CN110089063B - 基于电报拆分方法的低电力消耗的用于传感器网络的前导码和数据字段的优化组合 - Google Patents

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Abstract

实施例提供了一种用于在通信系统内无线地发送数据的发送方法。所述方法包括如下步骤：使用跳频图案和/或跳时图案与参考信号时间同步地发送数据。

Description

基于电报拆分方法的低电力消耗的用于传感器网络的前导码 和数据字段的优化组合
技术领域
本发明的实施例涉及一种用于发送数据的数据发射机。另外的实施例涉及一种用于接收数据的数据接收机。一些实施例涉及基于电报拆分方法的低电力消耗的用于传感器网络的前导码和数据字段的优化组合。
背景技术
DE100 2011 082 098 B4描述了一种用于电池供电的发射机的方法，其中数据分组被细分成发送分组，其中该发送分组小于要发送的实际信息(所谓的电报拆分)。电报被拆分成若干个子分组。这种子分组被称为跳(hop)。在一跳中发送若干个信息符号。这些跳在一个频率上发送或者在若干个频率上分发(即所谓的跳频)。在跳之间，存在期间不发生传输的中断(break)。
在典型的传感器网络中，仅由一个基站覆盖几十万个传感器节点。由于传感器节点仅具有非常小的电池，因此在大多数情况下几乎不可能对传输进行协调。为此目的，借助于电报拆分方法实现了非常高的传输可靠性。
WO2015/128385A1描述了一种数据发送装置，其包括能量收集元件作为其能量源。该数据发送装置被配置为在使用电报拆分方法时发送数据，其中根据可以由能量供应装置提供的电能的量，要被发送的子分组被发送、被缓冲且稍后发送、或者被丢弃。
出版物[G.Kilian，H.Petkov，R.Psiuk，H.Lieske，F.Beer，J.Robert，andA.Heuberger，“Improved coverage for low-power telemetry systems using telegramsplitting，”in Proceedings of 2013European Conference on Smart Objects，Systemsand Technologies(SmartSysTech)，2013.]描述了使用电报拆分方法来改进低能量遥测系统的覆盖范围。
出版物[G.Kilian，M.Breiling，H.H.Petkov，H.Lieske，F.Beer，J.Robert，andA.Heuberger，“Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems UsingTelegram Splitting，”IEEE Transactions on Communications，vol.63，no.3，pp.949-961，Mar.2015.]描述了使用电报拆分方法来改进低能量遥测系统的传输可靠性。
US 2016/0094269 A1描述了一种无线通信系统，其包括多个基站和多个端点。该通信系统使用前面是CSS调制(CSS＝啁啾扩频)的前导码后面是数据的电报，该数据以比前导码更小的带宽来调制。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种构思，该构思增加在从传感器节点向基站发送数据时的发送可靠性，而不要求增加基站检测数据方面的计算能力。
该目的通过独立权利要求来实现。
在从属权利要求中发现有利的进一步的进展。
实施例提供了一种数据发射机，被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来发送数据。
实施例提供了一种数据接收机，被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来接收数据或者从缓冲器中提取数据。
本发明基于在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式发送数据的构思。通过使用跳频图案和/或跳时图案，可以提高发送可靠性，因为由跳频图案和/或跳时图案预定义的所有发送频率和/或所有发送时间将被干扰物干扰的可能性小于仅一个发送频率和/或仅一个发送时间将被该干扰物干扰的可能性。此外，由于数据是以与参考信号时间同步的方式来发送的，因此可以减少在数据接收机在检测数据方面所需的计算能力，其中该参考信号本身可以由数据发射机发送，或者是易于检测的。
另外的实施例提供了一种发送数据的方法。该方法包括如下步骤：在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来发送数据。
另外的实施例提供了一种接收数据的方法。该方法包括如下步骤：在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来接收数据。
另外的实施例提供了一种用于在通信系统(例如，传感器网络或遥测系统)内无线发送数据的发送方法。所述方法包括如下步骤：在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来发送数据。
下面将描述数据发射机的优选实施例。
在实施例中，数据发射机可以被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步和/或频率同步的方式来发送数据。
例如，数据发射机可以被配置为在时间上将用于发送数据的发送时间适配于参考信号的时间，使得参考信号和数据的发送将是时间同步的。
此外，数据发射机可以被配置为将用于发送数据的发送频率适配于参考信号的频率，使得参考信号和数据的发送将是频率同步的。
在实施例中，跳频图案可以指示要用于发送数据的一系列发送频率或发送跳频。
例如，数据的第一部分可以以第一发送频率(或者在第一频率信道内)发送，并且数据的第二部分可以以第二发送频率(或者在第二频率信道内)发送，第一发送频率和第二发送频率不同。在该上下文中，跳频图案可以定义(或指定或指示)第一发送频率和第二发送频率。备选地，跳频图案可以指示第一发送频率以及第一发送频率与第二发送频率之间的频率间隔(发送跳频)。当然，跳频图案可以仅指示第一发送频率与第二发送频率之间的频率间隔(发送跳频)。
在实施例中，跳时图案可以指示要用于发送数据的一系列发送时间或发送时间间隔。
例如，数据的第一部分可以以第一发送时间(或者在第一发送时隙内)发送，并且数据的第二部分可以以第二发送时间(或者在第二发送时隙内)发送，第一发送时间和第二发送时间不同。跳时图案可以定义(或指定或指示)第一发送时间和第二发送时间。备选地，跳时图案可以指示第一发送时间以及第一发送时间与第二发送时间之间的时间间隔。当然，跳时图案可以仅指示第一发送时间与第二发送时间之间的时间间隔。
在实施例中，数据发射机可以被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时连同至少一个同步序列一起发送数据。
在实施例中，数据可以包括至少两个数据分组，数据发射机被配置为根据跳频图案和/或跳时图案发送该至少两个数据分组。
例如，至少两个数据分组可以各自包含数据的不同或重叠的部分，使得数据不是被全体发送，而是以该数据被拆分成数据分组的方式来发送。
数据可以是电报，数据发射机被配置为将电报拆分成至少两个数据分组，该至少两个数据分组中的每个数据分组都比电报短。
数据发射机可以被配置为向数据分组的至少一部分提供同步序列或部分同步序列。因此，数据分组的一部分可以仅包含数据。数据分组的一部分可以包含数据和同步序列或部分同步序列两者。数据分组的一部分可以仅包含同步序列或部分同步序列。
在实施例中，数据发射机可以被配置为发送参考信号本身，该参考信号是前导码。数据发射机可以被配置为发送前导码，使得该前导码在接收机侧适用于完全检测。
例如，数据发射机可以被配置为以使得可以在数据接收机中独自地检测前导码的方式来发送前导码。当在接收机侧检测到前导码的正确时间时，可以在没有任何进一步检测的情况下解码数据。
在实施例中，数据发射机可以被配置为发送前导码全体，即没有任何中断或发送暂停。数据发射机可以被配置为在数据之前、在数据之后或在数据之间以使得前导码的发送不与数据的发送叠加的方式来发送前导码。
例如，数据发射机可以被配置为以不同的发送时间和/或以不同的发送频率来发送数据和前导码，使得前导码的发送不与数据的发送叠加。
数据发射机可以被配置为以比用于数据的数据速率更低的数据速率来发送前导码。以这种方式，即使在低信噪比的情况下，也可以在接收机侧检测前导码。
数据发射机可以被配置为以与用于数据的调制类型或调制方法不同的调制类型或调制方法来发送前导码。
例如，数据发射机可以被配置为以BPSK调制(BPSK＝二进制相移键控)方式、以OFDM调制(OFDM＝正交频分复用)方式或以CSS调制(CSS＝啁啾扩频)方式来发送前导码，并以UNB调制(UNB＝超窄带)方式来发送数据。
数据发射机100可以被配置为在使用电报拆分方法时发送数据。在该上下文中，数据可以是电报，数据发射机被配置为将电报拆分成多个数据分组(或数据子分组或部分数据分组)，多个数据分组中的每个数据分组都比电报短。可以在使用跳频图案和/或跳时图案时发送多个数据分组。例如，多个数据分组中的每个数据分组具有由于跳频图案和/或跳时图案而与其相关联的发送频率(或与前一数据分组相关的发送跳频)和/或发送时间(或与前一数据分组相关的发送时间间隔、或发送时隙、发送跳时)。此外，可以以时间间隔来发送多个数据分组，使得在数据分组之间将存在发送暂停。
数据发射机可以被配置为连同前导码全体一起发送另外的数据。另外的数据可以尾部追加至前导码或者置于前导码的前面。当然，也可以在另外的数据之前发送前导码的一部分，并且可以在另外的数据之后发送前导码的另一部分。
与前导码一起发送的另外的数据的至少一部分可以包含与要用于发送数据的跳频图案和/或跳时图案有关的信息。
在实施例中，参考信号可以包括至少两个前导码。
数据发射机可以被配置为使用不同的调制类型或调制方法来发送至少两个前导码。此外，数据发射机可以被配置为以不同的数据速率来发送至少两个前导码。此外，数据发射机可以被配置为以不同的发送频率来发送至少两个前导码。
数据发射机可以被配置为发送至少两个前导码以使得至少两个前导码中的每个前导码在接收机侧适用于完全检测。
例如，数据发射机可以被配置为发送至少两个前导码，使得每个前导码在接收机侧可独自检测，从而仅继续需要一个前导码来确定正确的参考时间。可以以不同的频率来发送两个前导码。
例如，数据发射机可以被配置为将相同的前导码发送若干次(至少两次)。
数据发射机可以被配置为发送至少两个前导码，使得至少两个前导码中的第一前导码仅在接收机侧适用于粗略检测，并且至少两个前导码中的第二前导码在接收机侧适用于完全检测。
例如，数据发射机可以被配置为发送第一前导码，使得可以在接收机侧在接收数据流中容易地检测到第一前导码。在接收机侧，第一前导码的检测仅提供差的时间精度，然而，这足以在接收数据流中定位第二前导码，然后在此基础上将执行实际检测或同步。
数据发射机还可以被配置为连同至少两个前导码中的第一前导码全体一起发送另外的数据；与第一前导码全体一起发送的另外的数据可以包含与至少两个前导码的第二前导码有关的信息。利用包含在另外的数据内的信息，例如可以发信号通知至少两个前导码之间的时间间隔或频率间隔。
数据发射机还可以被配置为将至少两个前导码中的一个前导码拆分成至少两个部分前导码，并且以彼此相关的时间和/或频率间隔来发送至少两个部分前导码。
在实施例中，数据发射机可以被配置为发送参考信号本身，参考信号是以时间上确定性的方式进行重复的信号(例如，信标)。
例如，数据发射机可以是发送信标的基站。按照已知的间隔，基站然后将数据发送给某些传感器节点。
数据发射机可以被配置为在数据之前、在数据之后或在数据之间发送参考信号，使得参考信号的发送将不与数据的发送叠加。
数据发射机可以被配置为以与用于数据的数据速率不同的数据速率来发送参考信号。数据发射机可以被配置为以与用于发送数据的调制类型或调制方法不同的调制类型或调制方法来发送参考信号。
数据发射机可以被配置为连同参考信号全体一起发送另外的数据。连同参考信号全体一起发送的另外的数据的至少一部分可以包含与要用于发送数据的跳频图案和/或跳时图案有关的信息。
在实施例中，数据发射机可以包括接收机，该接收机被配置为从不同的数据发射机接收参考信号。参考信号可以是以时间上确定性的方式进行重复的信号(例如，信标)。
例如，数据发射机可以是传感器节点，其接收基站的信标，并且响应于接收到信标，以与该信标时间同步的方式来发送数据。
下面将描述数据接收机的优选实施例。
在实施例中，数据接收机可以被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步和频率同步的方式来接收数据或者从缓冲器中提取数据。
例如，数据接收机可以被配置为将用于接收数据的接收时间适配于参考信号的时间，使得参考信号和数据的接收将是时间同步的。
此外，数据接收机可以被配置为将用于接收数据的接收频率适配于参考信号的频率，使得参考信号和数据的接收将是频率同步的。
在实施例中，跳频图案可以指示要用于接收数据的一系列接收频率或接收跳频。
例如，可以以第一接收频率(或者在第一频率信道内)接收数据的第一部分，并且可以以第二接收频率(或者在第二频率信道内)接收数据的第二部分，第一接收频率和第二接收频率不同。跳频图案可以定义(或指定或指示)第一接收频率和第二接收频率。备选地，跳频图案可以指示第一接收频率以及第一接收频率与第二接收频率之间的频率间隔(接收跳频)。当然，跳频图案可以仅指示第一接收频率与第二接收频率之间的频率间隔(接收跳频)。
在实施例中，跳时图案可以指示要用于接收数据的一系列接收时间或接收时间间隔。
例如，可以以第一接收时间(或者在第一接收时隙内)接收数据的第一部分，并且可以以第二接收时间(或者在第二接收时隙内)接收数据的第二部分，第一接收时间和第二接收时间不同。跳时图案可以定义(或指定或指示)第一接收时间和第二接收时间。备选地，跳时图案可以指示第一接收时间以及第一接收时间与第二接收时间之间的时间间隔。当然，跳时图案可以仅指示第一接收时间与第二接收时间之间的时间间隔。
在实施例中，数据可以包括至少两个数据分组，其中，数据接收机可以被配置为根据跳频图案和/或跳时图案接收该至少两个数据分组全体，或者从缓冲器中提取该至少两个数据分组全体。
数据可以是被拆分成至少两个数据分组的电报，至少两个数据分组中的每个数据分组都比电报短。数据接收机可以被配置为对至少两个数据分组进行组合以便获得电报。
在实施例中，参考信号可以是前导码。
数据接收机可以被配置为以全体方式接收前导码或者从缓冲器中提取前导码。
此外，数据接收机可以被配置为连同另外的数据全体一起，接收前导码，或者从缓冲器中提取前导码。连同前导码全体一起接收或者从缓冲器中提取的另外的数据可以包含与跳频图案和/或跳时图案有关的信息，并且数据接收机可以被配置为在使用与跳频图案和/或跳时图案有关的信息时接收数据或者从缓冲器中提取数据。
在实施例中，参考信号可以包括两个前导码。
该至少两个前导码中的第一前导码可以适用于粗略检测，而该至少两个前导码中的第二前导码可以适用于完全检测。数据接收机可以被配置为在使用第一前导码时执行粗略检测，并且在使用第二前导码时执行完全检测。
数据接收机可以被配置为连同至少两个前导码中的第一前导码一起接收另外的数据或者从缓冲器中提取该另外的数据。该另外的数据可以包括与两个前导码中的第二前导码有关的信息，并且数据接收机可以被配置为在使用与第二前导码有关的信息时在接收数据流中检测第二前导码。例如，包含在另外的数据内的信息可以用于发信号通知两个前导码之间的时间间隔或频率间隔，并且数据接收机可以被配置为在使用发信号通知的时间间隔或频率间隔时检测第二前导码。
两个前导码可以均适用于完全检测。数据接收机可以被配置为在成功地完全检测到两个前导码中的一个前导码的情况下立即接收数据，而不执行对两个前导码中的另一个前导码的检测。此外，数据接收机可以被配置为在没有成功地完全检测到两个前导码中的一个前导码的情况下对两个前导码中的另一个前导码执行检测。此外，数据接收机可以被配置为在没有成功地完全检测到两个前导码的情况下，对两个前导码进行组合以便执行检测。
在实施例中，数据接收机可以被配置为发送参考信号本身。参考信号可以是以时间上确定性的方式进行重复的信号(例如信标)。
例如，数据接收机可以是基站，其被配置为发送信标并响应于信标以与信标时间同步的方式接收从传感器节点发送的数据。
附图说明
下面将参考附图更详细地说明本发明的实施例，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的包括数据发射机和数据接收机的系统的示意性框图；
图2在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据120之前；
图3在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之间，使得参考信号的发送不与数据的发送叠加；
图4在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之前，参考信号以比用于数据的数据速率更低的数据速率来发送；
图5在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之前，并且其中参考信号在频域中扩展；
图6在图中示出了三个参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之间，使得参考信号的发送不与数据的发送叠加；
图7在图中示出了三个参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之间，使得参考信号的发送不与数据的发送叠加，并且其中，参考信号表现出固定定义的相互的时间间隔和频率间隔；
图8在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之前，其中，数据分组设置有附加的同步序列；
图9在图中示出了参考信号和借助于跳频和跳时图案发送的数据的重复布置，其中在每种情况下参考信号在时间上都布置在数据之前；
图10在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在该数据之前，并且其中，另外的数据连同参考信号一起发送；
图11在图中示出了参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在该数据之前，并且其中，另外的数据连同参考信号一起发送，该另外的数据包含例如与跳频和跳时图案或长度有关的信息；
图12在图中示出了三个参考信号相对于借助于跳频和跳时图案发送的数据的布置，其中，参考信号在时间上布置在数据之间，使得参考信号的发送不与数据的发送叠加，并且其中，在每种情况下参考信号都连同另外的数据一起发送；
图13示出了根据实施例的发送数据的方法的流程图；以及
图14示出了根据实施例的接收数据的方法的流程图。
在对本发明的实施例的以下描述中，相同或动作上相同的元件将在图中由相同的附图标记来指代，使得它们在不同实施例中的相应描述是可互换的。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的包括数据发射机100和数据接收机110的系统的示意性框图。该系统使用跳频图案和/或跳时图案从数据发射机100向数据接收机110发送数据120。
在实施例中，数据发射机100被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号130时间同步的方式发送数据120。
在实施例中，数据接收机110被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号130时间同步的方式接收数据120。
在图1中，作为示例，假设在使用跳频和跳时图案(即，跳频图案和跳时图案的组合)140时发送数据。当然，可以仅在使用跳频图案或跳时图案时发送数据120。
跳频图案可以是数据发射机100用来发送数据的一系列发送频率或发送跳频。
例如，数据的第一部分可以以第一发送频率(或者在第一频率信道内)发送，并且数据的第二部分可以以第二发送频率(或者在第二频率信道内)发送，第一发送频率和第二发送频率不同。在该上下文中，跳频图案可以定义(或指定或指示)第一发送频率和第二发送频率。备选地，跳频图案可以指示第一发送频率以及第一发送频率与第二发送频率之间的频率间隔(发送跳频)。当然，跳频图案可以仅指示第一发送频率与第二发送频率之间的频率间隔(发送跳频)。
跳时图案可以指示数据发射机100用来发送数据的一系列发送时间或发送时间间隔。
例如，数据的第一部分可以以第一发送时间(或者在第一发送时隙内)发送，并且数据的第二部分可以以第二发送时间(或者在第二发送时隙内)发送，第一发送时间和第二发送时间不同。跳时图案可以定义(或指定或指示)第一发送时间和第二发送时间。备选地，跳时图案可以指示第一发送时间以及第一发送时间与第二发送时间之间的时间间隔。当然，跳时图案可以仅指示第一发送时间与第二发送时间之间的时间间隔。
如已经提到的，数据发射机100被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式来发送数据。
因此，数据发射机100可以被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时在时间上使数据的发送适配于参考信号。
例如，数据发射机100可以被配置为在时间上将用于发送数据的发送时间适配于参考信号的时间，使得参考信号和数据的发送将是时间同步的。
例如，数据发射机100可以被配置为将发送时间(例如，仅跳频图案情况下的发送时间、或者仅跳时图案或组合的跳频图案和跳时图案情况下的发送时间(例如，第一发送时间和第二发送时间))适配于参考信号的发送时间或者接收时间，使得在参考信号的发送时间或接收时间与数据的发送时间之间维持固定定义的时间关系(例如，时间间隔)。
数据发射机100还可以被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号频率同步的方式来发送数据。
例如，数据发射机100可以被配置为将用于发送数据的发送频率适配于参考信号的频率，使得参考信号和数据的发送将是频率同步的。
例如，数据发射机100可以被配置为将发送频率(例如，仅跳时图案情况下的发送频率、或者仅跳频图案或组合的跳频图案和跳时图案情况下的发送频率(例如，第一发送频率和第二发送频率))适配于参考信号的发送频率或者接收频率，使得在参考信号的发送频率或接收频率与数据的发送频率之间维持固定定义的频率关系(例如，相同的频率或频率间隔)。
跳时和跳频图案140可以是跳频图案和跳时图案的组合，即，数据发射机100用于发送数据的一系列发送时间或发送时间间隔，该发送时间(或发送时间间隔)具有与其相关联的发送频率(或发送跳频)。
在实施例中，数据可以包括至少两个数据分组142和144，该至少两个数据分组142和144是根据跳频图案和/或跳时图案从数据发射机100向数据接收机110发送的。
可以发送数据以使得在至少两个数据分组142和144之间存在发送暂停(期间数据发射机不进行发送的暂停)。
数据可以是被拆分成至少两个数据分组142和144的电报，至少两个数据分组142和144中的每个数据分组都比电报短。
在实施例中，数据发射机100可以包括被配置为发送数据120的发送单元102。发送单元102可以连接到数据发射机100的天线104。数据发射机100还可以包括被配置为接收数据的接收单元106。接收单元可以连接到天线104或数据发射机100的另一(单独的)天线。数据发射机100还可以包括组合的发送/接收单元(收发机)。
数据接收机110可以包括被配置为接收数据120的接收单元116。接收单元116可以连接到数据接收机110的天线114。此外，数据接收机110可以包括被配置为发送数据的发送单元112。发送单元112也可以连接到天线114或数据接收机110的另一(单独的)天线。
在实施例中，数据发射机100可以是传感器节点，而数据接收机110可以是基站。当然，数据发射机100也可以是基站，而数据接收机110可以是传感器节点。此外，数据发射机100和数据接收机110也可以都是传感器节点。此外，数据发射机100和数据接收机110可以都是基站。
下面将更详细地说明通过图1呈现并且可以由数据发射机100和数据接收机110执行的发送方法的详细实施例。
在该上下文中，示出了能够通过电报拆分方法扩展已存在的标准接收机的技术。以这种方式，可以在数据接收机(例如，传感器节点)110处实现改进的抗干扰性、改进的吞吐量、以及通常还改进的能量消耗。
在典型的接收机110中，电报的同步和检测在大多数情况下呈现最大的挑战并且涉及最大的计算能力。如果还通过使用电报拆分方法来执行检测，则这通常将进一步增加能耗。
为了在获得借助于电报拆分方法实现的高抗干扰性的同时避免该问题，实施例涉及使用(经典的)前导码和电报拆分方法的组合。
在该上下文中，通常不适配接收机的检测，因此，可以继续使用所有先前存在的算法。可以通过电报拆分来扩展相对简单的解码器。
传统上还利用电报拆分方法借助于所拆分的跳(数据分组或子数据分组)来执行电报的检测。由于单个发送的跳的传送能量通常不足以进行检测，因此前导码必须拆分到若干跳上。在接收机中，必须以非常大量的计算开销来将这些跳重新接合，以便能够执行检测。
第一详细实施例
为了避免这个问题，一个或多个前导码可以不以拆分方式发送而被全体发送。因此，可以采用经典方法进行检测，其需要比拆分的前导码少得多的计算能力。随后，可以借助于电报拆分来发送数据，以便确保抗干扰性，如图2所示。
在图中，图2示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之前。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图2所示，参考信号可以是前导码130。前导码130可以被全体发送。可以在数据120(数据分组142和144中的)之前发送前导码130。
换句话说，图2示出了通过电报拆分而包括经典前导码130和数据120的电报的设置。
前导码130通常可以具有与数据跳(数据分组或子数据分组)142和144的长度不同的长度。附加地，可以发生这样的情况：数据跳142和144的长度变化，并且因此不是恒定的。
跳142和144可以(就像之前一样)将另外的前导码包含在其中。因此，前导码130附加地存在。
在实施例中，不发生有效载荷的扩展。此外，有效载荷可以通过差错保护来传送。
在实施例中，前导码130在宽度上可以小于或等于数据120。换句话说，传送前导码130的数据速率可以不同于或等于传送数据120(或数据分组142和144)的数据速率。
在实施例中，前导码130可以被全体传送(在发射机侧或在波形侧)。数据120可以按照时间并且可选地借助于电报拆分方法按照频率分发。
在实施例中，已经(以头部追加(prepend)的方式)发送的前导码130可以用于检测(在接收机侧或者在解码器侧)。当执行了检测时，可以根据时间和频率方面的跳变图案来接收数据、或者从缓冲器取出(cut out)数据120并使数据120经受符号恢复。
第二详细实施例
当采用协调系统时，不能在先前发送的前导码上发送数据120，而是基于基站的信标来发送数据120。
因此，参考不再是(先前)发送的信号而是接收的信号。然而，该方法可以是相同的，数据120可以借助于电报拆分方法基于信标按照时间和频率分发。
这里的优点还在于，在若干个发射机占用相同的频率资源的情况下，抗干扰性得到提高。由于系统的协调，所讨论的接入方法是时隙ALOHA。
在实施例中，可以采用具有发送参考信号(信标)能力的双向系统(在发射机侧或者在波形侧)。数据120可以按照时间并且可选地借助于电报拆分方法按照频率分发，并且可以以时间并且可选地以信标的频率来发送。
在实施例中，可以采用所发送的参考信号(信标)(在接收机侧或解码器侧)进行检测。在成功检测到信标之后，数据120可以根据跳变图案按时间和频率来接收或者从缓冲器中取出并经受符号恢复。
第三详细实施例
数据跳142和144不一定在前导码130之后传送。还可以在前导码130之前添加数据120(以头部追加数据120)。在不同信道中与前导码130并行地发送数据120也是可行的。
通常，先前方法的任意组合都是可能的，例如，在前导码130之前和之后添加数据120。
仅需要接收机110知道数据跳142和144相对于前导码130的位置。跳142和144可以可选地借助于跳频按照频率分发。这种方法如图3所示。
在图中，图3示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之间。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图3所示，参考信号可以是前导码130。前导码130可以被全体传送。可以在数据120(或数据分组142和144)之间至少分部分地发送前导码130，使得前导码130的发送不与数据120的发送叠加。
换句话说，图3示出了通过电报拆分而具有经典前导码130和数据120的电报的设置，其中数据120不一定在前导码130之后发送。
该方法的优点在于延长了相干时间，因为现在可以在两个方向上(在前导码130之前和之后)使用。
在实施例中，前导码130可以被全体发送(在发射机侧或波形侧)，数据120按照时间并且可选地借助于电报拆分方法按照频率在前导码130之前、之后和/或期间分发。
在实施例中，已经(以头部追加的方式)发送的前导码130可以用于检测(在接收机侧或者在解码器侧)。当执行了检测时，可以根据跳变图案按照时间和频率取出数据120。
第四详细实施例
还为了能够以低信噪比(SNR)执行检测，可以根据前导码长度来适配数据速率。这意味着前导码130的数据速率通常不同于借助于电报拆分方法发送的数据120的数据速率。这种设置如图4所示。
在图中，图4详细示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之前。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图4所示，参考信号可以是前导码130。前导码130可以被全体传送。可以在数据120(在数据分组142和144中的)之前传送前导码130。可以以比用于数据120的数据速率更低的数据速率来传送前导码130。与数据120相比的前导码130的更低的数据速率在图4中由频率方向上的信号宽度指示。
换句话说，图4示出了通过电报拆分而具有经典前导码130和数据120的电报的设置，前导码的数据速率已经被减小。
例如，对于在16到32个符号范围内的典型的前导码长度，前导码130的数据速率可以比数据120的数据速率低大约10到20倍，其中数据120以FEC(前向纠错)的较低编码速率来编码，并借助于电报拆分来传送。
在实施例中，前导码130可以被全体送(在发射机侧或在波形侧)，数据120借助于电报拆分方法来传送。前导码130的数据速率可以与用于数据120的数据速率不同。
在实施例中，在检测之后，可以(在接收机侧或解码器侧)采用不同的数据速率进行解码，并且因此可以例如改变采样速率或切换所匹配的滤波器。
第五详细实施例
可以以相对简单的方式检测一些类型的调制。相反，其它类型的调制在带宽效率和噪声影响方面展现出更好的性能。
通过将电报拆分成前导码130和数据120，也可以彼此独立地选择针对这两种方法的调制类型。结果，可以根据应用彼此独立地选择用于检测的最佳调制方法和数据。
例如，BPSK(二进制相移键控)可以用于同步，而MSK(最小频移键控)可以用于数据。
在实施例中，前导码130可以(在发射机侧或波形侧)具有与数据120的调制类型不同的调制类型。
在实施例中，在检测之后，可以(在接收机侧或解码器侧)采用不同的数据速率进行解码，并且因此可以例如改变采样速率或切换所匹配的滤波器。
第六详细实施例
甚至可以通过针对前导码/同步130采用完全不同的发送方法来扩展上述构思。原则上，任意组合都是可能的，无论是扩展方法、窄带还是OFDM(正交频分复用)。
例如，如图5所示的扩展方法可以用于同步。
详细地，在图中，图5示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之前，并且参考信号130在频域中扩展。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图5所示，参考信号可以是前导码130。前导码130可以被全体传送。这里，前导码130可以在数据120(在数据分组142和144中的)之前传送。对于前导码130，可以使用啁啾扩频(CSS)方法，而数据120可以借助于电报拆分方法以普通方式来传送。备选地，可以采用普通的跳频方法而不是电报拆分方法，以使得在部分分组142与144之间不暂停(发送暂停)。
换句话说，图5示出了通过电报拆分而包括前导码130、数据120的电报的设置，前导码130借助于CSS方法(CSS＝啁啾扩频)而被调制。
因此，CSS前导码可以用于检测，而数据可以借助于UNB调制来传送。然而，数据120不是以一个频率被全体发送的，而是借助于跳频和/或电报拆分在时间和频率上分发。这使得形成这样的主要优点：在非协调发送(例如ALOHA或时隙ALOHA)的情况下，抗干扰性甚至更高。该优点也适用于协调系统，因为借助于跳频方法和电报拆分方法，当两个部分分组142和144同时以相同频率发送时，不能发送电报的一些部分；所述部分可以由接收机110借助于纠错来恢复。
在实施例中，发送前导码130的方法可以与发送数据120的方法不同(在发射机侧或波形侧)。
在实施例中，可以采用不同的恢复符号方法(在接收机侧或解码器侧)以在检测之后进行解码。
第七详细实施例
利用先前的方法，可以以适度量的计算开销来检测同步；然而，有关抗干扰性的问题依然存在。在上述情况下，如果在发送期间在与参考信号相同的频带内干扰活跃，并且如果所述干扰在接收机处展现出较高的功率，则通常不能检测到电报。
为了消除该问题，不仅可以发送前导码130，而且可以在数据120之前和/或之后和/或之间不时地插入前导码130。在图6中示出了这一点。
在图中，图6详细示出了三个参考信号130_1至130_3相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，参考信号130_1至130_3在时间上布置在数据120之间，使得参考信号130_1至130_3的发送不与数据120的发送叠加。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图6所示，参考信号130_1至130_3可以是前导码。前导码130_1至130_3可以各自被全体传送。
换句话说，图6示出了包括若干前导码130_1至130_3和数据120的电报的设置，其中数据120是借助于电报拆分来发送的。
如果由于干扰而未找到前导码130_1至130_3中的一个，则只有一部分电报将丢失，并且其余部分可以借助于电报拆分中采用的前向纠错来恢复。
然而，要说明的是，与电报拆分相反，此时，每个前导码可以以与解码所需的信噪比(SNR)相比类似的(仅具有几dB的差异)的信噪比(SNR)独自检测。
在实施例中，可以将若干个前导码130_1至130_3引入到分组(或电报)中(在发射机侧或波形侧)；然而，它们不需要具有与用于数据120的数据速率或调制方法相同的数据速率或调制方法。
在实施例中，每个前导码130_1至130_3可以独自地解码(在接收机侧或解码器侧)，其中可以根据检测来解码数据。如果电报的一部分丢失，则可以在前向纠错(FEC)之前将其插入到接收数据流中。
第八详细实施例
与电报拆分类似，可以定义前导码130_1至130_3之间的暂停和跳频，如图7所示。
在图中，图7详细示出了三个参考信号130_1至130_3相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130_1至130_3在时间上布置在数据120之间，使得参考信号130_1至130_3的发送不与数据120的发送叠加，并且参考信号130_1至130_3关于彼此具有固定的时间间隔和频率间隔。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图7所示，参考信号130_1至130_3可以是前导码。前导码130_1至130_3可以分别被全体传送。此外，参考信号130_1至130_3分别关于彼此具有固定的时间间隔t1和t2以及频率间隔f1和f2。
这提供了以下优点：在前导码受到干扰的情况下(例如，第一前导码130_1)，仍然可以推断所有数据跳142和144。因此，与先前的情况相比，数据120的抗干扰性得到提高。
然而，与电报拆分相反，每个前导码130_1至130_3仍然是以与解码所需的信噪比(SNR)相比类似的(仅具有几dB的差异)的信噪比(SNR)可独自检测的。这意味着检测仅关于一个单个的前导码工作，这与电报拆分方法相反。通过定义的图案将前导码130_1至130_3彼此耦接的另一优点在于如下事实：在(例如，第一前导码130_1的)成功检测的情况下，其余的前导码(第二前导码130_2和第三前导码130_3)不再需要被检测，因此节省了另外的计算能力。
在低信噪比(SNR)值的情况下，还可以附加地将每个前导码的各个检测结果组合成总的检测可能性。
在实施例中，可以将若干个前导码130_1至130_3引入分组(或电报)中(在发射机侧或解码器侧)。在所述前导码130_1至130_3之间存在定义的时间和频率图案。
在实施例中，每个前导码130_1至130_3可以独自地解码(在发射机侧或波形侧)。然而，基于所接收的前导码，接收机110不能推断出未检测到的前导码，并且因此可以使用所有数据进行解码。此外，当接收到前导码时，可以终止检测。
第九详细实施例
如果前导码130_1至130_3之间的时间间隔是已知的，则仅检测前导码中的一个前导码就足够了，如前一示例所示。
替代以相同的数据速率并且借助于相同的调制方法发送所有前导码130_1至130_3，各个前导码130_1至130_3的调制和数据速率两者均是可变的。例如，对于简单的接收机，可以采用易于检测的前导码。对于更复杂的接收机，通过使用另一前导码进行在计算上强度更大的检测。
如在第二详细实施例中所描述的那样，如果前导码的数据速率减小，则这将使得检测的时间分辨率将根据数据速率减小的倍数而降低。然而，借助于上述方法，仍然可以关于两个前导码实现完全的精度，而不涉及任何大的计算开销。为此，最初通过使用简单方法执行“粗略”同步，并且如果已经找到前导码，则可以基于其它前导码来计算精细检测。
根据性能类别，可以有以下四种检测。第一，基于易于找到的前导码的低功率检测。第二，基于易于找到的前导码的低功率检测以及随后的基于先前的检测的精细检测。第三，基于更复杂的前导码的高功率检测。第四，基于更复杂的前导码的高功率检测与基于易于找到的前导码的低功率检测的组合。
在实施例中，可以针对前导码采用各种类型的调制和/或各种数据速率(在发射机侧或波形侧)。
第十详细实施例
替代在第九详细实施例中描述的针对不同接收机可以使用不同前导码，也可以插入易于检测的所谓的前置前导码(pre-preamble)(即前置码)和/或后置前导码(post-preamble)(即后置码)和/或中间前导码(mid-preamble)(即中置码)。
这里，实际前导码具有头部追加于其的另外的前导码，该另外的前导码可以在不涉及任何大的计算开销的情况下被检测，但是提供相对低水平的时间精度。如果检测到前置前导码，则针对实际前导码，仅较小的时间搜索区域留待搜索。
通常，前置前导码具有与实际前导码的数据速率不同的数据速率。通常进一步减小数据速率以使得更容易检测到前置前导码。
前置前导码的长度可以偏离实际前导码的长度。也可以选择不同类型的调制。
与先前的方法相比，该方法具有如下优点：即使用简单的接收机也能检测到所有前导码。
在实施例中，可以在实际前导码之前(在发射机侧或波形侧)发送接收机已知的另外的序列。
在实施例中，可以执行预检测(在接收机侧或解码器侧)，并且如果预检测成功，则可以在某一搜索区域内执行更精细的检测。
第十一详细实施例
为了在干扰的情况下通过足够的计算能力获得更高水平的可检测性和/或获得时间上精确的同步和/或改进的频率估计，除了前导码之外，还可以将同步序列引入到跳中，或者可以仅将附加的同步跳引入到电报中，如图8所示。
图8在图中详细示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140传送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之前，数据分组(跳)设置有附加的同步序列。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图8所示，参考信号130可以是前导码。前导码130可以被全体传送。此外，数据分组至少分部分地设置有同步序列，使得除了仅包括数据的数据分组142和144之外，还存在包括数据和同步序列两者的数据分组146和149，以及仅包括同步序列的数据分组147和148。
换句话说，图8示出了用于粗略检测的前导码130和跳146至149中的用于精细检测的同步序列的组合。
然后，将出于粗略分组检测的目的采用前导码130，并且前导码130将仅必须满足该准则。结果，在大多数情况下，前导码的长度可以明显地减小。
如果在接收机内存在足够的计算能力，则可以直接基于跳146至149中的同步序列来计算方向。这提供了这样的优点：在检测期间，抗干扰性提高了。
在实施例中，除了实际前导码130之外，还可以(在发射机侧或波形侧)将另外的同步序列引入到跳中，或者可以仅将同步跳引入到电报中。
在实施例中，可以执行预检测(在接收机侧或解码器侧)，并且如果所述预检测成功，则可以在某一搜索区域内执行进一步更精细的检测。高性能接收机可以直接基于跳来计算检测。
第十二详细实施例
如果采用所谓的数据的重复，则可以利用MRC(最大比组合)或其它技术将数据融合成总结果。这根据所使用的重复次数极大地提高了数据的抗干扰性，并且还提高了抗噪声性能。已经根据实际使用建立的良好的指导值包括三次重复。
替代每次以新前导码来形成新数据，在此将数据进行重复。在前导码之间的间隔已知的情况下，仅仅一个被正确解码的前导码就足可以计算所有其它前导码的位置。否则，必须针对MRC检测相同数据的至少两个前导码。
与第五详细实施例不同，每个帧再次仅由一个前导码和相关联的数据组成，如图9所示。
在图中，图9详细示出了参考信号130和借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的重复布置，其中，在每种情况下参考信号130在时间上都布置在数据120之前。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图9所示，参考信号130可以是前导码。前导码130可以被全体发送。举例来说，参考信号130和数据120的布置在图9中被重复三次；在重复中，参考信号130和数据120的布置可以在频率上移位。在图9中，该重复的参考信号130和数据120的布置被称为帧150_1至150_3。
换句话说，图9示出了具有三重重复的帧150_1至150_3的电报的设置。
图9还示出了帧150_1至150_3以非常简单的方式被发送若干次。在此，重复不必以相同的频率进行。帧之间的时间间隔也可以变化。如果接收机已知不同的跳变图案，则也可以采用该不同的跳变图案。
在实施例中，可以将相同的数据发送若干次(在发射机侧或波形侧)。
在实施例中，解码器可以(在接收机侧或解码器侧)将来自所接收的所有重复的信息进行组合以形成一个整体电报。
第十三详细实施例
在图中，图10示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之前，并且其中，另外的数据152连同参考信号130一起传送。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图10所示，参考信号可以是前导码130。前导码130可以被全体传送。可以在数据120(在数据分组142和144中的)之前传送前导码130。前导码可以具有尾部追加(append)于其的另外的数据152。
换句话说，图10示出了由核心序列(前导码130和另外的数据152)和扩展序列(通过电报拆分的数据)组成的电报的设置。
如在图10中可以看到的，可以用数据字段152来扩展前导码130，或者该数据也可以被引入到前导码中。该数据字段连同前导码一起形成所谓的核心分组或核心序列。例如，如果仅非常少的数据要发送，那么就没有绝对的必要针对手边很少的数据来产生和发送所拆分的跳。
然而，因为核心数据由于尾部追加于前导码而非常容易受到干扰，因此应该通过重复来保护该信息。因此，这里也可以仅重复核心分组内的信息，因为数据已经由于电报拆分而展现出改进的抗干扰性。
如果数据跳142和144尾部追加于核心分组，则所述数据跳也将被称为扩展分组或扩展序列。
在实施例中，(在前导码130之前、期间或之后)可以(在发射机侧或波形侧)在前导码130之后添加(尾部追加)未知有效载荷。
在实施例中，解码器可以从两个不同区域提取所发送的信息(在接收机侧或解码器侧)。这里，解码可以在单独的步骤中执行或者被一起执行。
第十四详细实施例
图11在图中示出了参考信号130相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130在时间上布置在数据120之前，并且其中，另外的数据152连同参考信号130一起发送。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图11所示，参考信号可以是前导码130。前导码130可以被全体发送。可以在数据120(在数据分组142和144中的)之前发送前导码130。前导码可以具有添加于其的另外的数据152。另外的数据152可以包含关于跳频图案和/或跳时图案的信息。
换句话说，图10和/或图11示出了由核心序列(前导码130和头部152)和扩展序列(通过电报拆分的数据)组成的电报的设置。
因此，替代仅在前导码130之后跟随有效载荷，也可以使用核心分组内的一部分信息或整个信息来定义扩展的另外的发送参数。
以这种方式，例如，可以发信号通知所采用的数据速率、跳变图案(时间和频率)、跳长度或频带。
发信号通知后续扩展的优点在于可以自由地配置时间位置和图案。因此，针对每次发送，可以选择随机跳变图案来发送数据。这极大地提高了发送可靠性。如果发射机具有关于其它发送或可用于其的干扰的信息，则它可以适配图案使得避免叠加。
例如，如果基站要同时响应两个传感器节点，则利用不同的跳变图案这将是可能的，而不会导致完全叠加。此外，基站可以将去往若干个订户的发送进行组合，并且因此可以执行载波聚合(CA)。
在实施例中，可以在前导码之后添加接收机未知并且可以(分部分)用于发信号通知的有效载荷(在发射机侧或波形侧)。
在实施例中，解码器可以从两个不同区域提取所发送的信息(在接收机侧或解码器侧)。这里，来自核心的信息被(分部分地)用于产生扩展序列的跳变图案、跳长度等。
尽管在上述实施例中假设参考信号是前导码，但是本发明不限于这种实施例。相反，参考信号也可以是信标，在这种情况下，上述实施例类似地适用。
第十五详细实施例
替代发信号通知核心内的扩展，也可以发信号通知其它核心序列的位置。为此，每个核心序列包括不同的信息，使得可以推断出任何其它核心序列，如图12所示。
在图中，图12示出了三个参考信号130_1至130_3相对于借助于跳频和跳时图案140发送的数据120的布置，其中，参考信号130_1至130_3在时间上布置在数据120之间，使得参考信号130_1至130_3的发送不与数据的发送叠加，参考信号130_1至130_3分别连同另外的数据152_1至152_3一起发送。纵坐标描述频率，而横坐标描述时间。
如图12所示，参考信号可以是前导码130_1至130_3。前导码130_1至130_3可以分别被全体发送。可以在时间方面在数据120之间发送前导码130_1至130_3，使得前导码130_1至130_3不与数据叠加。前导码130_1至130_3可以分别具有尾部追加于其的另外的数据152_1至152_3。另外的数据152_1至152_3可以包含与其它前导码130_1至130_3和/或另外的数据152_1至152_3有关的信息和/或关于数据142、146的信息。
换句话说，图12示出了由核心序列(前导码和头部)和扩展序列(通过电报拆分的数据)组成的电报的设置，在头部中发信号通知前导码的位置。
例如，每个电报可以采用三个核心序列。因此，可以在第一核心序列中定义和引入与第二核心序列和第三核心序列相对于第一核心序列有关的信息。这类似地适用于另外两个核心序列。
该方法提供的主要优点是前导码/核心序列之间的间隔不需要在所有电报上相同。如果若干订户同时发送电报，其中该电报针对各个核心序列使用相同跳变图案，则这经常导致完全叠加。如果电报的核心序列的跳变图案是随机分发的，则完全叠加的可能性大大降低。因此，可以发送远远更多的电报。
在实施例中，可以在前导码之后添加接收机未知并且可以(分部分)用于发信号通知的有效载荷(在发射机侧或波形侧)。
在实施例中，解码器可以从两个不同区域提取所发送的信息(在接收机侧或解码器侧)。这里，来自核心的信息被(分部分地)用于产生扩展序列的跳变图案、跳长度等。
另外的实施例
图13示出了根据实施例的发送数据的方法200的流程图。方法200包括在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式来发送数据的步骤202。
图14示出了接收数据的方法210的流程图。方法210包括在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式来接收数据的步骤212。
在实施例中，对易于检测的前导码和电报拆分方法进行组合。
在实施例中，对易于检测的若干前导码进行组合。
在实施例中，将信令信息或有效载荷引入到易于检测的前导码中。
实施例提供了一种用于从许多传感器节点向一个基站发送数据的系统。然而，本文描述的构思可以用于信道未被协调(ALOHA或时隙-ALOHA接入方法)并且因此接收机不知道何时发送分组的情况下的任何发送。附加地，这可以导致与其他订户的叠加，这在发送期间引起干扰。
在该上下文中，所使用的无线电发送频带可以但不是必须被专门保留用于所述发送。频率资源可以与许多另外的系统共享，这使得信息的可靠发送更加困难。
实施例提供如下技术：借助于该技术，经典接收机可以通过电报拆分方法得到扩展，而不必执行电报的更加费力的检测。这里，可以应用与数据速率、调制方法以及前导码和数据的长度有关的各种组合。此外，可以将电报拆分成核心序列和扩展序列，其中核心序列可以用作信令等。如果发送多于一个前导码，则与已知算法相比，借助于有技巧的组合可以愈发改进系统的性能。
尽管已在设备的上下文中描述了一些方面，但是应当理解：所述方面还表示了对对应方法的描述，使得设备的块或结构组件还被理解为对应的方法步骤或方法步骤的特征。通过与之类比，结合方法步骤来描述或被描述为方法步骤的方面也表示对对应设备的对应块或细节或特征的描述。一些或全部方法步骤可以由硬件设备来执行(或同时使用硬件设备)，例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或若干可以由这种设备来执行。
取决于具体实现要求，本发明的实施例可以用硬件或软件来实现。可以在使用其上存储有电可读控制信号的数字存储介质的同时来实现各种实现方式，例如软盘、DVD、蓝光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘或任何其它磁或光存储器，电可读控制信号可以与可编程计算机系统协作或合作，使得执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
因此，根据本发明的一些实施例包括数据载体，该数据载体包括能够与可编程计算机系统合作以执行本文描述的任何方法的电可读控制信号。
一般而言，本发明的实施例可被实现为具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码用于在计算机上运行计算机程序产品时执行任何方法。
该程序代码还可以存储在例如机器可读载体上。
其它实施例包括用于执行本文描述的任何方法的计算机程序，所述计算机程序存储在机器可读载体上。
换句话说，本发明方法的实施例从而是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机上运行计算机程序时执行本文描述的任何方法。
本发明方法的另一实施例从而是数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)，其上记录有用于执行本文描述的任何方法的计算机程序。数据载体、数字存储介质或计算机可读介质通常是有形的和/或非易失性的和/或非暂时性的。
本发明方法的另一实施例从而是表示用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可被配置为例如经由数据通信链路(例如，经由互联网)来传送。
另一实施例包括例如计算机或可编程逻辑器件之类的处理装置，其被配置为或适于执行本文描述的任何方法。
另一实施例包括其上安装有用于执行本文描述的任何方法的计算机程序的计算机。
根据本发明的另一实施例包括被配置为用于向接收机发送用于执行本文描述的至少一个方法的计算机程序的设备或系统。该发送可以是例如电子的或光学的。接收机可以是例如计算机、移动设备、存储器设备或类似设备。该设备或系统可以包括例如用于向接收机发送计算机程序的文件服务器。
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列FPGA)可以用于执行本文描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作，以执行本文描述的任何方法。一般而言，在一些实施例中，方法由任何硬件设备来执行。所述硬件设备可以是任何通用硬件，例如计算机处理器(CPU)或图形卡(GPU)，或者可以是方法专用的硬件，例如ASIC。
本文描述的设备可以例如在使用硬件装置、或者在使用计算机、或者在使用硬件装置和计算机的组合时来实现。
本文描述的设备或本文描述的设备的任何组件可以至少部分地以硬件或软件(计算机程序)来实现。
本文描述的方法可以例如在使用硬件装置、或者在使用计算机、或者在使用硬件装置和计算机的组合时来实现。
本文描述的方法或本文描述的设备的任何组件可以至少部分地由硬件或软件来执行。
上述实施例仅表示对本发明的原理的说明。应当理解：本领域其他技术人员将意识到本文描述的布置和细节的任何修改和变化。这就是为什么本发明预期仅由下面权利要求的范围来限制，而非本文借助于对实施例的描述和讨论所提出的具体细节来限制。

Claims (21)

1.一种数据发射机(100)，包括：
发送单元(102)，被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来发送数据(120)；
其中，所述参考信号包括至少两个前导码(130_1和130_2)，
其中，所述至少两个前导码(130_1和130_2)中的第一前导码(130_1)是以一个第一频率被全体发送的，
其中，所述至少两个前导码(130_1和130_2)中的第二前导码(130_2)是以一个第二频率被全体发送的，所述第二频率与所述第一频率不同，
其中，所述数据(120)包括至少两个数据分组(142；144)，所述发送单元(102)被配置为根据所述跳频图案和/或跳时图案发送所述至少两个数据分组(142；144)，
其中，所述数据是电报，所述数据发射机被配置为将所述电报拆分成所述至少两个数据分组，所述至少两个数据分组中的每个数据分组均比所述电报短。
2.根据权利要求1所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)被配置为连同所述前导码一起全体发送另外的数据。
3.根据权利要求1所述的数据发射机(100)，其中，所述数据(120)包含前导码符号。
4.根据权利要求1所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)还被配置为：在使用所述跳频图案和/或跳时图案时，以与所述参考信号频率同步的方式来发送所述数据(120)。
5.根据权利要求1所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)被配置为发送所述参考信号本身，所述参考信号是前导码；
所述数据发射机(100)被配置为发送所述前导码，使得所述前导码在接收机侧适用于完全检测。
6.根据权利要求5所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)被配置为在所述数据(120)之前发送所述前导码。
7.根据权利要求5所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)被配置为以比用于所述数据(120)的数据速率更低的数据速率来发送所述前导码。
8.根据权利要求5所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)被配置为使用与用于所述数据(120)的调制类型或调制方法不同的调制类型或调制方法来发送所述前导码。
9.根据权利要求5所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)被配置为连同所述前导码一起发送另外的数据(152)。
10.根据权利要求9所述的数据发射机(100)，其中，与所述前导码一起发送的所述另外的数据(152)的至少一部分包含与所述数据(120)的所述跳频图案和/或跳时图案有关的信息。
11.根据权利要求1所述的数据发射机(100)，所述数据发射机(100)包括接收机，所述接收机被配置为从不同的数据发射机(100)接收所述参考信号。
12.一种数据接收机(110)，包括：
接收单元(116)，被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式来接收数据(120)或者从缓冲器中提取所述数据(120)；
其中，所述参考信号包括至少两个前导码(130_1和130_2)，
其中，所述至少两个前导码(130_1和130_2)中的第一前导码(130_1)是以一个第一频率被全体发送的，
其中，所述至少两个前导码(130_1和130_2)中的第二前导码(130_2)是以一个第二频率被全体发送的，所述第二频率与所述第一频率不同，
其中，所述数据(120)包括至少两个数据分组(142；144)，所述数据接收机(110)被配置为根据所述跳频图案和/或跳时图案接收所述至少两个数据分组(142；144)或者从所述缓冲器中提取所述至少两个数据分组(142；144)，
其中，所述数据是电报，所述电报被拆分成所述至少两个数据分组，所述至少两个数据分组中的每个数据分组均比所述电报短，
其中，所述数据接收机被配置为将所述至少两个数据分组进行组合以便获得所述电报。
13.根据权利要求12所述的数据接收机(110)，所述数据接收机(110)还被配置为在使用所述跳频图案和/或跳时图案时以与所述参考信号频率同步的方式接收所述数据(120)或者从所述缓冲器中提取所述数据(120)。
14.根据权利要求12所述的数据接收机(110)，其中，所述前导码连同另外的数据(152)一起被接收或者从所述缓冲器中提取。
15.根据权利要求14所述的数据接收机(110)，其中，连同所述前导码一起被接收或者从所述缓冲器中提取的所述另外的数据(152)包含与所述跳频图案和/或跳时图案有关的信息；
所述数据接收机(110)被配置为在使用与所述跳频图案和/或跳时图案有关的所述信息时接收所述数据(120)或者从所述缓冲器提取所述数据(120)。
16.根据权利要求12所述的数据接收机(110)，所述数据接收机(110)被配置为发送所述参考信号本身。
17.一种系统，包括：
根据权利要求1所述的数据发射机(100)；以及
根据权利要求12所述的数据接收机(110)。
18.一种发送数据的方法(200)，包括：
在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式发送(202)数据；
其中，所述参考信号包括至少两个前导码，
其中，所述至少两个前导码中的第一前导码是以一个第一频率被全体发送的，
其中，所述至少两个前导码中的第二前导码是以一个第二频率被全体发送的，所述第二频率与所述第一频率不同，
其中，所述数据包括至少两个数据分组，其中所述至少两个数据分组根据所述跳频图案和/或跳时图案被发送，
其中，所述数据是电报，其中所述电报被拆分成所述至少两个数据分组，所述至少两个数据分组中的每个数据分组均比所述电报短。
19.一种接收数据的方法(210)，包括：
在使用跳频图案和/或跳时图案时以与参考信号时间同步的方式接收(212)数据；
其中，所述参考信号包括至少两个前导码，
其中，所述至少两个前导码中的第一前导码是以一个第一频率被全体发送的，
其中，所述至少两个前导码中的第二前导码是以一个第二频率被全体发送的，所述第二频率与所述第一频率不同，
其中，所述数据包括至少两个数据分组，其中所述至少两个数据分组根据所述跳频图案和/或跳时图案被接收或从缓冲器中提取，
其中，所述数据是电报，所述电报被拆分成所述至少两个数据分组，所述至少两个数据分组中的每个数据分组均比所述电报短，
其中，所述至少两个数据分组被组合以便获得所述电报。
20.一种计算机可读存储介质，存储具有程序代码的计算机程序，所述程序代码在由处理器执行时，指示所述处理器执行根据权利要求18或19所述的方法。
21.一种数据发射机(100)，包括：
发送单元(102)，被配置为在使用跳频图案和/或跳时图案时，以与参考信号时间同步的方式来发送数据(120)，
其中，所述参考信号是前导码，
其中，所述前导码以一个频率被全体发送的，
其中，所述发送单元(102)被配置为与所述前导码一起发送另外的数据(152)，
其中，与所述前导码一起发送的所述另外的数据(152)的至少一部分包含与所述数据的所述跳频图案和/或跳时图案有关的信息。
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