CN105007094A - 一种指数对扩频编码解码方法 - Google Patents

Abstract

一种指数对扩频编码解码方法，属于载波通信技术领域。其对载波信号进行编码，具体编码方式为：将载波数据按照时隙长度分为四组，第一组f4每个字节时隙长度为2¹、第二组f3每个字节时隙长度为2²、第三组f2每个字节时隙长度为2³、第四组f1每个字节时隙长度为2⁴，按照时隙同步的方式将统一时隙的数据进行编码组合，将载波数据的每个字节扩展为四个字节的编码发送。接收端根据接收的四个字节中高低数据的编码，将数据组合，并将组合的15个编码两两进行减法运算，最后得出载波初始发送数据。

Description

一种指数对扩频编码解码方法

技术领域

本发明涉及通信编码技术领域，尤其涉及一种指数对扩频编码解码方法。

背景技术

扩频通信与光纤通信，卫星通信一同被誉为进入信息时代的三大高新通信传输技术。通过将待传送信息的频谱通过扩展函数调制，实现频谱扩展。其接收端则采用相应的措施进行解调及相关处理来恢复原始信息数据。

相比模拟信号，数字信号更容易通过编码来进行扩频处理。扩频调制能够提高信号传输的质量并且减少噪声的干扰，从而提高通信的稳定性。

发明内容

本发明通过提供一种指数对扩频编码解码方法，不仅能够实现在信息传输的加密作用，也将输入信号进行一定的扩频，提高信息的抗干扰能力以及发送速率。

一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于通过指数对的形式对数据进行依次编码，并将同一时隙的数据依次发送，以较少的数据量传送较多的数据信息。

一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于在解码过程中，通过对接收数据的两两减法运算，得出的减法值大于“0”记为“1”，小于“0”记为“0”的方式，解调出载波数据原始信号。

含有载波数据的调制步骤与解调步骤；

载波数据的调制步骤为：将数据为“1”的数字信号编码为“10”，将数据为“0”的数字信号编码为“01”，并按照编码时隙将数据分为四组，第一组f4每个字节时隙长度为2¹、第二组f3每个字节时隙长度为2²、第三组f2每个字节时隙长度为2³、第四组f1每个字节时隙长度为2⁴，按照时隙同步的方法，将同一时隙的编码数据按照f1层、f2层、f3层、f4层的顺序编码，并将编码后的数据发送；

载波数据的解调步骤为：当接收端接收到调制的载波数据时，通过判断每四个字节中“1”和“0”的个数，对接收的载波数据作原始数据标记，并将标记后16bit字节两两作减法运算，标记为解码f4、将得出的f4层数据两两减法运算，标记为解码f3，依此类推得出f2、f1的值。

第一组f4为载波数据bit1、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7编码后的数据；第二组f3为bit9、bit10、bit11编码后的数据；第三组f3为bit12、bit13编码后的数据，第四组f1为bit14编码后数据。

具体步骤为：在f4层，相邻的数据进行减法运算，在f3层，bit1和bit2、bit3和bit4之间作加法，并将得带的数据进行减法运算，在f2层，bit1、bit2、bit3、bit4进行加法运算，bit5、bit6、bit7、bit8进行加法运算，并将计算数据进行减法运算，在f1层，bit1、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7、bit8进行加法运算、bit9、bit10、bit11、bit12、bit13、bit14、bit15、bit16进行加法运算，再将计算加法得出的数据作减法运算，通过判断每次减法之间得到的值是否大于0，将数据作“1”、“0”标记，标记的“1”、“0”信号，即解调出原始载波信号。

f4层与解码f4及第一组f4都代表发送数据及接收解码数据的层次，即为：数据需要分为4层进行编码和解码，编码中的f1、f2、f3、f4及解码中的f1、f2、f3、f4与图2中第四组、第三组、第二组、第一组是一一对应的。

一种指数对扩频编码解码方法，通过指数对的形式对数据进行依次编码，并将同一时隙的数据依次发送，使载波数据防护性更好，同时在数据丢包时，不影响数据的正常传输。

在解码过程中，通过对接收数据的两两减法运算，得出的减法值大于“0”记为“1”，小于“0”记为“0”的方式，解调出载波数据原始信号，解码方式简单，且在解码中不易出错。

本发明将载波信号通过扩频编码进行数据发送，能够提高信号传输的质量并且减少噪声的干扰，从而提高通信的稳定性、可靠性。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的编码通信示意图。

图2为本发明的编码过程示意图。

图3为本发明的解码过程示意图。

图4为本发明的编码实例图。

图5为本发明的解码实例图。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明。

一种指数对扩频编码解码方法。图1为本发明调制过程示意图，在载波数据的发送端，将数据为“1”的数字信号编码为“10”，将数据为“0”的数字信号编码为“01”，并按照编码时隙将数据分为四组，第一组f4每个字节时隙长度为2¹、第二组f3每个字节时隙长度为2²、第三组f2每个字节时隙长度为2³、第四组f1每个字节时隙长度为2⁴。编码后的数据如图2中的时隙进行排列。

第一组f4为载波数据bit1至bit7编码后的数据；

第二组f3为bit8至bit11编码后的数据；

第三组f3为bit12至bit13编码后的数据，

第四组f1为bit14编码后数据。

四组包含相同的16个时钟周期长度，即为每组的数字信号占据相同的时钟周期长度。

如图2所示，按照时隙同步的方法，将同一时隙的编码数据按照f1、f2、f3、f4的顺序，将四组对应时钟周期的信号组合，则能够得到16个符号S1-S16，其中每个符号包含4bit。

例：S1为时隙1四组中信号的组合，S15为时隙为15四组信号的组合，则S15包含t30、t28、t24、t15，载波数据发送时，将S1、S2、S3数据进行发送。

图3为解码过程示意图。在解码端，一次性对接收的16个4bit符号进行解码调制。

如图4、图5所示，

首先定义Sx为接收到的每个时隙的数据，x为从1到15，并将接收到的Sx中4bit符号电平为“1”和电平“0”的个数，将4bit符号(S1至S15)转化为对应的数字(N1至N16)。

若4bit符号包含4个“1”(如1111)，则4bit符号被转化为数字4；若4bit符号包含3个“1”(如1110)，则4bit符号被转化为数字2；若4bit符号包含2个“1”(如1100)，则4bit符号被转化为数字“0”；若4bit符号包含1个“1”(如1000)，则4bit符号被转化为数字“-2”；若4bit符号包含0个“1”(如0000)，则符号被转化为数字-4。

将得到的N1至N16根据相应的法则两两相减，最后解码得到原始的15bit数字信号。

相减法则分为四步：

步骤一：将N1和N2、N3和N4、N5和N6、N7和N8、N9和N10、N11和N12、N13和N14、N15和N16进行两两相减，依次得到前8个差值(b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8)。

步骤二：将数字N1、N2的和与数字N3、N4的和相减；将数字N5、N6的和与数字N7、N8的和相减；将数字N9、N10的和与数字N11、N12的和相减；将数字N13、N14的和与数字N15、N16的和相减；依次得到4个差值(b9、b10、b11、b12)。

步骤三：将数字N1、N2、N3、N4的和与数字N5、N6、N7、N8的和相减；将数字N9、N10、N11、N12的和与数字N13、N14、N15、N16的和相减；一次得到两个差值(b13、b14)。

步骤四：将数字N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8的和与数字N9、N10、N11、N12、N13、N14、N15、N16的和相减，得到1个差值b15。

判断得到的15个差值，若值大于0，则视为数字信号的高电平“1”。若值小于0，则视为数字信号的低电平“0”。

最终得到15bit原始信号。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于通过指数对的形式对数据进行依次编码，并将同一时隙的数据依次发送，以较少的数据量传送较多的数据信息。

2.一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于在解码过程中，通过对接收数据的两两减法运算，得出的减法值大于“0”记为“1”，小于“0”记为“0”的方式，解调出载波数据原始信号。

3.根据权利要求1、2所述的一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于含有载波数据的调制步骤与解调步骤；

载波数据的调制步骤为：将数据为“1”的数字信号编码为“10”，将数据为“0”的数字信号编码为“01”，并按照编码时隙将数据分为四组，第一组f4每个字节时隙长度为2¹、第二组f3每个字节时隙长度为2²、第三组f2每个字节时隙长度为2³、第四组f1每个字节时隙长度为2⁴，按照时隙同步的方法，将同一时隙的编码数据按照f1层、f2层、f3层、f4层的顺序编码，并将编码后的数据发送；

载波数据的解调步骤为：当接收端接收到调制的载波数据时，通过判断每四个字节中“1”和“0”的个数，对接收的载波数据作原始数据标记，并将标记后16bit字节两两作减法运算，标记为解码f4、将得出的f4层数据两两减法运算，标记为解码f3，依此类推得出f2、f1的值。

4.根据权利要求3所述的一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于第一组f4为载波数据bit1、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6和bit7编码后的数据；第二组f3为bit9、bit10和bit11编码后的数据;第三组f3为bit12和bit13编码后的数据，第四组f1为bit14编码后数据。

5.根据权利要求3所述的一种指数对扩频编码解码方法，其特征在于具体步骤为：在f4层，相邻的数据进行减法运算，在f3层，bit1和bit2、bit3和bit4之间作加法，并将得带的数据进行减法运算，在f2层，bit1、bit2、bit3、bit4进行加法运算，bit5、bit6、bit7、bit8进行加法运算，并将计算数据进行减法运算，在f1层，bit1、bit2、bit3、bit4、bit5、bit6、bit7、bit8进行加法运算、bit9、bit10、bit11、bit12、bit13、bit14、bit15、bit16进行加法运算，再将计算加法得出的数据作减法运算，通过判断每次减法之间得到的值是否大于0，将数据作“1”、“0”标记，标记的“1”、“0”信号，即解调出原始载波信号。