KR20160062342A

KR20160062342A - Binary data compression and trasnfer method of knowing clusters from clusters by multiple radiowave modulating method

Info

Publication number: KR20160062342A
Application number: KR1020140164872A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 김정훈
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-06-02

Abstract

According to the present invention, a compressed cluster transmission method comprises: a step of performing a first-stage compression calculation process to compress each of clusters by calculating the same; a step of performing a second-stage compression calculation process to compress each of the clusters by calculating the same; a step of performing a first-stage decompression process to decompress each of the clusters; and a step of performing a second-stage decompression process to decompress each of the clusters. Accordingly, compressed data may be fully recovered to original data.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a binary cluster split compression / frequency modulation / demodulation method, and a transmission /

바이너리 클러스터들에 대하여, 단순히 압축 바이너리 클러스터를 분할하여 전송을 하되 무선전송방식을 이용하여 전송하기 위한 발명이다. The present invention is an invention for transmitting binary clusters by simply dividing compressed binary clusters and transmitting them using a wireless transmission scheme.

디지털 변조방식으로는 진폭편이 변조 (ASK : Amplitude Shift Keying), 주파수편이 변조 (FSK : Frequency Shift Keying) 및 위상편이 변조 (PSK : Phase Shift Keying)이 있는데 각각 디지털 파형에 대한 AM, FM, PM 방식에 해당된다. ASK 방식은 전송하고자 하는 디지털 신호에 대응하여 송신주파수의 진폭을 변화시켜 전송하는 방식으로 디지털 신호를 쉽게 변조할 수 있어 저가의 회로구현이 가능하지만 오류확률이 높아 1200bps이하의 저속, 비동기 데이터 전송에 이용된다. 또한 전송선로 상에서 잡음이나 레벨 변동에 약하므로 변조 기술에 거의 사용되지 않으나 복합변조기술을 이용하는 진폭위상 변조(QAM : Quadrature Amplitude Modulation)에 혼합되어 사용된다. Digital modulation schemes include Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), and Phase Shift Keying (PSK) . The ASK method is a method of changing the amplitude of the transmission frequency in response to the digital signal to be transmitted, so that the digital signal can be easily modulated and the low-cost circuit can be realized. However, since the error probability is high, . In addition, it is rarely used in modulation technology because it is sensitive to noise or level fluctuation on a transmission line. However, it is mixed with Quadrature Amplitude Modulation (QAM) using a complex modulation technique.

주파수 편이 변조는 디지털 신호인 ‘0’(또는 ‘-1’)과 +1의 비트를 정보신호가 ‘0’인 경우에는 f1이라는 주파수로 ‘+1’일 경우에는 f2라는 주파수인 2종류(저주파, 고주파)의 주파수에 각각 할당하여 전송하는 방식으로 정보가 주파수에 의해 전달되므로 ASK 방식보다 잡음이나 레벨 변동에 별로 영향을 받지 않으며 회로가 비교적 간단하다는 장점이 있다. 반면에 2개 이상의 주파수를 사용하기 때문에 대역폭을 많이 차지하고, PSK에 비해서는 에러율이 크다는 단점이 있다. The frequency shift keying modulates the bits of the digital signal '0' (or '-1') and +1 by a frequency of f1 when the information signal is' 0 'and a frequency of f2 when the information signal is' Frequency and high frequency), the information is transmitted by the frequency, so that it is less affected by noise or level variation than the ASK method, and the circuit is relatively simple. On the other hand, since it uses more than two frequencies, it takes up a lot of bandwidth and has a disadvantage that the error rate is larger than that of PSK.

PSK 방식은 전송하고자 하는 데이터의 값에 따라 송신주파수의 위상을 변화시키는 방식으로 전송할 데이터가 ‘0’일 경우에는 송신주파수의 위상을 180도 변화시키고, ‘+1’일 경우에는 변화를 주지 않은 상태로 정보를 비트 단위로 하나씩 전송하는 방식이다. PSK 방식은 신호의 진폭이 작아져도 위상은 표시되기 때문에 에러율이 적어 대부분의 고속 디지털 통신에서 사용되는 방식이다.
In the PSK method, the phase of the transmission frequency is changed according to the value of data to be transmitted. When the data to be transmitted is '0', the phase of the transmission frequency is changed 180 degrees. When the data is '+1' And transmits the information one by one in the bit state. The PSK method is a method used in most high-speed digital communications because of its low error rate because the phase is displayed even if the amplitude of the signal is small.

발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상술Detailed description of specific embodiments for carrying out the invention

바이너리 클러스터들에 대하여, 단순히 압축 바이너리 클러스터를 분할하여 전송을 하되 무선전송방식을 이용하여 전송하기 위한 발명이다. 기존 발명은 순차적으로 바이너리 클러스터를 전송하는 방식을 적용했는데 본 발명은 이를 더욱 구체화하고 한정하여 압축클러스터의 전송방식을 주파수 변조방식의 조합으로 구현할 수 있는 방법과 장치를 설명하고자 한다.
The present invention is an invention for transmitting binary clusters by simply dividing compressed binary clusters and transmitting them using a wireless transmission scheme. The present invention applies a method of sequentially transmitting binary clusters, but the present invention is to describe a method and an apparatus that can further realize and limit the transmission method of a compression cluster by a combination of frequency modulation schemes.

바이너리 클러스터별로는 PSK,ASK,FSK방식처럼 어느 하나의 변조방식을 선택하여 클러스터를 구분하는데 구체적으로는 직전 위상,진폭,주파수와 현재의 위상,진폭,주파수에 변화를 일정하게 번갈아 가도록 변조를 하여 클러스터를 구분하고, 각 클러스터 별로는 추가로 상기 3가지 변조방식중에 하나의 변조방식을 조합하여 데이터를 전송시에는 클러스터를 구분하는 것과 다른 변조방식을 사용하여 데이터를 전송하도록 한다.
The binary clusters are divided into clusters by selecting one of the modulation schemes such as PSK, ASK, and FSK. Specifically, the clusters are divided into a plurality of clusters by modulating the phase, amplitude, In addition, one of the three modulation methods is combined for each cluster, and data is transmitted using a different modulation scheme from that for dividing the cluster when data is transmitted.

예를 들어, 이진수 1010101110110101 의 경우 바이너리 클러스터별로 분리하면For example, in the case of binary 1010101110110101,

10 / 10 / 1011 / 101 / 10 / 101 로 분리되고, 10/10/1011/101/10/101,

각 클러스터에 대하여 자리내림이 발생하는 최소한의 1로만 이루어진 이진수인 캐리키로 각각을 빼주면, 다음과 같다.
For each cluster, subtract each of them with a carry-key, which is a binary number consisting of at least 1 where the rounding occurs.

10 / 10 / 1011 / 101 / 10 / 101 10/10/1011/101/10/101

-1 -1 -111 -11 -1 -11 -1 -1 -111 -11 -1 -11

================================== ===================================

1 1 100 10 1 10
1 1 100 10 1 10

상기와 가이, 1단계 압축연산을 거치면, 1 / 1 / 100 / 10 / 1 / 10 으로 변형된다. 이어 2단계 압축연산을 아래와 같이 거치면,When the above-described steps are subjected to a one-step compression operation, the result is transformed into 1/1/100/10/1/10. If the two-stage compression operation is performed as follows,

2단계 압축연산에서, 자리내림 연산이 발생할 수 없는 클러스터의 모든 비트가 "1" 인 경우에는, 클러스터와 동일한 비트길이의 "1"로만 이루어진 캐리키를 빼도록 한다. 한편 2단계 연산결과 아래와 같이 최종 압축클러스터가 생성된다.
In the two-step compression operation, when all the bits of the cluster in which the downward operation can not occur are "1 ", the carry key composed of only" 1 " On the other hand, as a result of the two-stage operation, a final compressed cluster is generated as follows.

1 / 1 / 100 / 10 / 1 / 10 1/1/100/10/1/10

-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

==================================================================

0 / 0 / 11 / 1 / 0 / 1
0/0/11/1/0/1

로 변형된다. 상기와 같은 과정을 거친뒤, . After the above process,

최종적인 압축 클러스터는 0 / 0 / 11 / 1 / 0 / 1 이 된다.
The final compression cluster is 0/0/11/1/0/1.

한편 원본데이터의 특성에 관하여 설명하면,On the other hand, the characteristics of the original data will be described.

원본데이터는 반드시 "10"으로 시작하도록 하면 모든 바이너리 클러스터가 제너럴 클러스터화 되어서 자리내림 연산이 2차에 걸쳐 진행이 가능하므로, 최상위 비트에 "10"을 강제로 붙이고, 복호화측에서 복호화한 다음 "10"을 강제로 제거하는 방법을 쓸수 있으며, 이러한 방식은 "10" 이아니더라도 매우 많을것이며, "100", "101", "10000", "1011", .... 등 무수히 많다.Since all binary clusters are made into a general cluster and the rounding operation can proceed over the second time, if "10" is used for starting the original data, "10" is forcibly added to the most significant bit, 10 "can be used. This method is very numerous even if it is not" 10 ", and there are numerous such as" 100 "," 101 "," 10000 "," 1011 ", ....

한편, 압축 클러스터에 대해서 각각 이를 압축전송부에서 전송할때는, 각 클러스터 별로 클러스터 구분을 위해서 변조시 PSK 방식, ASK방식, FSK 방식 어느하나를 이용할수 있는데 어느 방식을 선택하더라도, 클러스터의 구분(“/”) 에 대해서는 변조방식에 따라 구분하여 전송할 수 있다. When transmitting the compressed clusters to the compressed clusters, the PSK, ASK, and FSK schemes can be used for modulating clusters in each cluster. &Quot;) can be divided and transmitted according to the modulation scheme.

예를들어, 압축 전송부에서는 원본데이터를 이용하여 최종적인 압축클러스터를 만들고, 압축클러스터별로 구분하기 위한 변조방식을 선택한뒤, 각 클러스터내의 이진수 데이터에 대해서는 별도의 변조방식을 이용하여 데이터를 송신할 수있다.For example, in a compression transfer unit, a final compression cluster is created using original data, a modulation scheme for dividing each compression cluster is selected, and data is transmitted using a different modulation scheme for binary data in each cluster .

아래 표는 클러스터 구분을 위한 변조방식인 PSK, ASK,FSK 등의 방식을 예시하였The following table illustrates the PSK, ASK, and FSK modulation schemes for cluster classification

다. 각 변조방식에서의 직전 위상과 현재위상의 차이, 직전 진폭과 현재 진폭의 차이, 직전 주파수와 현재 주파수의 차이가 있는 주기 또는 시점에서 클러스터가 구분됨을 물리적으로 표현할 수 있다. 아래 표1을 보듯이, 클러스터가 바뀔때 마다 위상의 변화, 진폭의 변화, 주파수의 변화를 줌으로써, 클러스터 구분의 정보를 제공할 수 있다.
All. It can be physically expressed that the clusters are distinguished at a period or at a time when there is a difference between the immediately preceding phase and the current phase in each modulation method, a difference between the immediately preceding amplitude and the current amplitude, and a difference between the immediately preceding frequency and the present frequency. As shown in Table 1 below, each time the cluster is changed, information on the cluster classification can be provided by changing the phase, the amplitude, and the frequency.

전송대상 압축클러스터별 데이터Transmission destination Compressed cluster-specific data 00 00 1111 1One 00 1One 압축클러스터 구분을 위한
변조For compression cluster identification
Modulation PSK변조PSK modulation 위상+Phase + 위상-Phase- 위상+Phase + 위상-Phase- 위상+Phase + 위상-Phase- ASKASK A진폭A amplitude B진폭 B amplitude A진폭A amplitude B진폭 B amplitude A진폭A amplitude B진폭 B amplitude FSKFSK X HzX Hz Y HzY Hz X HzX Hz Y HzY Hz X HzX Hz Y HzY Hz

또한 아래 표2를 보면 알 수 있듯이, 각 클러스터의 구분을 시행한 주파수 변조 방식에 추가로 클러스터 내에서의 2진수 데이터를 구분할 주파수 변조방식을 각 2가지중에 하나를 선택하여 조합함으로써 클러스터구분과 클러스터내의 비트열을 표현할 수 있다. 즉 아래 클러스터 구분을 위하여 특정한 주파수 변조방식을 선택했다면, 그 선택된 주파수 변조방식과 다른 추가적인 주파수 변조방식중에 하나를 추가로 적용할 수 있다. 예를들어, PSK 방식으로 클러스터 구분을 시행했다면, PSk방식으로 변조된 주파수에 ASK 또는 FSK방식으로 추가변조를 수행하여, 클러스터 내에서의 "1"과 "0"의 데이터 열을 적용할 수가 있다.In addition, as shown in Table 2 below, in addition to the frequency modulation method in which each cluster is divided, a frequency modulation method for dividing the binary data in the cluster is selected by combining one of the two, Lt; / RTI > That is, if a specific frequency modulation scheme is selected for cluster classification below, one of the additional frequency modulation schemes different from the selected frequency modulation scheme can be further applied. For example, if the cluster classification is performed by the PSK method, the data string of "1" and "0" in the cluster can be applied by further modulating the PSK modulated frequency by the ASK or FSK method .

데이터 전송
을
위한 추가 변조Data transmission
of
Additional modulation for 클러스터 구분
:
PSK
(위상변조)Cluster classification
:
PSK
(Phase modulation) (1,0 구분)ASK 추가변조(1,0 division) ASK Additional modulation 직전 위상과 현재위상의 차이로 cluster들을 각기 구분하고, 각 특정 위상내에서 진폭변조을 통해 데이터0,1을 구분하여 전송The clusters are classified by the difference between the immediately preceding phase and the present phase, and data 0 and 1 are classified through amplitude modulation within each specific phase (1,0 구분)FSK 추가변조(1,0 divisions) FSK Additional modulation 직전 위상과 현재위상의 차이로 cluster들을 각기 구분하고, 각 특정 위상내에서 주파수 변조를 통해 데이터0,1을 구분하여 전송The clusters are classified by the difference between the immediately preceding phase and the present phase, and data 0 and 1 are classified by frequency modulation within each specific phase 클러스터 구분:
ASK
(진폭변조)Cluster classification:
ASK
(Amplitude modulation) (1,0 구분)PSK 추가변조 (1,0 division) PSK Additional modulation 직전 진폭과 현재 진폭의 차이로 cluster를 각기 구분하고, 각 특정 진폭에서 위상변조을 통해 데이터 0,1을 구분The clusters are classified by the difference between the immediately preceding amplitude and the current amplitude, and data 0 and 1 are classified through phase modulation at each specific amplitude (1,0 구분)FSK 추가변조(1,0 divisions) FSK Additional modulation 직전 진폭과 현재 진폭의 차이로 cluster를 각기 구분하고, 각 특정 진폭에서 주파수변조를 통해 데이터 0,1을 구분The clusters are classified by the difference between the immediately previous amplitude and the current amplitude, and data 0 and 1 are classified through frequency modulation at each specific amplitude 클러스터 구분:
FSK
(주판수변조)Cluster classification:
FSK
(Abacus number modulation) (1,0 구분)PSK 추가변조(1,0 division) PSK Additional modulation 직전 주파수와 현재 주파수별로 cluster를 각기 구분하고, 각 특정 주파수에서 위상변조을 통해 0,1을 구분Clusters are classified by the frequency of the previous frequency and the frequency of the current, and 0,1 is divided by phase modulation at each specific frequency (1,0 구분)ASK 추가변조(1,0 division) ASK Additional modulation 직전 주파수와 현재 주파수별로 cluster를 각기 구분하고, 각 주파수에서 진폭변조을 통해 0,1을 구분Clusters are classified by frequency and current frequency, and 0,1 is divided by amplitude modulation at each frequency.

예를들어, 압축 해제부에서는(수신부), 상기 압축전송부에서 전송된 무선전파신호를 감지하여, 먼저 클러스터를 구분하기 위하여 수신부와 복호화 부가 서로 설정으로 약속한 프로토콜에 따라 클러스터 구분신호 변조방식에 대응하여 복조한뒤, 복조된내용을 토대로 클러스터를 구분한뒤, 각기 클러스터별로는, 데이터 전송 변조방식에 대응하여 복조화하여 압축클러스터를 구성하고 있는 이진수 데이터에 대한 내용을 받게 된다.For example, in the decompression unit (receiving unit), the radio wave signal transmitted from the compression transmission unit is detected, and in order to distinguish the clusters first, the receiving unit and the decoding unit are divided into a cluster classification signal modulation scheme And demultiplexes the clusters based on the demodulated contents. Then, the clusters are demultiplexed according to the data transmission modulation scheme for each cluster, and the contents of the binary data constituting the compression cluster are received.

상기 표2에서, 압축클러스터 구분용 변조신호와 데이터 전송용 변조신호를 모두 대응하여 복조화하면, 아래 표3과 같이 원래의 송신부에서 전송하고자 한 “압축 클러스터”의 비트 내용을 수신부에서 아래와 같이 전달받게 되며, In Table 2, when the modulation signal for compression cluster classification and the modulation signal for data transmission are both matched and demodulated, the bit contents of the "compression cluster" to be transmitted by the original transmission unit are transmitted In addition,

표3의 각셀이 각 클러스터를 나타낸다.Each cell in Table 3 represents each cluster.

압축클러스터별 최종수신결과Final Receive Results per Compressed Cluster 00 00 1111 1One 00 1One

이 수신 압축클러스터에 대하여 각각 1로만 이루어진 이진수로 이루어진 최소한의 자리올림 연산을 일으킬수 있는 캐리키를 더하는 과정을 2차에 걸쳐 시행하는데,The second step is to add a carry key that can cause a minimum rounding operation consisting of binary numbers consisting of only 1 for the received compressed cluster.

아래 발명의 압축해제 과정을 통해 클러스터 별로 1차 압축해제 과정을 거치는데, The first decompression process is performed for each cluster through the decompression process of the present invention,

이때 클러스터가 “0”으로만 이루어져 있어서 자리올림 연산이 안일어나면, 강제로 동일비트의 “1”로 변환하도록 클러스터와 동일한 길이의 캐리키를 더하여 준다.
At this time, when the carry operation is not performed because the cluster is composed of only "0", a carry key of the same length as the cluster is added so that it is forcibly converted to "1" of the same bit.

0 / 0 / 11 / 1 / 0 / 1 0/0/11/1/0/1

+1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1

======================================================

1 / 1 / 100 / 10 / 1 / 10
1/1/100/10/1/10

이어 1차 압축해제 결과에 대하여, 2차 압축해제 과정을 거치면,After the primary decompression result is subjected to the secondary decompression process,

1 / 1 / 100 / 10 / 1 / 10 1/1/100/10/1/10

+1 +1 +111 +11 +1 +11+1 +1 +111 +11 +1 +11

==================================================================

10 / 10 / 1011 / 101 / 10 / 101 이 된다.
10/10/1011/101/10/101.

이를 통해 압축된 데이터를 원본 데이터로 완벽하게 복원 하게 된다.
This will restore the compressed data completely to the original data.

Claims

Detailed description of specific embodiments for carrying out the invention