述调制器包括编码器和脉冲成形滤波器中的至少一个。11.根据权利要求10所述的用于通信的方法，其中，所述编码器通过使用将所述通信符号集映射到所述非周期函数集的查找表获得振幅数据。12.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形是被生成并且通过使用发送器和收发器中的至少一个经由所述通信信道被发送的中的至少一个。13.根据权利要求1所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形是被生成并且通过使用计算机、卫星通信装置和移动装置中的至少一个经由所述通信信道被发送的中的至少一个。14.根据权利要求1所述的方法，所述用于通信的方法还包括以下步骤：接收所述多个可发送波形；以及解调所述多个可发送波形。15.根据权利要求14所述的方法，所述用于通信的方法还包括向用户、计算机可读介质、计算机、卫星通信装置和移动装置中的至少一个传送多个输出通信符号。16.根据权利要求14所述的用于通信的方法，其中，使用接收器和收发器中的至少一个接收所述多个可发送波形。17.根据权利要求14所述的用于通信的方法，其中，使用计算机、卫星通信装置和移动装置中的至少一个接收所述多个可发送波形。18.根据权利要求14所述的用于通信的方法，其中，使用解调器来解调所述多个可发送波形。19.根据权利要求18所述的用于通信的方法，其中，所述解调器包括解码器。20.一种用于通信的方法，所述用于通信的方法包括以下步骤：接收经由通信信道发送的与多个输入通信符号的数量对应的多个可发送波形；以及解调所述多个可发送波形，其中，所述多个可发送波形是利用从非周期函数集中选择的与所述输入通信符号的数量对应的多个不同的非周期函数构建的，并且其中，从所述非周期函数集中选择的所述多个不同的非周期函数中的每个具有以下等式的形式其中，κ0是第一级振幅系数，ω0是第一级频率常数，i是-1的虚常数平方根，κ1是第二级振幅系数，ω1是第二级频率常数，t是时间参数，t0是初始时间，κ2是第三级振幅系数，ω2是第三级频率常数，并且m是波形形状项。21.根据权利要求20所述的方法，所述用于通信的方法还包括向用户、计算机可读介质、计算机、卫星通信装置和移动装置中的至少一个传送多个输出通信符号。22.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，κ0调制振幅，ω0调制相位，κ1调制频率，κ1和ω1中的至少一个改变时间方向，t0改变时间偏移，κ2和ω2中的至少一个改变旋转方向，并且m、κ2、ω1和ω2中的至少一个改变增长。23.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，所述非周期函数集中的每个非周期函数与所述非周期函数集中的其它非周期函数在振幅、相位、频率、时间方向、时间偏移、旋转方向和增长中的至少一个方面不同。24.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形中的至少一个可发送波形的一个或者多个部分对应于多个输入通信符号中的至少一个输入通信符号。25.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形是被生成并且通过使用二分量传输经由所述通信信道被发送的中的至少一个，其中，所述二分量传输包括独立地发送余弦分量和正弦分量。26.根据权利要求25所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形是被生成并且进一步通过使用符号内时间复用经由所述通信信道被发送的中的至少一个，其中，在所述符号内时间复用中，一个接一个地发送所述余弦分量和所述正弦分量。27.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，所述多个可发送波形中的至少一个可发送波形包括头部分和尾部分，使得所述尾部分将所述通信信道返回初始状况。28.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，使用接收器和收发器中的至少一个接收所述多个可发送波形。29.根据权利要求20所述的用于通信的方法，其中，使用计算机、卫星通信装置和移动装置中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·普罗瑟罗，N·琼斯，
申请(专利权)人：阿斯特拉皮公司，
类型：
国别省市：