CN112910603A - 一种数字数据的编码方法 - Google Patents
一种数字数据的编码方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112910603A CN112910603A CN202110077404.0A CN202110077404A CN112910603A CN 112910603 A CN112910603 A CN 112910603A CN 202110077404 A CN202110077404 A CN 202110077404A CN 112910603 A CN112910603 A CN 112910603A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coding
- bit
- signal
- digital data
- sart
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
本发明涉及一种数字数据的编码方法，其特征在于：针对一段数字数据，通过不同时长信号实现对数字数据中不同数字位的编码，通过控制发送信号的电平跳变间隔时间长短来实现不同时长信号的输出。该数字数据的编码方法编码相对简单，无需约定时钟周期即能进行通讯，同时通讯波特率高且安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字数据的编码方法。
背景技术
当前计算机、通讯、电子领域中，主流的数字数据编码方式有：非归零码(NRZ)、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等编码方式，通过这些编码方式对数字数据进行编码后，就可以将数字数据以数字信号的方式发送出去，接收方按照与所使用的编码方式规则对应的方法实现解码，进而实现数字通讯，如UART通讯。传统的数字数据编码方式，包括上述的编码都会依赖信号的电平高低情况，或电平跳变方向，进而解码到相应数据bit为1或者0。在波特率确定的情况下，不论传输什么数据，传输耗时仅与数据量大小有关，与数据具体内容无关，无法有效的进行数据的加密，安全性相对较差。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种编码相对简单，无需约定时钟周期即能进行通讯，同时通讯波特率高且安全性更高的数字数据的编码方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够提高信号抗干扰能力的数字数据的编码方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够进一步提高通讯速度的数字数据的编码方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种数字数据的编码方法，其特征在于：针对一段数字数据，通过不同时长信号实现对数字数据中不同数字位的编码，通过控制发送信号的电平跳变间隔时间长短来实现不同时长信号的输出。
进一步改进地，所述编码后的数字数据包括启动位Sart、停止位End，以及位于启动位Sart、停止位End之间的表征0、1的数据位；编码启动位Sart、0、1、停止位End对应的信号时长均通过至少一个电平跳变的间隔时间段表征；
编码启动位Sart对应的信号时长为aT，编码0对应的信号时长为bT，编码1对应的信号时长为cT，编码停止位End对应的信号时长为dT，其中T为单位数字编码周期，a、b、c、d均为正整数，且a≠b≠c≠d。
可选择地，编码启动位Sart对应的信号时长包括两个电平跳变的间隔时间段，每个时间间隔为4T，相应编码启动位Sart对应的信号时长为8T；编码0、1、停止位End对应的信号时长均只包括一个电平跳变的间隔时间段，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为2T，编码停止位End对应的信号时长为4T；
或者编码启动位Sart、0、1、停止位End对应的信号时长均只包括一个电平跳变的间隔时间段，编码启动位Sart对应的信号时长为8T，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为2T，编码停止位End对应的信号时长为4T。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：所述a、b、c、d为不连续的正整数。
优选地，编码启动位Sart对应的信号时长为7T，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为3T，编码停止位End对应的信号时长为5T。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：所述编码后的数字数据还包括设置在启动位Sart后的解码控制位Ctr；
在发送编码后的数字数据前，判断是否m*bT+n*cT＞n*bT+m*cT，如果是，则编码解码控制位Ctr对应的时长为cT，相互交换数据位0、1对应的编码信号时长，即编码数据位0对应的信号时长为cT，编码数据为1对应的信号时长为bT；如果否，则编码解码控制位Ctr对应的时长为bT，保持当前数据位0对应的信号时长为bT，数据位1对应的信号时长为cT；
其中m为原始数字数据中出现数据位0的次数，n为原始数字数据中出现数据位1的次数。
与现有技术相比，本发明的优点在于：相较于曼彻斯特码，该数字数据的编码方法不是通过高低电平或电平跳变方向来实现编码，而是通过控制数字信号的电平跳变间隔时间，通过不同长短的电平跳变间隔时间来实现不同的信号时长的输出，进而实现编码，编码方式简单，相应解码也简单，输入端仅需要抓取端口电平跳变间隔时间长短，即可解码出数字数据。
该数字数据的编码方法自带时钟，在收发双方没有约定单位数字编码周期的情况下，通讯接收方可以根据启动位Sart的信号时长，直接测出单位数字编码周期，确定解码的单位数字编码周期。
该数字数据的编码方法中，通讯速度与具体数据内容相关，速度不固定，如此可结合数字数据加密技术进行加密，用来增加密文数据破解难度，安全性高。
附图说明
图1为利用本发明实施例中数字数据的编码方法编码的一个字节数据的信号图。
图2为利用本发明实施例中数字数据的编码方法编码的另一个字节数据的信号图。
图3为利用本发明实施例中数字数据的编码方法编码的两个字节数据的信号图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
本实施例中的数字数据的编码方法的核心内容为：针对一段数字数据，通过不同时长信号实现对数字数据中不同数字位的编码，通过控制发送信号的电平跳变间隔时间长短来实现不同时长信号的输出。
通常编码后的数字数据包括启动位Sart、停止位End，以及位于启动位Sart、停止位End之间的表征0、1的数据位，本实施例中，为了提高通讯速度，在启动位Sart后增加设置了的解码控制位Ctr，该解码控制位Ctr可以选择使用，具体的使用方法详见下文的描述。
编码启动位Sart对应的信号时长为aT，编码0对应的信号时长为bT，编码1对应的信号时长为cT，编码停止位End对应的信号时长为dT，其中T为单位数字编码周期，该T可以与传统编码方式中的1/bps对应，其中bps为波特率。另外a、b、c、d均为正整数，且a≠b≠c≠d。
编码启动位Sart、解码控制位Ctr0、1、停止位End对应的信号时长均通过至少一个电平跳变的间隔时间段表征，通常采用一个电平跳变的间隔时间段来进行信号时长的表征，解码时更加简单方便。而由于启动位Sart比较特殊，用于判断编码后信号的起始位置，可针将启动位Sart对应的信号时长分割为包括两个电平跳变的间隔时间段。如图1至图3所示，编码启动位Sart对应的信号时长包括两个电平跳变的间隔时间段，每个时间间隔为4T，相应编码启动位Sart对应的信号时长为8T，当然也编码启动位Sart仅包含一个电平跳变的间隔时间段，该间隔时间段的间隔时间直接为8T。
另外如权利要求1至图3所示，本实施例中编码0、1、停止位End对应的信号时长均只包括一个电平跳变的间隔时间段，编码0对应的信号时长为1T，即对应于0的电平跳变的间隔时间段的间隔时间为1T。编码1对应的信号时长为2T，即对应于1的电平跳变的间隔时间段的间隔时间为2T，编码停止位End对应的信号时长为4T。
解码时，获取一个电平跳变间隔时间段的间隔时间t，进而获取信号时长xT前的系数x，以判断当前对应的数据，
其中[]表示取整数计算，而t+0.5T则为了做四舍五入，使得计算结果更加准确。若x＞4则表示信道空闲，若x＝3，则表明信道存在干扰。当连续出现两个x＝4的情况时，则判断检测到启动位Sart，开始出现数字数据。进而如果出现x＝1时，则表明对应的数据为0，x＝2时，则表明对应的数据为1。当仅出现一个x＝4时，则判断检测到停止位End，该串数字数据传送结束。由于编码时，0对应的信号时长为1T，1对应的信号时长为2T，并且在计算x时是通过四舍五入的方式进行计算，存在干扰影响计算结果的可能，为了进一步提高信号的抗干扰能力，可采用实施例二中的编码方式。
另外，本实施例中，编码时，0对应的信号时长为1T，1对应的信号时长为2T，则显然传输一串数字数据的时间长短与数据内容强相关，即传输一串数字数据的时间长短为S＝8T+mT+2nT+4T，其中m为原始数字数据中出现数据位0的次数，n为原始数字数据中出现数据位1的次数。为了进一步提高通讯速度，即减小传输一串数字数据的时间长短S，则在发送编码后的数字数据前，判断是否m*bT+n*cT＞n*bT+m*cT，如果是，则编码解码控制位Ctr对应的时长为cT，相互交换数据位0、1对应的编码信号时长，本实施例中，即编码数据位0对应的信号时长为2T，编码数据为1对应的信号时长为1T；如果否，则编码解码控制位Ctr对应的时长为bT，本实施例中即保持当前数据位0对应的信号时长为1T，数据位1对应的信号时长为2T。即编码出现次数更多的数据位对应的信号时长更短，以达到通讯速度最佳化。
相较于差分曼彻斯特码，在通讯口最大反转速率一定的情况下，本方案的平均通讯波特率为曼彻斯特编码的1.33倍，计算如下：
差分曼彻斯特码每传送1个bit需要固定翻转2次，耗时2个单位数字编码周期，即2T。
本方案中，bit＝0耗时1个单位数字编码周期，即1T；bit＝1耗时2个单位数字编码周期，即2T。假设一串数字数据内容中bit＝1和bit＝0出现的比例为1:1，采用本实施例中的编码方法编码的信号，平均每bit编码发送耗时为1.5个单位数字编码周期，相应波特率的提升率为：[(1/1.5)÷(1/2)-1]×100％≈33.3％。
实施例二
本实施例与实施例一的区别仅在于：将a、b、c、d设置为不连续的正整数。如编码启动位Sart对应的信号时长为7T，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为3T，编码停止位End对应的信号时长为5T。
如此在进行数字数据解码时，根据检测到的电平跳变间隔时间t进行数字位对应的信号时长xT前的系数x计算时，则能够更好的发挥抗干扰能力，如当经过四舍五入计算出的x为非1、3、5、7等数据时能更好的判断存在信号干扰，此时则可做出数据丢弃或示警处理。
Claims (6)
1.一种数字数据的编码方法，其特征在于：针对一段数字数据，通过不同时长信号实现对数字数据中不同数字位的编码，通过控制发送信号的电平跳变间隔时间长短来实现不同时长信号的输出。
2.根据权利要求1所述的数字数据的编码方法，其特征在于：所述编码后的数字数据包括启动位Sart、停止位End，以及位于启动位Sart、停止位End之间的表征0、1的数据位；编码启动位Sart、0、1、停止位End对应的信号时长均通过至少一个电平跳变的间隔时间段表征；
编码启动位Sart对应的信号时长为aT，编码0对应的信号时长为bT，编码1对应的信号时长为cT，编码停止位End对应的信号时长为dT，其中T为单位数字编码周期，a、b、c、d均为正整数，且a≠b≠c≠d。
3.根据权利要求2所述的数字数据的编码方法，其特征在于：编码启动位Sart对应的信号时长包括两个电平跳变的间隔时间段，每个时间间隔为4T，相应编码启动位Sart对应的信号时长为8T；编码0、1、停止位End对应的信号时长均只包括一个电平跳变的间隔时间段，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为2T，编码停止位End对应的信号时长为4T；
或者编码启动位Sart、0、1、停止位End对应的信号时长均只包括一个电平跳变的间隔时间段，编码启动位Sart对应的信号时长为8T，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为2T，编码停止位End对应的信号时长为4T。
4.根据权利要求2所述的数字数据的编码方法，其特征在于：所述a、b、c、d为不连续的正整数。
5.根据权利要求4所述的数字数据的编码方法，其特征在于：编码启动位Sart对应的信号时长为7T，编码0对应的信号时长为1T，编码1对应的信号时长为3T，编码停止位End对应的信号时长为5T。
6.根据权利要求2至5任一权利要求所述的数字数据的编码方法，其特征在于：所述编码后的数字数据还包括设置在启动位Sart后的解码控制位Ctr；
在发送编码后的数字数据前，判断是否m*bT+n*cT＞n*bT+m*cT，如果是，则编码解码控制位Ctr对应的时长为cT，相互交换数据位0、1对应的编码信号时长，即编码数据位0对应的信号时长为cT，编码数据为1对应的信号时长为bT；如果否，则编码解码控制位Ctr对应的时长为bT，保持当前数据位0对应的信号时长为bT，数据位1对应的信号时长为cT；
其中m为原始数字数据中出现数据位0的次数，n为原始数字数据中出现数据位1的次数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110077404.0A CN112910603A (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种数字数据的编码方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110077404.0A CN112910603A (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种数字数据的编码方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112910603A true CN112910603A (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=76118671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110077404.0A Pending CN112910603A (zh) | 2021-01-20 | 2021-01-20 | 一种数字数据的编码方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112910603A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1458772A (zh) * | 2002-05-13 | 2003-11-26 | 义隆电子股份有限公司 | 以可变长度信号表示数字数据的无线通讯编解码方法 |
| CN103378923A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-10-30 | 北京鼎合远传技术有限公司 | 基于频率调制的基带传输编码方法及其装置 |
| CN108092741A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-29 | 深圳和而泰数据资源与云技术有限公司 | 基于音频接口的通信方法、终端及通信设备 |
| WO2018133920A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | Vacon Oy | Integrated serial communication |
| CN111314020A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-19 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种通信数据的编码方法及系统 |
-
2021
- 2021-01-20 CN CN202110077404.0A patent/CN112910603A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1458772A (zh) * | 2002-05-13 | 2003-11-26 | 义隆电子股份有限公司 | 以可变长度信号表示数字数据的无线通讯编解码方法 |
| CN103378923A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-10-30 | 北京鼎合远传技术有限公司 | 基于频率调制的基带传输编码方法及其装置 |
| WO2018133920A1 (en) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | Vacon Oy | Integrated serial communication |
| CN108092741A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-29 | 深圳和而泰数据资源与云技术有限公司 | 基于音频接口的通信方法、终端及通信设备 |
| CN111314020A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-19 | 烽火通信科技股份有限公司 | 一种通信数据的编码方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7769048B2 (en) | Link and lane level packetization scheme of encoding in serial links | |
| US9451543B2 (en) | Wireless communication method for transmitting message to slave devices from master devices | |
| JPH11506289A (ja) | デジタルビデオ伝送のためのブロックコーディング | |
| JPH11500887A (ja) | 遷移制御されたデジタルエンコード及び信号伝送システム | |
| US20120066531A1 (en) | Method and apparatus for adaptive power control in a multi-lane communication channel | |
| EP3129893A1 (en) | Single-wire interface bus transceiver system based on i2c-bus, and associated method for communication of single-wire interface bus | |
| JP4822412B2 (ja) | データ通信デバイス | |
| TWI516060B (zh) | Synchronization sequence data transmission method and circuit device | |
| CN100438518C (zh) | 以可变长度信号表示数字数据的无线通讯编解码方法 | |
| CN112910603A (zh) | 一种数字数据的编码方法 | |
| MY118061A (en) | Encoding/decoding system for coherent signal interference reduction | |
| US7251699B1 (en) | Low overhead coding with arbitrary control symbol placement | |
| CN103166732B (zh) | 时脉嵌入的数据传输方法以及封包数据编码/解码方法 | |
| CN109347605B (zh) | 一种编码方法、解码方法及装置、计算机可读存储介质 | |
| CN114863666B (zh) | 一种红外遥控的无载波编码方法 | |
| CN111556222B (zh) | 一种基于喷泉码的图像数据变速率安全传输方法 | |
| CN104202124B (zh) | 一种erp数据包通讯方法 | |
| CN108551366B (zh) | 一种基于led和手机相机的可见光通信方法 | |
| CN108039916B (zh) | 以脉冲的出现作为编码跳变的时间差通信编码方法及装置 | |
| CN112532321A (zh) | 一种便携式激光通信设备的大动态范围数据通信方法 | |
| KR100997870B1 (ko) | 데이터 인코딩 및 디코딩 방법, 데이터 전송 방법, 송신기 및 수신기 | |
| US7676725B1 (en) | Method of code generation that minimizes error propagation | |
| JPH0918461A (ja) | データ受信装置 | |
| CN108322298A (zh) | 一种uart失同步恢复的方法、设备及系统 | |
| CN110489373B (zh) | 一种串行隔离通信方法、装置及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210604 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |