CN111049769A

CN111049769A - 信号传输的方法及装置

Info

Publication number: CN111049769A
Application number: CN201911184359.8A
Authority: CN
Inventors: 王拂依
Original assignee: TCL Huaxing Photoelectric Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd; TCL Huaxing Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本揭示提供一种数据传输的方法及传输装置，在对信号数据进行加扰和解扰处理时，利用前一扰码序列获取当前扰码序列，其中，当前扰码序列的第一位集是由前一扰码序列的第二位集直接赋值得到的，当前扰码序列的第三位集是由前一扰码序列中的特征位集的逻辑运算结果赋值得到的，第三位集由当前扰码序列中除第一位集之外的所有其他位组成，再利用当前扰码序列中特定的连续位集对当前数据信号进行加扰，得到当前扰码数据。处理后，信号数据在传输时电磁干扰少，传输稳定同时传输效率高。

Description

信号传输的方法及装置

技术领域

本揭示涉及通信传输技术领域，尤其涉及一种信号传输的方法及装置。

背景技术

随着数字信号传输技术的高速发展，对数字信号的传输质量以及其它性能都提出了更高的要求。

在信号的传输过程中，会受到多种因素的干扰。这些外界因素阻碍了信号的正常传输，严重情况下甚至无法获取信号。同时，由于输入的信号的频率集中，信号频谱的峰值过大，使得信号的能量集中，在信号传输的过程中，产生较大的电磁干扰。现有的技术方案中，通常在数字信号的传输设备的发送端处加入扰码器，扰码器可以改变数字信号的统计特性，进而使数字信号变为近似白噪声序列并进行传输。而白噪声序列的频率较分散，从而达到减小信号的电磁干扰情况。此外，扰码器还会生成具有一定循环周期的扰码序列，以保证信号的正常传输。但是，现有的扰码器中，其生成的扰码序列的循环周期较短，周期一般为2¹⁶-1，难以保证序列的均衡性，同时随着大数据时代的到来，数字信号传输的数据量明显增加，现有的扰码器的效率很难满足现代通信系统中的数据传输，极大的影响了信号传输过程中的效果。

综上所述，现有的扰码器在信号的传输过程中，其生成的扰码序列的周期较短，不能减少信号传输时电磁等因素的干扰，以及存在着扰码速率低，无法保证信号传输质量的问题。

发明内容

本揭示提供一种信号传输的方法及装置，以解决信号在传输过程中，扰码器生成的扰码序列周期短，信号在传输时电磁干扰，传输质量不理想等问题。

为解决上述技术问题，本揭示实施例提供的技术方案如下：

根据本揭示实施例的第一方面，提供了一种信号传输的方法，包括：

S100：扰码生成器提供一第i扰码序列，i≥0；

S101：将所述第i扰码序列内的各个位集进行逻辑运算，并将所述逻辑运算的结果赋值，得到第i+1扰码序列的各个位集；

S102：选取所述第i+1扰码序列内的所述位集对数据信号进行加扰，形成一扰码数据，继续循环执行并得到当前扰码数据；

S103：将所述当前扰码数据传送给下一节点。

根据本揭示一实施例，还包括步骤S104：接受所述当前扰码数据，并对所述当前扰码数据进行解扰，得到原始数据。

根据本揭示一实施例，所述步骤S101中，所述第i+1扰码序列的第一位集由所述第i扰码序列的第二位集直接赋值得到，所述第i+1扰码序列的第三位集由所述第i扰码序列中的特征位集的逻辑运算结果赋值得到。

根据本揭示一实施例，所述第三位集由所述第i+1扰码序列中除所述第一位集之外的所有其他位集组成。

根据本揭示一实施例，每一个扰码序列包括依次排列的24个位。

根据本揭示一实施例，所述逻辑运算中，

由前一扰码序列的第二位集中的各个对应赋值得到当前扰码序列的第一位集的各个位的运算公式为：

tt[i,j]＝tt[i-1,j-1]；

其中，tt[i,j]表示第i扰码序列的第j位，tt[i-1,j-1]表示第i-1扰码序列的第j-1位，j为0、1、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或23；

由前一扰码序列的特征位集中的各个位经过赋值得到当前扰码序列的第三位集的各个位的公式为：

tt[i,m]＝tt[i-1,23]⊕tt[i-1,m-1]；

其中，tt[i,m]表示第i个扰码序列的第m位，tt[i-1,m-1]表示第i-1扰码序列的第m-1位，m为4、5、7。

根据本揭示一实施例，⊕包括异或者逻辑运算。

根据本揭示一实施例，所述步骤S102中，所述扰码序列内的所述位集对数据信号进行加扰得到所述当前扰码数据的公式为：

Dout[i,k]＝Din[i,k]⊕tt[i,20-k]，k＝0，1，…，7；

其中，Dout[i,k]为第i扰码数据中的第k位，Din[i,k]为第i原始数据的第k位，tt[i,20-k]为第i扰码序列的第20-k位，k为0、1、2、3、4、5、6或7。

所述步骤S104中，对所述当前扰码数据进行解扰的公式为：

Dout[i,k]＝Din[i,k]⊕tt[i,20-k]。

根据本揭示一实施例，所述步骤S100中，包括如下步骤：

S200：根据生成多项式X24+X7+X5+X4+1计算伪随机序列；

S201：将由所述伪随机序列值和该序列值中的第一个值组成的初始值对应的写入到所述扰码生成器中，作为所述第i扰码序列。

根据本揭示的第二方面，还提供了一种信号传输的装置，所述传输装置用于执行以实现本揭示实施例中提供的信号传输的方法。

综上所述，本揭示实施例的有益效果为：

本揭示提供一种信号传输的方法及传输的装置，利用前一扰码序列并通过相应的逻辑运算得到当前扰码序列，原始数据信号在经过本揭示实施例中的方法处理后，得到的数据信号更加接近白噪声的特性，更有利于降低信号功率谱能量峰值、减少电磁干扰、提高信号传输速率；另一方面本揭示中由第i个扰码序列生成第i+1个扰码序列时，每一位最多经过一次逻辑运算得到，使得第i个扰码序列生成第i+1个扰码序列的延时更短，最终实现整个系统在运行时，更加高效、稳定。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是揭示的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本揭示实施例的信号传输方法中的加扰方法的流程示意图；

图2为本揭示实施例中的信号加扰方法的示意图；

图3为本揭示实施例中的信号解扰方法的示意图；

图4为本揭示实施例提供的数据传输装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本揭示实施例中的附图，对本揭示实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本揭示一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本揭示中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本揭示保护的范围。

在本揭示的实施例中，如图1所示，图1为本揭示实施例的信号传输方法中的加扰方法的流程示意图。本揭示实施例中的加扰的方法包括如下步骤：

S100：扰码生成器提供一第i扰码序列，i≥0。

在信号传输的过程中，首先通过信号发送终端发送一初始信号源，本揭示实施例中，发生终端为扰码生成器，扰码生成器发送一系列的扰码序列，以对信号数据进行加扰。

发送终端还可包括其他发射终端，其主要功能为提供初始的扰码序列。

具体的，扰码生成器可以包括线性移位寄存器(linear feedback shiftregister，LFSR)，扰码生成器还可包括其他处理器或者相对于的扰码软件生产器。

S101：将所述第i扰码序列内的各个位集进行逻辑运算，并将所述逻辑运算的结果赋值，得到第i+1扰码序列的各个位集。

S102：选取所述第i+1扰码序列内的所述位集对数据信号进行加扰，形成一扰码数据，继续循环执行并得到当前扰码数据。

所述步骤S101、S102为本揭示实施例中的加扰方法的主要实施步骤与方法，具体的：

当扰码生成器发送完扰码序列后，扰码序列会继续进行传输，同时，后续传输过程中，会对所述扰码序列进行处理，使得信号在传输的过程中更加的稳定。

设定当前处理的为第i个扰码序列的信号数据，每一个扰码序列经过不同方式的处理后，其对信号的影响也各不相同。

本揭示实施例中，以第i扰码序列为例，第i扰码序列为前一扰码序列，当前扰码序列为第i+1扰码序列。通过第i扰码序列得到第i+1扰码序列，其中，当前扰码序列的第一位集是由前一扰码序列的第二位集直接赋值得到的，当前扰码序列的第三位集是由前一扰码序列中的特征位集的逻辑运算结果赋值得到的，第三位集由当前扰码序列中除第一位集之外的所有其他位组成，特征位集包括多个特征位。

具体的，如图2所示，图2为本揭示实施例中的加扰方法示意图。在本揭示实施例的LFSR中，在其生产扰码序列时，LFSR的生成多项式为：G(x)为X²⁴+X⁷+X⁵+X⁴+1，通过所述G(x)多项式计算伪随机序列，并将所述伪随机序列值和该序列值中的第一个值组成的初始值对应的写入到所述扰码生成器中，作为所述第i扰码序列。其中，式中的第一个项X²⁴表示单个扰码序列的位数为24。

由于前一扰码序列与当前序扰码列之间存在相应的联系，在本揭示实施例中，前一扰码序列与当前扰码序列的位数均为24。在这24位数的扰码序列中，其中，

第0位、第1位、第2位、第3位、第6位、第8位至第23位属于第一位集；

第0位、第1位、第2位、第5位、第7位至第23位属于第二位集；

第4位、第5位、第7位属于第三位集；

第3位、第4位、第6位、第23位属于特殊位集；

第13位至第20位属于预定位集。

所述位集定义完成后，根据图2中所示的加扰方法中所对应的输入输出关系以及前一扰码序列与当前扰码序列之间的逻辑关系进行加扰信号处理。

优选的，在处理过程中，通过逻辑关系式来表达当前扰码序列的获取方式。

本揭示实施例中，以相邻的两项扰码序列为例，具体的以前一扰码序列第i-1扰码序列以及当前扰码序列中的第i扰码序列。

其中，设定前一扰码序列中的第i-1扰码序列以及当前扰码序列中的第i扰码序列分别为tt[i-1]、tt[i]：

当前扰码序列的各个位集均需通过前一扰码序列内的各个位集通过相应的逻辑运算赋值得到，具体的，

tt[i,j]＝tt[i-1,j-1]；

其中，tt[i,j]表示第i扰码序列的第j位，tt[i-1,j-1]表示第i-1扰码序列的第j-1位，j为0、1、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或23。

tt[i,m]＝tt[i-1,23]⊕tt[i-1,m-1]；

所述⊕包括异或者逻辑运算，当i＝0时为初始值，即扰码序列的初始值为tt[0]，本揭示实施例中，tt[0]＝1000110100000000000000001。

在所述步骤S102中，通过扰码序列内的各个位集对数据信号进行加扰，得到一系列的扰码数据，并将此加扰循环处理，具体的，结合图2中所示的扰码的示意图，得到扰码数据的公式为：

Dout[i,k]＝Din[i,k]⊕tt[i,20-k]，k＝0，1，…，7；

信号数据经过加扰之后，数据质量低的扰码数据的概率降低，进而提高了数据的传输质量，可以直接进行传输。

S103：将所述当前扰码数据传送给下一节点。

信号数据处理完成后，最后将所述当前扰码数据传输给下一节点，进行传输。

同时，本揭示实施例中的数据传输方法中，通过加扰方法对信号数据进行加扰之后，一方面扰码序列生成器生成的序列具有更大的循环周期，伪随机性特征更加显著，原始信号经过一个长周期的数据加扰后使得加扰之后的数据信号更加接近白噪声的特性，更有利于降低信号功率谱能量峰值、减少电磁干扰、提高信号传输速率；另一方面本揭示中由前一扰码序列得到当前扰码序列，每一位最多经过一次逻辑运算得到，使得第i-1个扰码序列生成第i个扰码序列的延时更短。最终实现整个系统高效、稳定运行的目标，信号处理更有效。

在通信传输系统中，扰码与解扰是成对出现的，在解扰中，解扰电路与扰码电路一致，其区别在于：扰码电路与解扰电路的输入、输出相反。即扰码电路的输出为解扰电路的输入，扰码电路的输入为解扰电路的输出。

具体的，如图3所示，图3为本揭示实施例中的信号解扰方法的示意图。其解扰过程中的逻辑运算以及赋值与扰码过程相同，其解扰数据的获取方法也与扰码数据的获取方法相同。按照上述对扰码方法过程的介绍，因此，本揭示实施例中对其解扰方法不再重复叙述。

如图4所示，图4为本揭示实施例提供的传输装置示意图，传输装置400内包括有信号处理单元401，信号处理单元401在处理数据时，按照本揭示实施例中提供的扰码和解扰方法对信号数据进行运算处理，以保证信号的正常传输。

具体的信号处理单元401可包括集成芯片或存储器以及任何常规的处理器，其能对序列数据进行处理。信号处理单元401接受执行指令，并安装本揭示实施例中的加扰和解扰的方法对获取的信号数据进行运算，并得到能够进行传输的新数据序列。

同时，信号处理单元401对信号数据的处理还可通过软件处理进行运算，以实现本揭示实施例中提供的数据传输的功能。

以上对本揭示实施例所提供的一种数据传输的方法以及传输装置进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本揭示的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本揭示各实施例的技术方案的范围。

Claims

1.一种信号传输的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：扰码生成器提供一第i扰码序列，i≥0；

S103：将所述当前扰码数据传送给下一节点。

2.根据权利要求1所述的信号传输的方法，其特征在于，还包括步骤S104：接受所述当前扰码数据，并对所述当前扰码数据进行解扰，得到原始数据。

3.根据权利要求1所述信号传输的方法，其特征在于，所述步骤S101中，所述第i+1扰码序列的第一位集由所述第i扰码序列的第二位集直接赋值得到，所述第i+1扰码序列的第三位集由所述第i扰码序列中的特征位集的逻辑运算结果赋值得到。

4.根据权利要求3所述信号传输的方法，其特征在于，所述第三位集由所述第i+1扰码序列中除所述第一位集之外的所有其他位集组成。

5.根据权利要求3所述信号传输的方法，其特征在于，每一个扰码序列包括依次排列的24个位。

6.根据权利要求1所述信号传输的方法，其特征在于，所述逻辑运算中，由前一扰码序列的第二位集中的各个对应赋值得到当前扰码序列的第一位集的各个位的运算公式为：

tt[i,j]＝tt[i-1,j-1]；

tt[i,m]＝tt[i-1,23]⊕tt[i-1,m-1]；

7.根据权利要求6所述信号传输的方法，其特征在于，⊕包括异或者逻辑运算。

8.根据权利要求1或2所述的信号传输的方法，其特征在于，所述步骤S102中，所述扰码序列内的所述位集对数据信号进行加扰得到所述当前扰码数据的公式为：

Dout[i,k]＝Din[i,k]⊕tt[i,20-k]，k＝0，1，…，7；

其中，Dout[i,k]为第i扰码数据中的第k位，Din[i,k]为第i原始数据的第k位，tt[i,20-k]为第i扰码序列的第20-k位，k为0、1、2、3、4、5、6或7；

所述步骤S104中，对所述当前扰码数据进行解扰的公式为：

Dout[i,k]＝Din[i,k]⊕tt[i,20-k]。

9.根据权利要求1所述信号传输的方法，其特征在于，所述步骤S100中，包括如下步骤：

S200：根据生成多项式X24+X7+X5+X4+1计算伪随机序列；

10.一种信号传输的装置，其特征在于，所述传输装置用于执行以实现如权利要求1-9任一项所述的信号传输的方法。