CN1042634A

CN1042634A - 与频率无关的信息传输系统

Info

Publication number: CN1042634A
Application number: CN 88108826
Authority: CN
Inventors: 何颉勋
Original assignee: KIT FUN HO
Current assignee: KIT FUN HO
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-05-30
Anticipated expiration: 2003-11-08
Also published as: CN1041375C

Abstract

本发明的系统是用于传送信息的。其中在一组消息组中的每一个可能的消息单元(例如字母数字符号组)是由一种特定的间隔(I＝fs/fr)定义的，而这些消息是通过变换为间隔码再发送的，还用于与特定的间隔相关的任何两个频率(fs和fR)的信号传送的。特别是，该系统可以以间隔编码音调的形式传送信息，适合于由收听者的人来进行翻译。该系统使用的一些例子包含有音调输出电路的一个时钟装置和一个电压表。

Description

本发明涉及信息传输技术，特别是关于一种代码的传输系统。

人们已经提出过许多信息传输系统。例如，颁发给Brown Jr.的名称为“异步启动-停止电报信道的消息交换中心”的第3，366，737号美国专利;颁发给Batin的名称为“由数据处理装置控制的异步通信系统”的第3，627，951号美国专利;颁发给Eggi-mann等人的名称为“地址编码信号传输的方法和装置”的第3，633，172号美国专利;颁发给Closs等人的名称为“引入一种异步次复用信道的TDM数据交换系统”的第3，796，835号美国专利;颁发给Kuemmerle等人的名称为“传送信息的方法和用于执行这种方法的复用装置”的第3，988，545号美国专利;颁发给Pederson的名称为“用于电信和数据业务的环路载波系统”的第4，154，983号美国专利以及颁发给Fourcade等人的名称为“用于分组数字数据传输中的同步装置”的第4，390，985号美国专利。

本发明涉及一种传送信息的系统，其中信息是由超出一组可能的单元的特定消息单元系列所组成，（例如，由超出字母表的26个字母所组成的一个消息字）并且包括定义该组的每一单元的时间间隔的步骤。然后，该消息被变换为一个参考频率信号和一系列信息信号所组成的信号序列，上述每一个信息信号具有一个通过上述定义的时间间隔与参考信号频率相差的频率。然后，将这个消息传送出去。利用一个接收器，比较所接收的信号，确定信号中的时间间隔，并且比较这些时间间隔，得到所定义的时间间隔，则这组信号交换为原来的消息。

该系统可以很容易地利用一台数字计算机以设备的形式实现，并包括一个发送机和一个接收机以实施这种方法。

由于使用了一段时间间隔，从而无论从一个消息到另一个消息的频率上的变化，也不管各个频率的均匀偏移，该消息都可以传送和识别。该系统具有下列优点：

在该系统中消息-间隔编码是与频率无关的，因此，可以灵活地交叉频谱。

由于一个消息仅由一个特定的时间间隔来识别，可以在较高或较低的频率上传送，因此，该系统的消息-间隔编码构成一种灵活的系统。

该系统在硬件设计上提供了很大的自由度。该系统允许不同的设备在传送相同间隔编码的消息时，以较高的或较低的频率进行通信。

该系统使高频率的设备与低频率的设备相兼容。

利用这种系统的消息-间隔编码，一个宽带设备的接收者能听懂以相同间隔编码消息传送的发送器的高频和低频消息。

由于该发送器能够在较高的或较低的频率传送某一特定的间隔编码消息，该系统提供了一种灵活的发送器设备。

因此，该系统的发送器也能以另外的方式传送信息，即以间隔编码的可听性声音的形式传送，并由真人的接收者直接翻译。当使用这种方式时，该系统接收器设备可以省略。本说明书还披露了包括组成那样的音调发送器的一个时钟和一个电压表的一些例子。

该系统及其各个优点，通过参考结合附图的描述可以获得最充分的了解，在以下的附图中，相同的标号表示相同的部件。

图1是一组对解释本发明的系统有用的波形。

图2是说明本发明的系统的一个方面的另一个波形。

图3是说明本发明的系统的另一个方面的另一个波形。

图4是对本发明的系统有用的一个表。

图5是对说明该系统整个操作有用的一个程序图。

图6是根据本发明的系统构成的用于产生或发送信号的系统方框图。

图7是为用于说明如图6所示的系统的操作的更为详细的流程图。

图8是说明本发明的系统特点的一个波形图。

图9是根据本发明的原理构成的接收器系统的方框图。

图10是说明如图9所示系统的操作流程图。

图11是如图9所示系统的一个部分的一个特定实施例的电路和方框图。

图12是用于说明本发明系统操作的一组波形图。

图13是本系统使用的一种记录介质（例如磁带）系统的记录/重放单元的示意方框图。

图14是如图13所示的记录/重放单元的详细电路图。

图15是根据本发明的原理所构成的用于发送器系统中的时钟发生器的方框图。

图16是根据本发明的原理所构成的用于发送器系统中的测量装置的方框图。

参照各附图，特别是图1，本发明的方法可以从下面参照图1的描述中得到理解。

应当指出的是尽管在图中所绘出的是方波波形，但是其所述的原理可以应用到任何形状的周期性波形。

本发明的系统或方法利用两个频率波形，例如图1所示的波形W_R和W_S（1）之间的时间间隔I从某种消息的一个表中来识别一个特定的消息或信息项（例如字母“A”）。这些频率对参考频率而言可以定为f_R，对于信号频率可以定为f_S。则该间隔I可以用下式定义：

I = (f_s)/(f_R)

利用一个信号波的周期T是其频率的倒数这一定义（T＝ 1/(f) ），上式变为：

I = (T_R)/(T_S) = (D_R)/(D_S)

式中D_R和D_S表示波形W_R或W_S的半周期持续期。

在间隔表中的每一间隔可以是指给定一种不同的特定消息。再参照图1，两个波形W_R和W_S（1）可以定义为一个间隔：

I_S ₍₁₎= (T_R)/(T_{S (1)})

按一般情况而言，任何波形W_S（N）都可以定义为一个间隔：

I_{S ( N )}= (T_R)/(T_{S ( N)}) = (f_S _(N))/(f_R)

并且，通过定义一个消息单元，对于第n个消息，则通过两个波形W_R和W_S（N）产生这个第N个消息单元M（N）。如果在表中I_S（N）的值等于I_K，这个I_K已被指定为一个特定的消息单元M_K，则M（N）等于M_K。

图4是这样一种归一化表，作为一个具体的例子，假设我们希望用英文字母去传送一个消息。然后，我们可以制作这个表格：

表Ⅰ

消息单元间隔

2^Λ（M/24）

A 1.000000

B 1.029302

C 1.059463

D 1.090507

E 1.122462

F 1.155352

G 1.189207

H 1.224053

I 1.259921

J 1.296839

K 1.334839

L 1.373953

M 1.414213

N 1.455653

O 1.498307

P 1.542210

Q 1.587401

R 1.633915

S 1.681792

T 1.731073

U 1.781797

V 1.834008

W 1.887748

X 1.943063

Y 2.000000

Z 2.058604

空格 2.118926

等等

这样，对于“Y”消息单元可以用W_R的频率为10KHz和W_S的频率为20KHz的两个波形W_R和W_S来进行变换。应当注意，上述“Y”还可以用1KHz和2KHz或1.13MHz和2.26MHz来变换。

（当然，在这个系统一个实际的接收器中，在上述一个精度范围内的任何间隔值都是可以接收的。）

波形W_R和W_S（1）等可以如图2所示连续地传送，甚至如图所示波形的单个周期也可以传送。然而，在大多数实际例子中，最好是波形W_R、W_S（1）等持续多个周期，以便容易对其以较低精度的等效值实现检测。但是，对于使用如图3所表示的半个周期D_R、D_S（1）、D_S（N）这种短的持续期是没有要的，另外，在这种情况下每个消息单元是通过这里表示的公式所定义的间隔来代表的。

图5以常规的计算机流程图的形式表示本发明实际方法的步骤。从12开始，第一步14是建立消息间隔（MI）表（步骤14）。下一步16是输入具体的消息单元M（1）……M（N）（例如利用上面的表Ⅰ输入字母和一些空格“现在的时间是……辅助……”）在步骤16，还从步骤14的MI表中选择一些相对应的间隔。根据步骤16的输入，在最后步骤18产生W_R、W_S（1）等，当这些步骤完成以后，操作就在步骤20结束了。

用于实现图5的方法的发送器21如图6所示，其中，在微型计算机22的输入端24接收各消息单元，（例如通过键盘）并从装置26的一个MI表中选择适当的间隔（这个表可以采取ROM芯片的形式或其它任意合适的源）。微型计算机22导出一些连续的信号用作参考波形和消息波形，并将这些波形馈送到一个输出端28。例如，这些波形可以是波形D_R、D_S（1）的半个周期的持续期。输出端28连接到可编程波形发生器30，从而在其输出端32产生输出波形W_R、W_S（1）等，这后者输出端32可以连接一种适当的传输载体，诸如传输线或光纤或广播天线。

这种发送器已经构成，并利用一种BBC B型微型计算机成功地工作。这种微型计算机含有一个6502 CPU和两个6522通用接口适配器，其中一个适配器USER VIA已经连接到B型微机的用户口（USER PORT）上供用户使用。为了实现本发明的这个特别的和现有的优选方法的更详细流程图如图7所示。

在这个特殊的情况下，微型计算机22不仅可以起到微型计算机22的作用，而且在微机的RAM中存入表MI起到表26的作用。USER VIA部分可以选择如发生器30一样操作，其中输出波是从这个商品化计算机的用户口（USER PORT）标志为PB7和OV的标准电路的两端获得的。

图7的流程图包括一个起动命令34，该命令在步骤36建立MI表和在步骤40取一个预选的参考信号D（半周期），并在下一个阶段42反转输出端的逻辑状态并对D开始倒计数。在这个倒计数结束前，在功能方框44中取下一个信号D（即D_S（1）等），如果这不是所取的最后一个D（测试方框46），则系统响应在方框47的指示重新选择下一个D的过程。如果测试46的回答为“是”，则系统响应逻辑方框50的指示开始对最后的D进行倒计数，以及响应方框52的指示，在其输出端反转逻辑，并在步骤54结束。

执行这部分操作的程序如下：

发送器程序Ⅰ

10 REM INVENTED BY HO KIT-FUN

15 REM UNPUBLISHED COPYRIGHT

20 REM

40 REM NORTH POINT

50 REM HONG KONG

60 REM

80 REM PRESTOB18G

85 REM

90 ？&FE8B＝&CO∶REM SET USER 6522 AT FREE-RUNNING MODE

92 ？&FE62＝&80∶REM INITIALIZE OUTPUT（SET PB7 AT HIGH）

94 ？&FE6E＝&OO∶REM INTERRUPT DISABLED

100 REM

110 REM ESTABLISH MESSAGE-INTERVAL CODING TABLE

120 DR＝3000∶REM SET REFERENCE "HALF-CYCLE" DURATION，

PROGRAMMABLE

130 DELAY%＝2

140 DSH%＝&ODAO∶DSL%＝&ODCO∶REM LOCATION OF MI TABLE

150 FOR M＝O TO 31

170 REM FOR EXAMPLE 32-STATE MESSAGES IN THIS

DEMONSTRATION

180 REM（EACH MESSAGE HAS THE SAME INFORMATION CONTENT AS 5 BINARY BITS）

200 DS%＝INT 2^∧（-M/24）^＊DR∶REM COMPUTE SIGNAL "HALF-CYCLE" DURATION

210 REM MESSAGES MESSAGES CODED BY

220 REM INTERVALS 2^∧（0/24），2^∧（1/24），2^∧（2/24），…，2^∧（31/24）

230 DS%＝DS%-DELAY%∶REM DELAY CORRECTION

232 REM TRUE DURATION＝PROGRAMMED DURATION+DELAY

235 DSH%？M＝DS% DIV 256

238 DSL%？M＝DS% MOD 256

240 NEXT M

290 REM INPUT MESSAGES

300 N＝128∶REM TAKE N INPUT MESSAGE UNITS

（N＝1，5，16，64 ETC.，PROGRAMMABLE）

320 DTA%＝&3000∶？DTA%＝N

330 FOR NUM%＝N TO 1 STEP -1

340 M＝GET∶REM SPECIFIC MESSAGE UNIT OF A DEPRESSRD

KEY

342 IF M＝32 THEN M＝27 ELSE M＝M-65

350 DTA%？（NUM%）＝M

360 NEXT

390 REM USING THE USER VIA

400 REM GENERATE WAVES

410 REM IN ACCORDANCE WITH MI TABLE

420 FOR PASS＝O TO 3 STEP 3

430 P%＝&ODOO

440 [

450 OPT PASS

500 LDA DSL%

510 STA &FE64 LOAD 16-BIT COUNTER

520 LDA DSH% WITH

530 STA &FE65 REFERENCE DURATION

540 LDX DTA%

550 .LOOP LDA DTA%，X

560 TAY

570 LDA DSL%，Y

580 STA &FE66 LOAD 16-BIT LATCH

590 LDA DSH%，Y WITH

600 STA &FE67 SIGNAL DURATION

620 .STS BIT &FE6D

630 BVC STS WAIT TILL A TIME-OUT

640 DEX

650 BEQ STP

660 JMP LOOP

690 .STP LDA ＃&80

700 STA &FE6B

710 RTS

720 ]

730 NEXT PASS

740 CALL &ODOO

770 END

图7的流程图和这一程序所包括的步骤用来理解通过所产生的类似如图3所示的间隔编码“半周期波”（INTERVAL-CODED“HALF-CYCLE”WAVELETS）传送消息的一种设备。还可以归结为通过产生每一个两次的那种“半周期波”（“HALF-CYCLE”）得到类似于图2所示的那些“单个周期波”（“SINGLE-CYCLE”WAVES）。并通过产生每个几次的那种半周期波得到类似于图1的系列。

利用图6和图7的系统产生的输出信号如图8所示，其中线32的输出是由具有不同逻辑过程的参考D_R、D_S（1）和D_S（2）来描述的，是按它们的定时关系输出的。

参照图9，其中描述了一个接收器60，该接收器具有一个输入端62，通过该输入端接收来自合适的传输媒介，如传输线、光纤或天线的各种波形W_R、W_S（1）……W_S（N）。该输入端62将这些波形送到一个波形持续期测量电路64，该电路测量持续期D并逐次地将持续期信息D_R、D_S（1）等馈送到微型计算机66。设置一个基本上类似于发送器的传送信号W_R、W_S（1）等的MI表68，计算机计算各个间隔，并从表68中得到消息单元M（1）、……M（N）。这些消息单元被送到一合适的输出终端70，诸如阴极射线管显示器或打印机或两者。

假设发送器21的MI表26具有精确的间隔值之一，则如上所述接收器应能识别在该精确值的某一范围内所计算的间隔值。这一点可以通过程序选择最接近的间隔值或通过接收器中的MI表68所含的某一范围来实现。本系统目前采用上述后一种方法，并具有适用于接收器60，作为上面给定的特定消息的下列MI表68：

表Ⅱ

消息单元间隔边界

2^∧（M-0.5）/24

-0.985663

A

-1.014545

B

-1.044273

C

-1.074873

D

-1.106369

E

-1.138788

F

-1.172157

G

-1.206504

H

-1.241857

I

-1.278247

J

-1.315702

K

-1.354255

L

-1.393938

M

-1.434783

N

-1.476826

O

-1.520100

P

-1.564642

Q

-1.610490

R

-1.657681

S

-1.706255

T

-1.756252

U

-1.807714

V

-1.860684

W

-1.915206

X

-1.971326

Y

-2.029090

Z

-2.088547

空格

-2.149746

等等

这就是说，在发送器21中，MI表26是以消息-波的持续期对应关系的形式建立的，而在接收器60中MI表68是取消息-间隔边界对应关系的形式。

在表Ⅰ中的MI表，例如可以是32状态编码，其中每个消单元具有相同的信息内容，例如五个二进制比特，即从1到32。从表Ⅰ可以明显看出，类似的MI表也可以利用4状态、8状态、10状态和24状态等编码的消息。

接收器的计算机66也可以是BBC B型微型计算机，该计算机根据图10的流程图编程，其程序在下面给出。在这种情况下，MI表68再次保持在RAM中。

接收器60是不能由上述的计算机容易地构成的，而需要一个波形测量电路64，一种优选的电路64如图11所示。

这种电路的元器件、数值和相互关系如图11所示。图11的电路连接到BBC微型计算机的公知的1MHz扩充总线的I/O口上。图11的电路连接器R/NW、NP、A₀、A₁、A₂、O、D₀、D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆、D₇和G分别连接到该1MHz扩充总线的R/NW、NPGFC、A₀、A₁、A₂、1MHz、D₀、D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆、D₇和OV。

在所有的操作中，电路64用来测量输入波出现每个波形变化的时刻，并将这一信息传送给微型计算机66。

在电路64的输入端R，所接收的波W被送到反相缓冲器71，在其输出端产生一个反向波NW，这个反向波由反向器73再反相一次，在16位锁存器74的最高有效位D₁₅恢复一个未反相的波W。利用解码器76、触发器77、转换器78和计算机66有选择地馈送波形W或NW，另一方面，锁存器74的LE产生一个时间相关的锁存波形LW，它可以用图12予以说明。然后，通过检测D₁₅处波形W变化“高”或“低”的电压电平，计算机66执行如下操作：（a）预置LW到高电平，（b）检测波W中波形变化的出现，（c）通过LW的高-到-低电平变化，在74读取从计数器79捕捉的一个锁存码计数器读数，（d）对于另一次捕捉的未锁存计数器74，LW将复位到高电平。所提供的时钟O（例如来自计算机66）去操作计数器79和通过反相器80去操作转换器78。用这种方法所得到的捕捉的计算器读数在接收波形W的持续期间D_R、D_S（1）等上提供了信息。

参照图10，程序从82开始，在步骤84中，在它的RAM建立MI表，例如它从一个磁盘驱动器或其它更为永久性的存贮器中复制。（在专用接收器的情况下，可以采用ROM芯片的形式）。因此，在方框86，利用装置64测量所接收到的波形持续期，在方框88，根据MI表识别间隔和消息单元，并当上述操作完成时，在终端89结结束。

一种已经成功地在上述具体的计算机中操作的合适的程序如下：

接收器程序Ⅰ

5000 REM INVENTED BY HO KIT-FUN

5001 REM UNPUBLISHED COPYRIGHT

5002 REM

5004 REM P.O. BOX 54504

5006 REM NORTH POINT

5008 REM HONG KONG

5010 REM

5020 REM PRESTOL15F

5050 N＝128∶REM NUMBER OF SIGNALS

5060 n＝N+1∶REM NUMBER OF WAVES

5070 CONSTANT1%＝128^＊256

5080 DIM Ibound（32），DSB%（32），CTIME%（n），DURATION%（N），

STORAGE%（N），M（N）

5090 HTIME＝&5500

5100 LTIME-HTIME+n+1

5105 STORAGE%＝&4000∶REM STORAGE LOCATION

5108 FOR M＝0 TO 32∶Ibound（M）＝2^∧（（M-0.5）/24）∶NEXT∶

REM INTERVAL BOUNDARIES

5110 W＝&FCO3∶REM WAVEFORM W

5120 NW＝&FCO2∶REM WAVEFORM NW

5130 HBYTE＝&FCO1∶REM 16-BIT LATCH LOCATION

5140 LBYTE＝&FCOO∶REM 16-BIT LATCH LOCATION

5150 FOR PASS＝O TO 3 STEP 3

5160 P%＝&DOO

5170 [

5180 OPT PASS

5190 LDY＃O

5200 LDA HBYTE \READ HIGH BYTE OF 16-BIT LATCH

5210 BMI WAVE

5220 .NWAVE LDA NW \SWITCH TO NW WAVE

5230 .NWATI LDA HBYTE

5240 BPL NWATI

5250 AND＃127

5260 STA HTIME，Y

5270 LDA LBYTE

5280 STA LTIME，Y

5300 CPY＃n

5310 BEQ STOP1

5315 INY

5320 .WAVE LDA W \SWITCH TO W WAVE

5330 .WATI LDA HBYTE

5340 BMI WATI

5350 STA HTIME，Y

5360 LDA LBYTE

5370 STA LTIME，Y

5390 CPY ＃n

5400 BEQ STOPl

5405 INY

5410 JMP NWAVE

5420 .STOPl RTS

5430 ]

5440 NEXT

5450 CALL &ODOO

5470 REM COUNTER TIME CAPTURED（i.e.CAPTURED TIME INSTANT）

5480 FOR Y＝O TO n

5490 CTIME%（Y）＝（？（HTIME+Y））^＊256+？（LTIME+Y）

5500 NEXT

5520 REM DURATION

5530 FOR Y＝O TO N

5540 DURATION%（Y）＝CTIME%（Y+1）-CTIME%（Y）

5550 IF DURATION%（Y）＜ 0 THEN DURATION%（Y）＝

DURATION%（Y）+CONSTANTl%

5552 NEXT

5555 REM MESSAGE-INTERVAL TABLE AND MESSAGE

IDENTIFICATION

5560 DSB%（0）＝INT DURATION%（O）/Ibound（0）

5562 DSB%（1）＝INT DURATION%（O）/Ibound（1）

5564 DSB%（2）＝INT DURATION%（O）/Ibound（2）

5565 DSB%（3）＝INT DURATION%（O）/Ibound（3）

5566 DSB%（4）＝INT DURATION%（O）/Ibound（4）

5570 DSB%（5）＝INT DURATION%（O）/Ibound（5）

5572 DSB%（6）＝INT DURATION%（O）/Ibound（6）

5574 DSB%（7）＝INT DURATION%（O）/Ibound（7）

5576 DSB%（8）＝INT DURATION%（O）/Ibound（8）

5578 DSB%（9）＝INT DURATION%（O）/Ibound（9）

5580 DSB%（10）＝INT DURATION%（O）/Ibound（10）

5582 DSB%（11）＝INT DURATION%（O）/Ibound（11）

5584 DSB%（12）＝INT DURATION%（O）/Ibound（12）

5586 DSB%（13）＝INT DURATION%（O）/Ibound（13）

5588 DSB%（14）＝INT DURATION%（O）/Ibound（14）

5590 DSB%（15）＝INT DURATION%（O）/Ibound（15）

5592 DSB%（16）＝INT DURATION%（O）/Ibound（16）

5593 DSB%（17）＝INT DURATION%（O）/Ibound（17）

5594 DSB%（18）＝INT DURATION%（O）/Ibound（18）

5595 DSB%（19）＝INT DURATION%（O）/Ibound（19）

5596 DSB%（20）＝INT DURATION%（O）/Ibound（20）

5597 DSB%（21）＝INT DURATION%（O）/Ibound（21）

5598 DSB%（22）＝INT DURATION%（O）/Ibound（22）

5599 DSB%（23）＝INT DURATION%（O）/Ibound（23）

5600 DSB%（24）＝INT DURATION%（O）/Ibound（24）

5601 DSB%（25）＝INT DURATION%（O）/Ibound（25）

5602 DSB%（26）＝INT DURATION%（O）/Ibound（26）

5603 OSB%（27）＝INT DURATION%（O）/Ibound（27）

5604 DSB%（28）＝INT DURATION%（O）/Ibound（28）

5605 DSB%（29）＝INT DURATION%（O）/Ibound（29）

5606 DSB%（30）＝INT DURATION%（O）/Ibound（30）

5607 DSB%（31）＝INT DURATION%（O）/Ibound（31）

5608 DSB%（32）＝INT DURATION%（O）/Ibound（32）

6000 FOR Y＝1 TO N

6010 IF DURATION%（Y）＞DSB%（0） THEN PRINT "ERROR

IN MESSAGE（";Y;"）"∶M（Y）＝127∶GOTO 8000

6020 IF DURATION%（Y）＞DSB%（1）THEN M（Y）＝0∶GO TO 8000

6030 IF DURATION%（Y）＞DSB%（2）THEN M（Y）＝1∶GO TO 8000

6040 IF DURATION%（Y）＞DSB%（3）THEN M（Y）＝2∶GO TO 8000

6050 IF DURATION%（Y）＞DSB%（4）THEN M（Y）＝3∶GO TO 8000

6060 IF DURATION%（Y）＞DSB%（5）THEN M（Y）＝4∶GO TO 8000

6070 IF DURATION%（Y）＞DSB%（6）THEN M（Y）＝5∶GO TO 8000

6080 IF DURATION%（Y）＞DSB%（7）THEN M（Y）＝6∶GO TO 8000

6090 IF DURATION%（Y）＞DSB%（8）THEN M（Y）＝7∶GO TO 8000

6100 IF DURATION%（Y）＞DSB%（9）THEN M（Y）＝8∶GO TO 8000

6110 IF DURATION%（Y）＞DSB%（10）THEN M（Y）＝9∶GO TO 8000

6120 IF DURATION%（Y）＞DSB%（11）THEN M（Y）＝10∶GO TO 8000

6130 IF DURATION%（Y）＞DSB%（12）THEN M（Y）＝11∶GO TO 8000

6140 IF DURATION%（Y）＞DSB%（13）THEN M（Y）＝12∶GO TO 8000

6150 IF DURATION%（Y）＞DSB%（14）THEN M（Y）＝13∶GO TO 8000

6160 IF DURATION%（Y）＞DSB%（15）THEN M（Y）＝14∶GO TO 8000

6170 IF DURATION%（Y）＞DSB%（16）THEN M（Y）＝15∶GO TO 8000

6171 IF DURATION%（Y）＞DSB%（17）THEN M（Y）＝16∶GO TO 8000

6172 IF DURATION%（Y）＞DSB%（18）THEN M（Y）＝17∶GO TO 8000

6173 IF DURATION%（Y）＞DSB%（19）THEN M（Y）＝18∶GO TO 8000

6174 IF DURATION%（Y）＞DSB%（20）THEN M（Y）＝19∶GO TO 8000

6175 IF DURATION%（Y）＞DSB%（21）THEN M（Y）＝20∶GO TO 8000

6176 IF DURATION%（Y）＞DSB%（22）THEN M（Y）＝21∶GO TO 8000

6177 IF DURATION%（Y）＞DSB%（23）THEN M（Y）＝22∶GO TO 8000

6178 IF DURATION%（Y）＞DSB%（24）THEN M（Y）＝23∶GO TO 8000

6179 IF DURATION%（Y）＞DSB%（25）THEN M（Y）＝24∶GO TO 8000

6180 IF DURATION%（Y）＞DSB%（26）THEN M（Y）＝25∶GO TO 8000

6181 IF DURATION%（Y）＞DSB%（27）THEN M（Y）＝26∶GO TO 8000

6182 IF DURATION%（Y）＞DSB%（28）THEN M（Y）＝27∶GO TO 8000

6183 IF DURATION%（Y）＞DSB%（29）THEN M（Y）＝28∶GO TO 8000

6184 IF DURATION%（Y）＞DSB%（30）THEN M（Y）＝29∶GO TO 8000

6185 IF DURATION%（Y）＞DSB%（31）THEN M（Y）＝30∶GO TO 8000

6186 IF DURATION%（Y）＞DSB%（32）THEN M（Y）＝31∶GO TO 8000

7000 PRINT "ERROR IN MESSAGE（";Y;"）"∶M（Y）＝255∶GOTO 8000

8000 STORAGE%？Y＝M（Y）

8115 IF STORAGE%？Y＝27 THEN PRINT CHRS（32）;ELSE PRINT

CHR（65+STORAGE%？Y）;

8200 NEXT

8300 END

计算机利用上面的程序进行编程，通过记录波开出现的每一个变化瞬间去测量该波的持续期。波的持续期的测量步骤在图12的定时图中描述。

这样，接收器60自动翻译间隔编码波，识别并输出所传送的消息，并且存贮这些消息以备后来使用。

参照图13，图中描述了一种新颖的消息存贮/检索系统90，该系统可以在存贮期间和以后的检索期间以相同的或不同的速度操作，即本发明系统的一个新颖的特点是其与操作速度无关的工作原理。

系统90可以认为是插入在发送器21和接收器60之间的一种波变换记录/重放装置，诸如一种磁的或光的记录器91。尽管以不同的时间间隔的初始记录波和后面检索的波都具有不同的记录和重放的速度，但并不要求对发送器和接收器进行修改。因为消息是间隔编码的，而且没有频率特性，所以这种操作是可能的。

在系统90中使用的一种合理的波形变化记录/重放装置可以认为是一种市售的磁带走带机构加上如图14所示的硬件。例如，一台TEAC（商标名）A-4300加上Maxell（商标名）XLI 35-90B开盘式磁带用于记录电平调整，以便在监控线输出约0.6V峰峰电压。其重放电平调整到在电路的Y点对于一个给定的信号约为2V峰峰电压。

将来自发送器21的间隔编码被馈送到磁带走带机构91的LINE IN输入端，并以速度1进行记录（例如在7.5ips）。并以速度2重放时（速度2可以不同于速度1，例如在3.25ips），则检索初始所记录的间隔编码波，并在工作于重放模92的走带机构的LINE OUT的输出端输出。将这一信号送到一个缓冲器，并通过电容94和电阻96到一个运放98的反向输入端，该运放的非反向输入端施加+6V的偏置，即 1/2 Vcc。运放98的部分输出通过电阻100到机壳地以及通过电阻102反馈到其反向输入端。输出的另一部分送到微分器，通过电阻104和电容106送到运放108的反向输入端，运放108的非反相输入端施加+6V偏置，其输出的一部分通过电阻110馈送到机壳地，并通过电阻112反馈到它的反向输入端。运放108的另一部分输出通过电路点Y和电容114送到施密特触发器116。施密特触发器116由一个MC1455定时器组成，其R和V⁺点连接到+5V，其GND连接到机壳地，其输入点TH和TR在由两个相等的电阻118和120跨接在+5V和机壳地之间所形成的分压器的中点上。施密特触发器116的间隔编码输出被馈送到接收器60。

本发明的系统是相当灵活的，并可以以不同的方式使用。其中的一种方式是可以使用一组由等宽度增量差的间隔编码信号（例如用一组宽度为2494、2497、2500、2503……等的间隔编码，其中在下面的具体例子中实际使用的增量为3）。在这种MI编码方式中应该注意的是，如果在这一组中最后的宽度是预定的以及等宽度增量的数值也是预定的，则对该组来说有一个优选的间隔编码宽度的数目，即为了快速传送一个随机信息的一种优选的编码方式如表Ⅲ所示。

表Ⅲ

（等宽度增量）编码的优选状态数目

（该组的最小宽度）

0.2 8

0.07 16

0.025 32

0.0098 64

0.00404 128

0.00172 256

0.15 10

etc etc

表Ⅲ分别表示特定的优选MI编码。几种情况的每一种（等宽度增量）/（该组的最小宽度）比都是预先确定的。每种情况的间隔编码宽度的优选数目分别为8、16、32、64、128、256和10。

表Ⅲ的使用可以用下面的例子进一步解释。比如说，如果最小的宽度和宽度的增量对于这种编码分别为100和20，则表Ⅲ中8状态（8中之1个消息）编码为优选编码，在这种情况下，该组间隔编码宽度应为100、120、140、160、180、200、220和240。

按照这一系统的一个具体例子，利用256间隔编码，这一系统可以通过如上述的一种合适的传输媒介由特定的发送器21耦合到特定的接收器60来实现，其发送器21的编程是用下列程序进行的：

发送器程序Ⅱ

10 REM INVENTED BY HO KIT-FUN

15 REM UNPUBLISHED COPYRIGHT

20 REM

30 REM P.O.Box 54504

40 REM NORTH POINT

50 REM HONG KONG

60 REM

80 REM PRESTOB25A

85 REM

90 ？&FE6B＝&CO∶REM SET USER 6522 AT FREE-RUNNING MODE

92 ？&FE62＝&80∶REM INITIALIZE OUTPUT（SET PB7 AT

HIGH）

94 ？&FE6E＝&00∶REM INTERRUPT DISABLED

100 REM

110 REM ESTABLISH MESSAGE-INTERVAL CODING TABLE

120 DR%＝2509∶REM SET REFERENCE "HALF-CYCLE"

DURATION，PROGRAMMABLE

125 DD%＝3∶REM DURATION INCREMENT

130 DELAY%＝2

140 DSL%＝&4000∶"DSH%＝&5000∶REM LOCATION OF MI TABLE

145 DIM LOCATION%（255）

150 FOR M＝O TO 255∶REM THE MESSAGE IS ANY INTEGER

IN THE RANGE 0-255

180 REM（EACH MESSAGE HAS THE SAME INFORMATION CONTENT

AS 8 BINARY BITS）

200 DS%＝DR%-M^＊DD%∶REM COMPUTE SIGNAL "HALF-CYCLE"

DURATION

230 DS%＝DS%-DELAY%∶REM DELAY CORRECTION

232 REM TRUE DURATION＝PROGRAMMED DURATION+DELAY

235 DSH%？M＝DS% DIV 256

238 DSL%？M＝DS% MOD 256

240 NEXT M

245 REM∶FOR A SPECIFIC RANDOMLY ASSIGNED MI TABLE

250 DATA 21，36，51，1 231，198，40，125

2，111，159，10， 68，220，232，5

251 DATA 61，123，222，249 46，19，92，151，

188，215，3，4， 56，101，223，175

242 DATA 77，8，25，26， 97，132，255，69，

105，143，211，6， 90，228，196，203

253 DATA 83，49，126，119， 246，9，43，117，

208，29，30，224， 138，139，13，17

254 DATA 157，182，201，127， 52，33，147，113，

55，28，115，187，194，243，64，22

255 DATA 59，226，238，200， 87，190，41，15，

66，72，229，240， 253，75，31，23

256 DATA 122，18，45，62， 191，205，24，221，

44，245，109，93， 42，14，186，227

257 DATA 155，154，153，39， 11，71，76，104，

95，100，169，207， 216，144，131，120

258 DATA 150，140，130，160， 168，212，233，244

177，166，48，73， 96，112，165，172

259 DATA 133，170，219，242， 27，53，78，108，

136，145，146，213， 236，250，299，50

260 DATA 184，185，148，60， 16，80，82，98，

178，209，210，241， 152，54，57，114

261 DATA 110，70，32，86， 89，135，197，247，

206，116，65，67， 74，141，204，239

262 DATA 252，156，174，134， 84，88，158，230，

202，149，161，217， 91，94，103，118

263 DATA 128，99，106，102， 225，171，163，167

192，193，189，181， 179，195，176，0

264 DATA 137，237，107，38， 164，235，183，20，

58，173，218，251， 35，63，124，162

265 DATA 214，79，37，142， 180，81，12，129，

234，248，254，34， 47，85，7，121

268 LOCATION%＝&3800

270 FOR MESSAGE%＝O TO 255

272 READ M

275 LOCATION%？（MESSAGE%）＝M

280 NEXT

290 REM INPUT MESSAGES

300 N＝128∶REM TAKE N INPUT MESSAGE UNITS

（N＝1，11，128 ETC.，PROGRAMMABLE）

320 DTA%＝&3000∶？DTA%＝N

330 FOR NUM%＝N TO l STEP -1

340 INPUT MESSAGE%∶REM e.g.CONFIDENTIAL DIGITAL DATA

350 DTA%？（NUM%）＝LOCATION%？（MESSAGE%）

360 NEXT

（第390至770行与前面的发送器程序Ⅰ相同）

图9和11的接收器60可以使用以下列程序进行编程的微型计算机66。

接收器程序Ⅱ

5000 REM INVENTED BY HO KIT-FUN

5001 REM UNPUBLISHED COPYRIGHT

5002 REM

5004 REM P.O.BOX 54504

5006 REM NORTH POINT

5008 REM HONG KONG

5010 REM

5020 REM PRESTOL23A

5050 N＝128∶REM NUMBER OF SIGNALS

5060 n＝N+1∶REM NUMBER OF WAVES

5070 CONSTANT1%＝128^＊256

5080 DIM Ibound（256），DSB（257），CTIME%（n），DURATION%（N），STORAGE%（N），M（256），LOCATION%（256）

5090 HTIME＝&5500

5100 LTIME＝HTIME+n+1

5105 STORAGE%＝&4000∶REM STORAGAE LOCATION

5107 REM INTERVAL BOUNDARIES AS PER TRANSMITTER MI TABLE，i.e."DSB＝DR%-（m-0.5）^＊DD%"AND

"Ibound（M）＝DR%/DSB"

5108 FOR m＝0 TO 256∶Ibound（m）＝2509/（2509-（m-0.5）^＊3）∶

NEXT∶REM INTERVAL BOUNDARIES

（5110至5555行与前面的接收器程序Ⅰ相同）

5560 FOR m＝O TO 256∶DSB（m）＝DURATION%（O）/Ibound（m）∶NEXT

5570 REM FOR A SPECIFIC RANDCMLY ASSIGNED MI TABLE

5600 DATA 223，3，8，26， 27，15，43，254

33，53，11，116 246，62，109，87

5610 DATA 164，63，97，21， 231，0，79，95，

102，34，35，148 73，57，58，94

5620 DATA 178，69，251，236， 1，242，227，115，

6，86，108，54， 104，98，20，252

5630 DATA 138，49，159，2， 68，149，173，72，

28，174，232，80， 163，16，99，237

5640 DATA 78，186，88，187， 12，39，177，117，

89，139，188，93， 118，32，150，241

5650 DATA 165，245，166，48， 196，253，179，84，

197，180，44，204， 22，107，205，120

5660 DATA 140，36，167，209， 121，29，211，206，

119，40，210，226， 151，106，176，9

5670 DATA 141，71，175，74， 180，55，207，51，

127，255，96，17， 238，7，50，67

5680 DATA 208，247，130，126， 37，144，195，181，

152，224，60，61， 129，189，243，41

5690 DATA 125，153，154，70， 162，201，128，23，

172，114，113，112， 193，64，198，10

5700 DATA 131，202，239，214， 228，142，137，215，

132，122，145，213 143，233，194，31

5710 DATA 222，136，168，220， 244，219，65，230，

160，161，110，75， 24，218，85，100

5720 DATA 216，217，76，221， 46，182，5，158，

83，66，200，47， 190，101，184，123

5730 DATA 56，169，170，42， 133，155，240，25，

124，203，234，246 13，103，18，30

5740 DATA 59，212，81，111， 45，90，199，4，

14，134，248，229 156，225，82，191

5750 DATA 91，171，147，77， 135，105，52，183，

249，19，157，235， 192，92，250，38

5800 LOCATION%＝&6000

5820 FOR M＝O TO 255

5840 READ MESSAGE%

5860 LOCATION%？M＝MESSAGE%

5880 NEXT

6000 FOR Y＝1 TO N

6010 IF DURATION%（Y） DSB（O）THEN PRINT "ERROR IN

MESSAGE（";Y;"）"∶M（Y）＝127∶GOTO 8000

6020 m＝1

6030 IF DURATION%（Y）＞DSB（m）THEN M（Y）＝m-1∶GOTO 8000

6040 m＝m+1

6045 IF m＝257 THEN PRINT "ERROR IN MESSAGE（";Y;"）"∶

M（Y）＝255∶GOTO 8000

6050 GOTO 6030

8000 STORAGE%？Y＝LOCATION%？M（Y）

8100 PRINT "MESSAGE（";Y;"）＝";STORAGE%？Y∶REM DISPLAY

CONFIDENTIAL DATA

8200 NEXT

8300 END

对于如此构成的这个系统，将一种256状态的MI表设置在该系统中，一个这种表的例子列于下面：

表Ⅳ

消息单元 DR DS I

223 2509 2509 2509/2509

3 2509 2506 2509/2506

8 2509 2503 2509/2503

26 2509 2500 2509/2500

27 2509 2497 2509/2497

15 2509 2494 2509/2494

43 2509 2491 2509/2491

254 2509 2488 2509/2488

33 2509 2485 2509/2485

53 2509 2482 2509/2482

· · · ·

192 2509 1753 2509/1753

92 2509 1750 2509/1750

250 2509 1747 2509/1747

38 2509 1744 2509/1744

（256个随机配对的MI编码）

其中256个消息单元中的每一个单元可以任意指定为一些字符和数字或其它的数字数据。在许多状态的情况下，例如这种256状态编码特别适合用于数据传输的系统，尤其是保密数据的传输系统。在MI编码中使用了一种随机次序方式，如表Ⅳ所示的那样增加了一层复杂性，使这种编码的破译更为困难。

在发送器21中将每个保密的256状态消息根据加密的MI表变换为一种间隔编码的子波，该表中所含的一种256消息单元中的每一单元都已随机地和唯一地指定给256个间隔编码宽度中的每一个宽度。

在接收机60中，将这些波检测出来，同时，根据相同加密的256状态MI编码，解码为一个字节的原来保密消息。

因为在这种情况下，变换排列的数目包含有256个因子，并且这种加密MI编码尚可以不断变化，因此，如果不提供这种编码方式，去猜测这种加密的MI编码是不可能的。所以，对于这种间隔编码波，即使是在发送器21和接收器60之间的通信通道中截收上述信号，也不容易破译所传输的消息。

通过在信号波中引入许多参考波，该间隔编码波系统可以容许更大的频率偏移。在一个极端的例子中，我们可以选择与每个信号波相邻近的一个传输参考波，例如下列的：W_R（1）、W_S（1）、W_R（2）、……，W_R（N）、W_S（N），这意味着为了连续的间隔求值，对于每一个单个的消息单元的参考是可以变化和修改的。这种格式允许在各消息单元之间出现频率跳跃，其中各间隔可以分别由波W_R（1）和W_S（1）、和W_S（2）、……W_R（N）和W_S（N）等来定义。

另外，本发明的方法和发送器可以用其它的方法实践和执行的，如信息的传送是以间隔编码音调的形式进行的，例如用间隔编码音乐音调（即该音调属于一种音乐的音阶），这种音调能够容易地由真人的收听者来识别，然后该收听者再辨认在音调中的编码信息。另一方面，这种信息的传送方式是由图4的MI表、图5的方法和图6的发送器来执行的。所发送的音调是多周波形。在图1中表示了一些合适的波形。作为一个具体的例子，假设我们希望传送一些数字值，则我们可以建立一个如下表的带有适当的音乐间隔的MI表：

表Ⅴ

消息单元间隔参考音调信号音调

频率（Hz）频率（Hz）

- 0.7500 512 384

. 0.8333 512 463

0 0.9375 512 480

1 1.000 512 512

2 1.125 512 576

3 1.250 512 640

4 1.333 512 682

5 1.500 512 768

6 1.667 512 854

7 1.875 512 960

8 2.000 512 1024

9 2.250 512 1152

etc.

图5再次表示本发明的实际方法的各个步骤。从标号12开始，第一步14是建立如表Ⅴ这样的MI表（步骤14）。下一步16是输入特殊的消息单元M_（1），……M_（N），（例如利用所示的表Ⅴ输入消息单元“一”、“1”、“5”和“2”），在步骤16还从步骤14的MI表中选择相应的间隔。最后的步骤18是根据步骤16的输入产生并传送音调W_R、W_S（1）等等。（例如“512Hz音调（参考音调），384Hz音调（数据音调）、512Hz音调（数据音调）、768Hz音调（数据音调）和576Hz音调（数据音调）”的音调序列），当上述操作完成后，整个操作在步骤20结束。当前优选的输出次序协议是首先传送参考音，随后传送一系列信息音。当这一音调系列所载的间隔编码信息和包括与该信息在一起的参考信息可以被解码时，如此所产生的音调系列是有用的，因而信息传输是可以实现的。所传送的音调可以由真人的收听者翻译（当然由这些音调所载的信息也可以由上述工作在多个周期波的编程接收器自动解码）。还应予以注意的是用这种方式实施本发明的一个显著的优点是，这种传送的音乐音调在音调上的差异由真人的收听者辨别起来比其它非音乐的可听间隔音调更为可靠。一个训练有素的真人收听者在识别含有音阶的各种输出音调时，可以辨别出属于一种音阶的音调（间隔编码音调）。（甚至孩子们也可能发现容易识别的简单音乐音调序列，例如“DO-ME-LA”中识别与“DO-ME-SO”的区别）。当听所传送的音调序列时，收听者可以主观上注意在该序列中的第一个音作为某些音乐音阶的参考音“DO”，并由于它们的间隔关系（例如，识别出它们按照相关的音调序列：“DO”“SO”“DO”“SO”“Re”）识别出在这个音阶上的特定音调所传送的音调序列。

若MI表是已知的，并在这个序列中的第一个音调作为参考也是已知的，从而收听者可以在所传送的音调序列中翻译出特定的信息音调，如“一”、“1”、“5”、“2”。本发明的系统提供了一种音调输出的方法，并且在一个特定的装置和系统中，发送器可作为输出装置工作，还可以作为一种可视性显示的替代方案。

虽然用于表Ⅴ中的各个特定的间隔属于一种自然音阶（全音阶），是属于一种略微不同的音阶，例如等调合音阶的相对应的间隔也能够令人满意地使用。

还应进一步指出，本发明的优点之一是其工作原理为无频率特性的。在另外的一个音调上传送的频率组同样也能适合于表Ⅴ在较高或较低音上产生音调，并不改变含在其中的特定的间隔。这使许多相似的频率组相兼容并因此允许在系统硬件设计上有较大的自由度，以及使发送器能在不同频率范围内相兼容。

图5和图6的发送器21被用于实现上述方法。为了实现上述音调（多周期波）方法的一种专用的特殊例子，发送器用微型计算机22构成。具有一组分别与不同音乐间隔相关的不同消息单元，即各个间隔属于一种音乐音阶，例如上面表Ⅴ所示的那些间隔，和一个可编程音调发生器（例如一个与扬声器输出端相连的音调处理器芯片）所构成，正如发生器30发送可听性音调，在32以多周期波的形式作为输出波，例如图1所示的波形。特定的消息单元从一个源，例如键盘、存贮器单元或其它电路连续地馈送到发送器的24端。

按照本发明的方法或系统的另外一个例子，所用的发送器包括在如图15所示的时钟130中，该时钟测量时间并通过所传送的间隔编码音乐音调132输出时间值的数字分量。这些音调可以报告时间，还可以作为可视性显示的替代方案。这个时钟是利用一个所连接的定时器135实现的，用来测量在上述发送器21的前端以数字输出所表示的时间。这一时钟已经构成并利用BBC B型微型计算机的内部定时器作为定时器135成功地工作，而且以同一微型计算机作为微型计算机22，将一种标准音调芯片（一个SN76489芯片）与同一微型计算机的扬声器输出相连作为可编程波形发生器30，表Ⅴ作为MI表26建立在同一微型计算机的RAM中。一种适合于本实施例的微型计算机22的程序列于下面，且作为发送器程序Ⅲ：

发送器程序Ⅲ

50 REM INVENTED BY HO KIT-FUN

60 REM UNPUBLISHED COPYRIGHT

80 REM MI TABLE

100 PITCHR＝101

120 PITCH1＝PITCHR

140 PITCH2＝PITCHR+8

150 PITCH3＝PITCHR+16

160 PITCH4＝PITCHR+20

180 PITCH5＝PITCHR+28

200 PITCH6＝PITCHR+36

220 PITCH7＝PITCHR+44

240 PITCH8＝PITCHR+48

260 PITCH9＝PITCHR+56

280 PITCH10＝PITCHR-4

300 PITCH11＝PITCHR-12

320 PITCH12＝PITCHR-20

500 REM INPUT RESETTIME

510 INPUT"HOUR"，HOUR

520 INPUT"MINUTE"，MINUTE

530 RESETTIME＝（60^＊HOUR+MINUTE）^＊6000

550 TIME＝RESETTIME

600 DIM NOW（6）

610 CHANNEL＝1

615 VOLUME＝-12

620 DURATION＝10

625 PAUSE%＝1000

700 ALARMMODE＝0

800 KEY＝INKEY（100）

810 IF KEY＝32 THEN GOSUB 1040∶

REM PRESS "SPACE BAR" FOR TIME TONES

820 IF KEY＝65 THEN GOSUB 3500∶

REM PRESS "A" TO SET ALARM

830 IF ALARMMODE＝1 THEN GOSUB 3800

900 GOTO 800

1030 END

1040 REM REFERENCE AND MESSAGE TONES

1042 SOUND CHANNEL，VOLUME，PITCHR，DURATION

1045 FOR PAUSE;1 TO PAUSE%∶NEXT

1050 NOW＝TIME∶REM READ INTERNAL TIMER

1100 NOW（0）＝60

1150 NOW（4）＝（（NOW DIV 6000）MOD 60）MOD 10

1200 NOW（3）＝（（NOW DIV 6000）MOD 60）DIV 10

1250 NOW（（1）＝（（NOW DIV 360000）MOD 24）DIV 10

1300 NOW（2）＝（（NOW DIV 360000）MOD 24）MOD 10

1390 N＝O

1400 N＝N+1

1420 PRINT N，NOW（N）

1450 IF N＝1 AND NOW（N）＝0 THEN GOTO 1400

1460 IF N＝3 THEN GOTO 3000

1470 IF N＝3 AND NOW（N）＝O THEN GOTO 1400

1500 ON NOW（N）+1 GOSUB 2000，2010，2020，2030，2040，

2050，2060，2070，2080，2090∶REM MI TABLE

1600 SOUND CHANNEL，VOLUME，PITCH，DURATION

1650 FOR PAUSE＝1 TO PAUSE%∶NEXT

1700 IF N＜4 THEN GOTO 1400

1800 RETURN

1900 REM MI TABLE

2000 PITCH＝PITCH10

2005 RETURN

2010 PITCH＝PITCH1

2015 RETURN

2020 PITCH＝PITCH2

2025 RETURN

2030 PITCH＝PITCH3

2035 RETURN

2040 PITCH＝PITCH4

2045 RETURN

2050 PITCH＝PITCH5

2055 RETURN

2060 PITCH＝PITCH6

2065 RETURN

2070 PITCH＝PITCH7

2075 RETURN

2080 PITCH＝PITCH8

2085 RETURN

2090 PITCH＝PITCH9

2095 RETURN

3000 FOR PAUSE＝1 TO PAUSE%∶NEXT

3010 SOUND CHANNEL，VOLUME，PITCHR，DURATION

3015 FOR PAUSE＝1 TO PAUSE%∶NEXT

3020 GOTO 1470

3200 REM ALARMTONES

3205 ALARMMODE＝0

3210 REPEAT

3215 QUIET＝0

3220 GOSUB 1040

3230 FOR PAUSE＝1 TO 3^＊PAUSE%∶NEXT

3250 QUIET＝INKEY（100）

3260 UNTIL QUIET＝32∶

REM PRESS "SPACE BAR" TO STOP ALARM

3280 RETURN

3500 REM SET ALARM

3520 INPUT "HOUR"，ALARMHOUR

3530 INPUT "MINUTE"，ALARMMINUTE

3540 ALARMTIME＝60^＊ALARMHOUR+ALARMMINUTE

3550 ALARMMODE＝1

3560 RETURN

3800 REM TESTTIME

3810 IF INT（TIME/6000）＝ALARMTIME THEN GOSUB 3200

3820 RETURN

在操作中，定时器135保持操作时间。当在一种预编程的情况时，微型计算机22从定时器135中读出操作时间的数值并变换为小时、分钟的数字分量。然后，发送器21取得这些特定的数字分量作为消息单元，在表示操作时间值的数字分量的特定协议输出序列中，分别通过发送两个间隔编码音调序列来响应的。这种操作顺序是以上述发送程序Ⅲ所执行的。在这个现行的时钟130的实施例中，按一个键（在微型计算机22上），使时钟输出通过发送一个表示时间小时的十进制数字分量的第一音调系列和一个代表示分钟的十进制数字分量的第二音调的操作时间的现行值。也就是说，通过首先传送“小时”音调，接着传送“分钟”音调的方式使时钟“报告”时间。为简单起见，常常这样选择：即如果最高数字有效分量是零的话，就将它删除。在该实施例中，时间输出的精确表达方式通过下面的例子予以进一步说明：比如说时间02∶35是以音调序列“512Hz音调（参考），576Hz音调（最低有效小时数字）”，接着是音调序列“512Hz音调（参考）640Hz（最高有效位分钟数字），768Hz音调（最低有效位分钟数字）”进行传送的;而时间10∶05是以音调序列“512Hz音调（参考），512Hz音调（最高有效位小时数字），480Hz音调（最低有效位小时数字）“接着是音调序列”512音调（参考），768Hz音调（最低有效位分钟数字）”进行传送的。

因此，该时钟的实施例能使真人的收听者“听”出时间。

本发明的发送器还可以使用在一种监视系统中，提供一种新颖的告警性能，其中先预置一个告警条件，如果相同的条件出现时，则发送器自动地（如果愿意的话可以反复地）传送代表被监视的一个变化的现行值数字分量的一系列音调。从而所传送的音调可以实现两个目的，即既提供告警音，同时又传送所监视变量的修正值。

这样一种告警的优点已利用同一个发送器程序Ⅲ成功地在上述时钟装置中得到实现，其中告警的时间可以预先设置，并且当达到同样时间时该时钟装置自动地传送以上述音调序列（时钟130）的形式表示修正时间值数字分量的告警音调。这种告警音调比常规的告警音调有更多的信息。因为这种告警音调用作告警的同时，还传送当前的操作时间的数字分量。

当然，如果愿意的话，上述的时钟装置可以装备有音调输出的数字手表的形式实现。

另一个具体的例子也说明该方法和发送器系统可以用特殊的装置和仪器等的输出装置来实施。一种如图16所示的测量装置140，该装置140在输入端142测量一种特定的模拟量，而通过传送间隔编码音乐音调144来输出所测量的数字分量。这是由连接一个模-数变换器146到发送器21的前端实现的。在对下面具体例子的描述中，该装置测量幅度在OV到1.8V之间的D.C电压（当然也可以是其他特定量的电的模拟值）。该装置的结构是通过装在BBC B型微型计算机中PD7002（A/D变换器芯片）接到装有同一微型计算机的发送器21，以便成功地操作。在操作中要测量量值，在这种情况下将一个D.C电压输入到PD7002芯片的一个模拟输入通道中（例如通道2）。已经附加了程序的发送器21的微型计算机22从PD7002读出相应的数字输出值并将这些数字量继之被作为特定的消息单元。而后发送器21的微型计算机22按前面几个实施例中所描述的同样的一般方法进行操作：发送器21取上面的特定消息单元分量，接着将它们变换并在输出端32作为间隔编码音调将其传送。一种适合于微型计算机22去完成上述操作的程序作为发送器程序Ⅳ列于下面：

发送器程序Ⅳ

50 REM INVENTED BY HO KIT-FUN

60 REM UNPUBLISHED COPYRIGHT

80 REM MI TABLE

100 PITCHR＝101

120 PITCH1＝PITCHR

140 PITCH2＝PITCHR+8

150 PITCH3＝PITCHR+16

160 PITCH4＝PITCHR+20

180 PITCH5＝PITCHR+28

200 PITCH6＝PITCHR+36

220 PITCH7＝PITCHR+44

240 PITCH8＝PITCHR+48

260 PITCH9＝PITCHR+56

280 PITCH10＝PITCHR-4

300 PITCH11＝PITCHR-12

320 PITCH12＝PITCHR-20

610 CHANNEL＝1

615 VOLUME＝-12

620 DURATION＝10

625 PAUSE%＝1000

690 KEY＝GET

700 REM 0＜＝VOLTAGE＜＝1.8

705 VOLTAGE＝1.8^＊ADVAL（1）/65520∶REM MEASURE VOLTAGE

710 V0＝INT VOLTAGE

720 V1＝INT（VOLTAGE^＊10）MOD 10

730 V2＝INT（VOLTAGE^＊100）MOD 10

1040 REM REFERENCE AND MESSAGE TONES

1042 SOUND CHANNEL，VOLUME，PITCHR，DURATION

1045 FOR PAUSE＝1 TO PAUSE%∶NEXT

1090 PRINT VO∶

1495 REM MI TABLE

1500 ON VO+1 GOSUB 2000，2010，2020，2030，2040，2050，

2060，2070，2080，2090

1510 GOSUB 1600

1518 PRINT"·";

1520 PITCH＝PITCHll∶GOSUB 1600∶REM DECTMAL POINT

1528 PRINT V1;

1530 On V1+1 GOSUB 2000，2010，2020，2030，2040，2050，

2060，2070，2080，2090

1540 GOSUB 1600

1548 PRINT V2

1550 On V2+1 GOSUB 2000，2010，2020，2030，2040，2050，

2060，2070，2080，2090

1560 GOSUB 1600

1590 GOTO 690

1600 SOUND CHANNEL VOLUME，PITCH，DURATION

1650 FOR PAUSE＝1 TO PAUSE%∶NEXT

1800 RETURN

1900 REM MI TABLE

2000 PITCH＝PITCH10

2005 RETURN

2010 PITCH＝PITCH1

2015 RETURN

2020 PITCH＝PITCH2

2025 RETURN

2030 PITCH＝PITCH3

2035 RETURN

2040 PITCH＝PITCH4

2045 RETURN

2050 PITCH＝PITCH5

2055 RETURN

2060 PITCH＝PITCH6

2065 RETURN

2070 PITCH＝PITCH7

2075 RETURN

2080 PITCH＝PITCH8

2085 RETURN

2090 PITCH＝PITCH9

2095 RETURN

2098 END

在这个具体的例子中，装置140的功能是一个数字电压表。当一个电压，比如说1.50V被测量时，则该装置将所测量的值变换为一系列特定的消息单元，这种情况下是变换为“1”、“·”、“5”、“0”，并按照上述的一般方法根据表Ⅴ传送一个相应的间隔编码音调序列，在这一情况下传送如下音调序列：“512 Hz音调（参考）、512 Hz音调（数据）、463Hz音调（数据）、768Hz（数据）、480Hz（数据）”。可以认为：其他的A/D变换器、分压器等可以用在这种装置中，用于测量其他的电压范围。从上述几个实施例中可以清楚地看出，本发明的音调输出的方法和本发明的发送器可以在各种系统和装置中实现和使用，诸如数字电压表、温度计、压力计等，还可以用作可视性显示器的一种替代输出装置。另外，在各种实施例中，其输出的协议如果需要的话也可以变化，例如用所传送的音调系列的最后一个音调去编码所表示的量值的幂。例如，仍用表Ⅴ，假定要表示“350000”这一值，则传送下列音调序列：“512Hz音调（参考）、640Hz音调（数据）、768Hz音调（数据）、682Hz音调（数据）”去传送“3”和“5”以及后面的四个零。

从上面的描述不难看出，本发明的系统提供了一种用于通信的方法和系统，而这种方法和系统具有许多优于现有技术的优点。

虽然对本发明的系统的几个实施例已作出说明和描述，但在不超出本发明的技术范围内尚可以作出变化和修改，因此，本发明仅由附有的各个权利要求作为必要的条件进行限定。

Claims

1、一种信息传输的方法，其中该信息由一系列超出一组可能的消息单元的特殊消息单元所组成，上述每个消息单元与一个和参考音调频率有关的特定间隔的消息音调频率相联系。该方法包括以下步骤：

(a)输入上述特定消息单元系列；

(b)对应于上述每一个输入消息单元，在与同一消息单元相联系的特定时间间隔上产生一个消息音调。

(c)上述所产生的消息音调是以一个包含上述参考音调的音调系列的序列顺序联系和发送的，从而实现信息传输。

2、按照权利要求1的方法，其中首先传送参考音调，随后传送消息音调系列。

3、按照权利要求1的方法，其中特定的时间间隔属于音乐音阶的特定间隔，例如可用一定容差操作的一种全音阶或一种等调音阶。

4、按照权利要求1的方法，其中这种可能的消息单元分别被指定给各消息音调，包括相对于参考音调频率、按间隔1.000、1.125、1.250、1.333、1.500、1.667、1.875和2.000的这些音调，能以一定的容差操作。

5、一种用于传送信息的方法，其信息包括选自一组已定义的消息单元的一系列消息单元，上述传送方法包括以下步骤：

（a）定义包括该组已定义的消息单元的消息单元;

（b）对每个已定义的消息单元指定一个消息单元比;

（c）提供一个具有参考周期特性的周期性参考信号;

（d）将每一个被发送的信息的消息单元转换成一组包括上述参考信号的信号，每一个消息单元是这组已定义消息单元的一个单元，并通过一个特定的消息单元比与上述参考信号有关;

（e）提供一个具有信息周期特性的信息信号，上述信息周期特性对于每个消息单元是变化的，以便符合每个消息单元的消息单元比;

（f）发送上述的周期性参考信号和上述的信息信号;

（g）接收上述的周期性参考信号和上述的信息信号;

（h）确定在上述参考周期特性和上述所接收信号的信息周期特性之间的一个接收的消息单元比;

（i）根据该指定的消息单元比，把上述所接收的消息单元比再转换为消息单元，从而传送了这一信息。

6、按照权利要求5的方法，该方法包括以下各步骤：利用一个第一站和一个第二站;由上述第一站提供和传送一个第一周期参考信号和一个第一信息信号;由上述第二站提供和传送一个第二周期参考信号和一个第二信息信号;上述第一周期参考信号和上述第二周期参考信号在基频上有所不同，但是上述权利要求5定义和指定的各个步骤在每个站中是相同的。

7、按照权利要求5的方法，其中上述周期参考信号是首先传送的，随后传送上述信息信号。

8、按照权利要求5的方法，其中上述信息的周期特性是以每个消息单元建立的信息信号的半个工作周期传送的。

9、按照权利要求5的方法，其中周期参考信号的周期在发送信息信号后随着一个消息单元的信息周期特性的改变而变化。

10、按照权利要求5的方法，其中上述周期参考信号是可听见的和上述信息信号也是可听见的。

11、按照权利要求7的方法，其中上述周期参考信号和上述信息信号都是可听见的。

12、按照权利要求10的方法，其中上述消息单元比包括这样一些比，即导致上述信息信号对于一个消息单元的变化，将信息信号作为一种音乐音阶的音律。例如一个全音阶或一个等调音阶（或类似的音阶）的方式，可供收听者辨认。

13、按照权利要求10的方法，包括指定该组被定义的消息单元的步骤，消息单元比率是与消息音调频率有关的，所包括的比率为：1.000、1.125、1.250、1.333、1.500、1.667、1.875和2.000

14、按照权利要求9的方法，其中上述参考信号和上述信息信号都是可以听见的。

15、一种用于发送消息的信号发送器，该发送器包括取自一组可能的消息单元，例如一个字母表的一系列特定的消息单元，上述发送器由下列组成：

（a）将一组可能的消息单元中的每一个单元定义为一种比率关系的表装置;

（b）接到该表装置的装置，它用于接收一系列特定的消息单元，并用于顺次地测定对于该消息的每一个连续特定消息单元所定义的比例关系;

（c）连接上述接收和测定装置的装置，它用于产生包括一个具有参考周期特性的周期参考信号的电信号，还用于产生一个具有信息周期特性的信息信号，上述信息周期特性是对于每一个消息单元而变化的，信息周期特性是通过用上述测定装置测定的比例关系与参考周期特性相联系的;和

（d）用于将上述所产生的各种信号送到传输装置上的输出装置，诸如一种传输线或一种无线广播发送机或光纤。

16、按照权利要求15的发送器，包括用于首先发送上述周期参考信号，继之发送上述消息信号的装置。

17、按照权利要求15的发送器，包括用于发送由每个消息单元建立的信息信号的半个工作周期的上述信息周期特性的装置。

18、按照权利要求15的发送器，包括用于通过连续地发送一种半个单字的方式发送一系列信息信号的装置。

19、按照权利要求15的发送器，其中包括的装置用于使周期参考信号的周期在发送信息信号后随着一个消息单元的变化信息周期特性而改变。

20、一种用于接收和解码电信号的接收器，

该接收器包括：

（a）一种用于接收电信号的输入单元，该电信号包括一个参考信号和一个信息信号，每一个信号具有一个周期特性，并且用于测量所接收信号和参考信号的周期特性。

（b）表装置用于确定一组可能的消息单元的每一单元，例如一个字母表，上述的确定是按照信息信号的信息周期特性和参考信号的参考周期特性之间不同特定比率关系进行的;

（c）上述表装置与上述输入单元互连的装置，该装置用于计算信息周期特性和参考周期特性之间的比率关系，用于产生一系列消息单元，该消息单元是根据上述表装置响应于从所接收的信号中确定的计算比率关系产生的;

（d）连接到上述互连装置的输出装置，用于重发由上述指定装置所确定的消息单元系列。

21、按照权利要求20的接收器，包括用于首先接收上述参考信号，继之接收上述信息信号的装置。

22、按照权利要求20的接收器，其中包括用于连续接收可辨别周期特性的各种参考信号的装置。

23、一种用于发送信息的音调发送器，该发送器包括取自一组可能的消息单元（诸如一组字母数字）的一系列特定的消息单元，上述发送器包括：

（a）用于指定一组可能的消息单元的每一个单元的装置，以某一频率的一个消息音调表示一个特定的音调频率与一个参考音调频率的比，形成特定的消息单元的系列;

（b）用以接收特定的消息单元系列的装置;

（c）与上述指定装置和上述接收装置相连的装置，用于连续地发送一个以参考音调频率的参考音调和每个上述特定消息单元所指定的消息音调。

24、按照权利要求23的音调发送器，其中包括用于首先发送参考音调频率（音调），继之发送消息音调系列的装置。

25、按照权利要求23的音调发送器，其中特定的音调频率比率包括这样一些比率：即导致所指定的消息音调作为一种音乐音阶的音律，诸如一种全音阶或一种等调音阶（或一种类似的音阶），使一个收听者可以辨认。

26、按照权利要求23的音调发送器，其中包括用于指定可能消息单元组的装置，消息音调分别包括表示特定音调频率比1.000、1.125、1.250、1.333、1.500、1.667、1.875和2.000的那些频率音调。

27、按照权利要求23的音调发送器，其中包括用于改变跟随一个消息音调传送的参考音调频率（音调）的装置。

28、一种在数字测量系统中用于测量一种特定量的音调输出装置，该装置包括：

（a）用于产生可听见的音调的装置;

（b）用于接收上述特定量测量值的数字分量的装置;

（c）互连上述产生装置和上述接收装置的控制装置，用于连续地产生和传递一个参考频率音调，并且对于每一个上述所接收的数字分量来说，将一个特定频率的消息音调比上上述参考频率音调的频率，上述特定频率比率对于一个给定的数字分量来说是不变的。

29、按照权利要求28的音调输出装置，还包括一个用于为各个消息音调指定特定的频率比例的表装置。

30、按照权利要求28的音调输出装置，其中包括用于首先发送参考频率音调，随后发送各个消息音调的装置。

31、按照权利要求28的音调输出装置，其中特定的频率比率包括这样一些比率，即导致特定的消息音调作为一种音乐音阶的音律，诸如全音阶或等调音阶（或类似的音阶），可由收听者辨别。

32、按照权利要求28的音调输出装置，其中包括用于分别指定一组可能的数字、消息音调的装置，这些消息包括由特定的频率比率1.000、1.125、1.250、1.333、1.500、1.667、1.875和2.000所表示的各个频率的音调。

33、一个具有音调输出装置的时钟装置，该时钟装置包括以下部分：

（a）用于测量通过数字分量表示的时间装置;

（b）与上述测量装置相连接的装置，用于将上述每一个数字分量按照与参考频率音调有关的一个特定频率比变换成一个消息音调，上述特定频率比对数字分量来说是不变的。

（c）接到上述变换装置的装置，用于将上述消息音调和上述参考频率音调按一个音调序列连续顺次的联系和发送，从而可以发送时间值。

34、按照权利要求33的时钟装置，其中包括用于首先发送参考频率音调，随之发送一系列消息音调的装置。

35、按照权利要求33的时钟装置，其中特定的频率比率包括这样几个特定的频率比率，即以一种音乐音阶的音律，诸如一种全音阶或等调音阶（或类似的音阶）的形式由收听者辨别。

36、按照权利要求33的时钟装置，其中特定的频率比率包括音调频率比例：1.000、1.125、1.250、1.333、1.500、1.667、1.875和2.000。

37、按照权利要求33的时钟装置，其中所包括的装置用于检测一种预定条件，诸如一次按键或经过一段时间后告警，并且用于使该时钟装置产生自动地传送一种告警音调系列，该系列包括参考频率音调和针对该时间的特定数字分量的各个消息音调。

38、一种用于表示一个被测电压的模拟电压测量装置（具有音调输出装置），包括：

（a）用于把一个模拟电压变换成所表示的数字分量的第一装置;

（b）接到上述第一变换装置的第二装置，用于把上述第一个数字分量按特定音调频率与参考频率之比转换成一个消息音调，上述特定音调频率比率对数字分量来说是不变的;

（c）接到上述第二变换装置的装置，以音调序列连续的顺序，联系和发送上述消息音调和上述参考频率音调，从而可发送被测电压（上述特定量的值）。

39、按照权利要求38的测量装置，其中包括用于首先传送参考频率音调，而后传送各消息音调系列的装置。

40、按照权利要求38的测量装置，其中特定的音调频率比率包括这样一些比率，即该比率导致一种消息音调以一种音乐音阶的音律，例如是全音阶的或等调音阶的（或类似的音阶）的方式，可由收听者予以辨认。

41、按照权利要求38的测量装置，其中特定的音调频率比率包括：1.000、1.125、1.250、1.333、1.500、1.667、1.875和2.000（或类似声音的比率）。