RU2575251C2 - Communication methods and systems - Google Patents
Communication methods and systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575251C2 RU2575251C2 RU2013138290/07A RU2013138290A RU2575251C2 RU 2575251 C2 RU2575251 C2 RU 2575251C2 RU 2013138290/07 A RU2013138290/07 A RU 2013138290/07A RU 2013138290 A RU2013138290 A RU 2013138290A RU 2575251 C2 RU2575251 C2 RU 2575251C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- communication
- waveforms
- transmission
- following
- amplitude
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 165
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 97
- 230000000051 modifying Effects 0.000 claims abstract description 47
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000000737 periodic Effects 0.000 claims description 59
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 36
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 3
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000004059 degradation Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications
Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США 61/475802 под названием ″TELECOMMUNICATION SIGNALING ENHANCEMENTS BASED ON DIRECTIONAL INFORMATION POWER OPTIMIZATION, AND OTHER CONSIDERATIONS″, поданной 15 апреля 2011 г., содержание которой в качестве ссылки целиком включено в настоящую заявку. В настоящую заявку в качестве ссылки также включена опубликованная 23 июня 2011 г. патентная заявка США 2011/0150048 под названием ″TELECOMMUNICATION SIGNALING USING NONLINEAR FUNCTIONS″.This application claims priority to provisional application US 61/475802 entitled ″ TELECOMMUNICATION SIGNALING ENHANCEMENTS BASED ON DIRECTIONAL INFORMATION POWER OPTIMIZATION, AND OTHER CONSIDERATIONS ″, filed April 15, 2011, the entire contents of which are incorporated by reference in their entirety. Also incorporated by reference into this application is U.S. Patent Application 2011/0150048, published June 23, 2011, entitled ″ TELECOMMUNICATION SIGNALING USING NONLINEAR FUNCTIONS ″.
Уровень техникиState of the art
Из техники известны следующие обобщенные уравнения формулы Эйлера:The following generalized equations of the Euler formula are known from the technique:
В этих обобщенных уравнениях i означает мнимую постоянную, равную
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Способ связи согласно одному из примеров может включать получение входных сигналов связи, выбранных из набора сигналов связи, преобразование входных сигналов связи в пригодные для передачи формы колебаний с использованием непериодических функций и передачу пригодных для передачи форм колебаний по каналу связи.The communication method according to one example may include receiving input communication signals selected from a set of communication signals, converting the input communication signals into waveforms suitable for transmission using non-periodic functions, and transmitting waveforms suitable for transmitting waveforms over the communication channel.
Способ связи согласно другому примеру может включать прием пригодных для передачи форм колебаний, построенных с использованием непериодических функций и переданных по каналу связи, и демодуляцию пригодных для передачи форм колебаний.The communication method according to another example may include receiving suitable for transmitting waveforms constructed using non-periodic functions and transmitted over the communication channel, and demodulating suitable for transmitting waveforms.
В систему связи согласно одному из примеров может входить модулятор, приспособленный получать входные сигналы связи, выбранные из набора сигналов связи, и приспособленный преобразовывать входные сигналы связи в пригодные для передачи формы колебаний с использованием непериодических функций, передатчик или приемопередатчик, приспособленный передавать пригодные для передачи формы колебаний по каналу связи.According to one example, a communication system may include a modulator adapted to receive communication input signals selected from a set of communication signals, and adapted to convert communication input signals to waveforms suitable for transmission using non-periodic functions, a transmitter or a transceiver adapted to transmit waveforms suitable for transmission fluctuations in the communication channel.
В систему связи согласно другому примеру может входить приемник или приемопередатчик, приспособленный принимать пригодные для передачи формы колебаний, переданные по каналу связи и построенные с использованием непериодических функций, и демодулятор, приспособленный демодулировать пригодные для передачи формы колебаний.According to another example, a communication system may include a receiver or a transceiver adapted to receive waveforms suitable for transmission transmitted over a communication channel and constructed using non-periodic functions, and a demodulator adapted to demodulate waveforms suitable for transmission.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Варианты осуществления настоящего изобретения в качестве примера, а не с целью ограничения проиллюстрированы на сопровождающих чертежах, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями.Embodiments of the present invention by way of example, and not for the purpose of limitation, are illustrated in the accompanying drawings, in which like elements are denoted by like numerals.
На фиг. 1а проиллюстрирован пример диаграммы изменения амплитуды сигнала в зависимости от положительного отсчета времени сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления,In FIG. 1a, an example of a diagram of a change in the amplitude of a signal as a function of a positive timing of a signal generated in one embodiment is illustrated,
на фиг. 1б проиллюстрирован пример диаграммы изменения амплитуды сигнала в зависимости от отрицательного отсчета времени сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления,in FIG. 1b illustrates an example of a diagram of a change in the amplitude of a signal as a function of a negative timing of a signal generated in one embodiment,
на фиг. 2а проиллюстрирован пример диаграммы спирали с положительным направлением вращения, отображенным в комплексной плоскости,in FIG. 2a, an example of a spiral diagram with a positive direction of rotation displayed in a complex plane is illustrated,
на фиг. 2б проиллюстрирован пример диаграммы спирали с отрицательным направлением вращения, отображенным в комплексной плоскости,in FIG. 2b, an example of a spiral diagram with a negative direction of rotation displayed in a complex plane is illustrated,
на фиг. 3 проиллюстрирован пример диаграммы, иллюстрирующей окружность, отображенную в комплексной плоскости,in FIG. 3 illustrates an example diagram illustrating a circle displayed in a complex plane,
на фиг. 4 проиллюстрирован пример отображенной в комплексной плоскости диаграммы сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления, на которой проиллюстрирована головная функция сигнала в сочетании с хвостовой функцией для возврата канала в его исходное состояние,in FIG. 4 illustrates an example of a signal diagram displayed in the complex plane of a signal generated in one embodiment, which illustrates the head function of the signal in combination with the tail function to return the channel to its original state,
на фиг. 5а проиллюстрирован пример отображенной в комплексной плоскости диаграммы сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления с отсчетом времени в положительном направлении и вращением в положительном направлении,in FIG. 5a illustrates an example of a diagram displayed in the complex plane of a signal generated in one embodiment with a countdown in the positive direction and rotation in the positive direction,
на фиг. 5б проиллюстрирован пример отображенной в комплексной плоскости диаграммы сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления с отсчетом времени в отрицательном направлении и вращением в положительном направлении,in FIG. 5b illustrates an example of a signal diagram displayed in the complex plane of a signal generated in one embodiment with a countdown in the negative direction and rotation in the positive direction,
на фиг. 5в проиллюстрирован пример отображенной в комплексной плоскости диаграммы сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления с отсчетом времени в положительном направлении и вращением в отрицательном направлении,in FIG. 5c illustrates an example of a signal diagram displayed in the complex plane of a signal generated in one embodiment with a countdown in the positive direction and rotation in the negative direction,
на фиг. 5г проиллюстрирован пример отображенной в комплексной плоскости диаграммы сигнала, генерированного в одном из примеров осуществления с отсчетом времени в отрицательном направлении и вращением в отрицательном направлении,in FIG. 5d illustrates an example of a signal diagram displayed in the complex plane of a signal generated in one embodiment with a countdown in the negative direction and rotation in the negative direction,
на фиг. 6 проиллюстрирован один из примеров осуществления системы связи,in FIG. 6 illustrates one example implementation of a communication system,
на фиг. 7 проиллюстрирован один из примеров осуществления способа связи.in FIG. 7 illustrates one example of a communication method.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В следующем далее подробном описании раскрыты особенности настоящего изобретения со ссылкой на соответствующие фигуры, относящиеся к конкретным вариантам осуществления изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что могут быть созданы альтернативные варианты осуществления, не выходящие за пределы существа и объема формулы изобретения. Кроме того, хорошо известные элементы из примеров осуществления не будут подробно описываться или будут опускаться с тем, чтобы не усложнять рассмотрение важных подробностей изобретения.In the following detailed description, features of the present invention are disclosed with reference to the relevant figures relating to specific embodiments of the invention. Those skilled in the art will understand that alternative embodiments can be created without departing from the spirit and scope of the claims. In addition, well-known elements from exemplary embodiments will not be described in detail or will be omitted so as not to complicate the consideration of important details of the invention.
Используемый в описании термин "пример" означает "служащий примером, частным случаем или иллюстрацией". Описанные варианты осуществления не ограничивают объем изобретения, а служат лишь примером. Подразумевается, что описанные варианты осуществления необязательно должны интерпретироваться как предпочтительные или выгодные по сравнению с другими вариантами осуществления. Кроме того, термины "варианты осуществления изобретения", "варианты осуществления" или "изобретение" не требуют, чтобы рассматриваемый признак, преимущество или принцип действия содержался во всех вариантах осуществления изобретения.Used in the description, the term "example" means "serving as an example, special case or illustration." The described embodiments do not limit the scope of the invention, but serve only as an example. It is understood that the described embodiments are not necessarily to be interpreted as being preferred or advantageous over other embodiments. In addition, the terms “embodiments of the invention”, “embodiments” or “invention” do not require that the feature, advantage or principle of action in question be included in all embodiments of the invention.
Кроме того, многие из рассмотренных в описании вариантов осуществления описаны применительно к последовательностям действий, выполняемых, например, элементами вычислительного устройства. Специалистам в данной области техники следует признать, что различные описанные последовательности действий могут выполняться конкретными схемами (например, специализированными интегральными схемами (ASIC)) и/или программными командами, выполняемыми по меньшей мере одним процессором. Помимо этого, описанные последовательности действий могут быть целиком воплощены в машиночитаемой запоминающей среде любой формы, и выполнение последовательности действий позволяет процессору выполнять описанные в изобретении функции. Так, различные особенности настоящего изобретения могут быть воплощены в ряде различных форм, которые во всех случаях считаются входящими в объем заявленного объекта. Кроме того, соответствующей формой при описании некоторых вариантов осуществления может являться, например, "компьютер, сконфигурированный на" выполнение некоторых из описанных действий. Периодической функций является функция, значения которой повторяются через равные промежутки времени или с регулярной периодичностью. Косинусоидная и синусоидная функции, являющиеся периодическими, широко применяются в области дальней связи. Хотя преимуществом периодических функций является простота, непериодические функции являются более общими и разнообразными. Эта большее разнообразие может использоваться в дальней связи в целях, которые могут включать усиление различения сигналов, что может позволять повышать скорость передачи данных или улучшать шумовое сопротивление. Это также может уменьшать взаимные помехи с другими сигналами. В Уравнении 1 и Уравнении 2 генерируются непериодические функции, которыми могут описываться спирали, амплитуды которых непрерывно увеличиваются с течением времени. Спирали могут рассматриваться как основные составляющие, из которых могут строиться общие непериодические функции. В Уравнении 1 и Уравнении 2 может быть получено множество возможных разновидностей форм колебаний путем ввода постоянных множителей и фазовых сдвигов в Уравнение 2 на каждом из трех уровней. Также могут быть возможны временные сдвиги. Примером этого может служить "общая формула спирали":In addition, many of the embodiments described in the description are described with reference to sequences of actions performed, for example, by elements of a computing device. Specialists in the art should recognize that the various described sequences of actions can be performed by specific circuits (e.g., specialized integrated circuits (ASICs)) and / or program instructions executed by at least one processor. In addition, the described sequence of actions can be entirely embodied in a computer-readable storage medium of any form, and the execution of the sequence of actions allows the processor to perform the functions described in the invention. Thus, various features of the present invention can be embodied in a number of different forms, which in all cases are considered to be included in the scope of the claimed object. In addition, the appropriate form in the description of some embodiments may be, for example, “a computer configured to” perform some of the described actions. A periodic function is a function whose values are repeated at regular intervals or at regular intervals. Cosine and sinusoidal functions, which are periodic, are widely used in the field of long-distance communications. Although the advantage of periodic functions is simplicity, non-periodic functions are more general and diverse. This greater variety can be used in long distance communications for purposes that may include enhancing signal discrimination, which may allow for higher data rates or better noise impedance. It can also reduce interference with other signals. In
. .
″Первым уровнем″ в Уравнении 3 может считаться
″Вторым уровнем″ может считаться
″Третьим уровнем″ может считаться
Дополнительные выгоды реализации общей формулы спирали, используемой в примерах осуществления, могут вытекать из усовершенствованного применения доступной мощности двумя способами, во-первых, за счет возможности разработки в этой системе "коэффициента амплитуды" сигнала (соотношения пика и средней амплитуды) с целью улучшения шумового сопротивления сигнала, и, во-вторых, за счет применения усовершенствованной стандартной "передачи с наложением", способной обеспечивать эффективное двукратное увеличение мощности сигнала. Коэффициент амплитуды сигнала в случае стандартной косинусоидальной или синусоидальной волны, измеренный на протяжении полного цикла, может составлять квадратный корень из двух. Реализация общей формулы спирали, используемой в примерах осуществления для увеличения коэффициента амплитуды, может обеспечивать более высокую максимальную амплитуду при такой же средней ограниченной мощности, что может быть полезным в некоторых случаях для улучшения шумового сопротивления. Реализация общей формулы спирали, используемой в примерах осуществления для снижения коэффициента амплитуды, может быть полезна в некоторых случаях, в которых в условиях ограничения максимальной мощности выгодна более высокая средняя мощность. Стандартная передачи с наложением, которая может применяться в методе КАМ, может требовать сложения синусоидальной и синусоидальной волн. В результате этого сложения может быть получена наложившаяся волна, амплитуда которой превышает амплитуду как синусоидальной, так и синусоидальной волн на величину, равную квадратному корню из двух, и, соответственно, увеличение использования мощности, которое может являться двукратным. Реализация общей формулы спирали, используемой в примерах осуществления для снижения коэффициента амплитуды, позволяет избегать сложения синусоидальной и синусоидальной волн и, соответственно, уменьшать требуемую мощность вдвое по сравнению с методом КАМ.Additional benefits of implementing the general spiral formula used in the examples of implementation can result from improved use of available power in two ways, firstly, due to the possibility of developing a “amplitude coefficient” of the signal (peak to average amplitude ratio) in this system in order to improve noise resistance signal, and, secondly, through the use of an improved standard “overlay transmission” capable of providing an effective twofold increase in signal power. The signal amplitude coefficient in the case of a standard cosine or sine wave, measured over a full cycle, can be the square root of two. The implementation of the general spiral formula used in the embodiments to increase the amplitude coefficient can provide a higher maximum amplitude with the same average limited power, which may be useful in some cases to improve noise resistance. The implementation of the general spiral formula used in the embodiments to reduce the amplitude coefficient may be useful in some cases in which, under conditions of limiting the maximum power, a higher average power is beneficial. A standard superimposed transmission, which can be used in the QAM method, may require the addition of sine and sine waves. As a result of this addition, a superimposed wave can be obtained, the amplitude of which exceeds the amplitude of both sinusoidal and sinusoidal waves by an amount equal to the square root of two, and, accordingly, an increase in power use, which can be twofold. The implementation of the General formula of the spiral used in the examples of implementation to reduce the coefficient of amplitude, avoids the addition of sinusoidal and sinusoidal waves and, accordingly, reduces the required power by half compared with the KAM method.
В отличие от косинусоидной и синусоидной функций, используемых при традиционной модуляции сигналов, одним из результатов реализации общей формулы спирали в качестве метода модуляции в описанных примерах осуществления является возможность генерирования в высшей степени непериодических форм колебаний. В частности, фаза и амплитуда форм колебаний не могут повторяться через равные промежутки времени, как в случае косинусоидной и синусоидной функций. Хотя спирально модулированный сигнал может иметь четко определенную частоту, его амплитуда непрерывно изменяется с течением времени. За счет этого может увеличиваться возможность различения сигналов и, соответственно, это может способствовать улучшению шумового сопротивления.Unlike the cosine and sinusoid functions used in traditional signal modulation, one of the results of implementing the general spiral formula as a modulation method in the described implementation examples is the possibility of generating highly non-periodic waveforms. In particular, the phase and amplitude of the waveforms cannot be repeated at regular intervals, as in the case of cosine and sinusoidal functions. Although a spirally modulated signal can have a well-defined frequency, its amplitude continuously changes over time. Due to this, the possibility of distinguishing between signals can increase and, accordingly, this can contribute to the improvement of noise resistance.
Если для краткости отбросить квадратные скобки, общая формула спирали (Уравнение 3) может быть записана в следующем виде:If, for brevity, we discard the square brackets, the general formula of the spiral (Equation 3) can be written as follows:
Чтобы пояснить Уравнение 4, рассмотрим частные случаи. Если установить, чтоTo clarify
Уравнение 4 сводится к
С использованием тождестваUsing identity
и формулы Эйлераand Euler formulas
Уравнение 6 может быть записано в виде следующего уравнения:
которое может быть представлено как два коэффициентаwhich can be represented as two coefficients
Первый коэффициент описывает изменение амплитуды по экспоненте, а второй коэффициент описывает движение по окружности в комплексной плоскости. В сочетании они описывают спираль в комплексной плоскости.The first coefficient describes the change in amplitude exponentially, and the second coefficient describes the circular motion in the complex plane. In combination, they describe a spiral in a complex plane.
Уравнение 10 может использоваться для изучения того, как влияет изменение на противоположное временного параметра в общей формулы спирали. Если построить диаграмму зависимости амплитуды из Уравнения 10 от времени для значений ω=+1; t0=0; 0≤t≤3, как показано на фиг. 1а, она будет возрастать по экспоненте.
К этой кривой может быть применено обращение времени путем установки ω=-1. При дополнительной установке t0=-3 спираль начинается с высокой амплитуды, которая затем снижается по спирали внутрь, как показано на фиг. 1б.The time reversal can be applied to this curve by setting ω = -1. With an additional setting t 0 = -3, the spiral begins with a high amplitude, which then decreases in a spiral inward, as shown in FIG. 1b.
На фиг. 1а проиллюстрирована диаграмма 100 одного из примеров осуществления сигнала, соответствующего Уравнению 10. По вертикальной оси 102 отложена амплитуда сигнала, по горизонтальной оси 104 отложен временной интервал символа, а стрелкой 106 указано положительное направление отсчета времени.In FIG. 1a, a diagram 100 of one embodiment of a signal corresponding to
На фиг. 1б проиллюстрирована диаграмма 110 одного из примеров осуществления сигнала, соответствующего Уравнению 10. По вертикальной оси 112 отложена амплитуда сигнала, по горизонтальной оси 114 отложен временной интервал символа, а стрелкой 116 указано отрицательное направление отсчета времени.In FIG. 1b, a diagram 110 of one embodiment of a signal corresponding to
На фиг. 1а и 1б представлены сигналы, которые могут различаться по различным формам изменения их амплитуды с течением времени независимо от данных максимальной амплитуды, частоты или фазы. Различение сигналов с использованием направления отсчета времени может быть возможным при реализации общей формулы спирали. В отличие от этого различение сигналов с использованием направления отсчета времени может быть невозможным при использовании метода КАМ, когда комплексная амплитуда каждого сигнала является постоянной на всем его протяжении.In FIG. 1a and 1b show signals that can differ in various forms of changes in their amplitude over time, regardless of the data of maximum amplitude, frequency, or phase. Distinguishing signals using the time direction may be possible when implementing the general spiral formula. In contrast, distinguishing signals using the time direction may not be possible using the QAM method, when the complex amplitude of each signal is constant over its entire length.
Помимо направления отсчета времени для спирали также можно независимо различать или определять направление вращения. Это показано на фиг. 2а и 2б.In addition to the time direction for the spiral, it is also possible to independently distinguish or determine the direction of rotation. This is shown in FIG. 2a and 2b.
На фиг. 2а проиллюстрирована диаграмма 200 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления спирали с положительным (против часовой стрелки) вращением. На диаграмме также представлена мнимая ось 202 и действительная ось 204. Первой стрелкой 206 указано положительное направление отсчета времени, а второй стрелкой 208 указано отрицательное направление отсчета времени.In FIG. 2a, a diagram 200 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a spiral with positive (counterclockwise) rotation. The diagram also shows the
На фиг. 2б проиллюстрирована диаграмма 210 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления спирали с отрицательным (по часовой стрелке) вращением.In FIG. 2b, a diagram 210 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a spiral with a negative (clockwise) rotation.
На диаграмме представлена мнимая ось 212 и действительная ось 214. Первой стрелкой 216 указано положительное направление отсчета времени, а второй стрелкой 218 указано отрицательное направление отсчета времени.The diagram shows the
Как видно из фиг. 2а и 2б, для спиралей может независимо определяться направление отсчета времени и направление вращения. Тем не менее, в случае окружности, которая является частным случаем спирали, в котором амплитуда не изменяется, направления вращения и отсчета времени являются одним и тем же. В случае окружности невозможно различить изменение направления параметра вращения с положительного на отрицательное от изменения направления временного параметра с прямого на обратное. Это проиллюстрировано на фиг. 3.As can be seen from FIG. 2a and 2b, for spirals, the direction of timing and the direction of rotation can be independently determined. However, in the case of a circle, which is a special case of a spiral in which the amplitude does not change, the directions of rotation and timing are the same. In the case of a circle, it is impossible to distinguish a change in the direction of the rotation parameter from positive to negative from a change in the direction of the time parameter from direct to reverse. This is illustrated in FIG. 3.
На фиг. 3 проиллюстрирована диаграмма 300 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления окружности. На диаграмме представлена мнимая ось 302 и действительная ось 304. Первой стрелкой 306 указано положительное направление отсчета времени и положительное направление вращения. Второй стрелкой 308 указано отрицательное направление отсчета времени и отрицательное направление вращения.In FIG. 3 illustrates a diagram 300 in the complex plane of one embodiment of a circle. The diagram shows the
Устойчивое различение направления отсчета времени, обеспечиваемое общей формулой спирали, может позволять использовать обращение времени. За счет различения сигналов с использованием направление отсчета времени как вперед, так и назад в случае реализации общей формулы спирали может поддерживаться по меньшей мере вдвое больше сигналов, чем в случае применения метода КАМ при одинаковых условиях канала, которые могут предусматривать конкретные ограничения полосы пропускания и ухудшение качества передачи по каналу, и при одинаковой доступной мощности сигнала. Сигналы можно различать путем определения параметров в общей формуле спирали с созданием обращенных по времени пар сигналов за счет установки κ1=±1, как описано выше.The steady differentiation of the direction of the time, provided by the general formula of the spiral, can allow the use of time reversal. By distinguishing between signals using the clock direction, both forward and backward, when implementing the general spiral formula, at least twice as many signals can be supported than when using the QAM method under the same channel conditions, which may include specific bandwidth limitations and degradation channel transmission quality, and with the same available signal power. The signals can be distinguished by determining the parameters in the general formula of the spiral with the creation of time-reversed pairs of signals by setting κ 1 = ± 1, as described above.
Как и в случае существующих методов цифровой модуляции, таких как КАМ, в сочетании с методом спиральной модуляции могут применяться известные из техники методы "фильтрации формирования импульсов" для сведения к минимуму "межканальных помех" (ICI) между соседними частотными диапазонами с одновременным контролем "межсимвольных помех" (ISI) между следующими один за другим символами.As with existing digital modulation techniques, such as QAM, in combination with the helical modulation technique, techniques known in the art for “pulse shaping filtering” can be used to minimize “inter-channel interference” (ICI) between adjacent frequency ranges while simultaneously monitoring “intersymbol Interference "(ISI) between consecutive characters.
Одним из дополнительных методов контроля ICI и ISI может являться восстановление исходного состояния канала после передачи каждого символа. Это может осуществляться путем деления "временного интервала символа" на "головную функцию" (которая согласуется с общей формулой спирали) и "хвостовую функцию", которая возвращает канал в исходное состояние. Один из примеров этого проиллюстрирован на фиг. 4, на которой показана форма колебаний символа при m=3. Термин "временной интервала символа" может означать временной интервал переданной формы колебаний, отображающей символ, включая время передачи формы колебаний "головной функции" и формы колебаний "хвостовой функции" (если она имеется). Форма колебаний "головной функции" может соответствовать обычной форме колебаний символа в известных из техники методах. "Хвостовая функция" может служить средством компенсации присущего спирали изменения амплитуды путем противодействия изменению амплитуды головной функции и плавного возврата исходной амплитуды канала к состоянию до начала формы колебаний символа.One of the additional methods for monitoring ICI and ISI may be to restore the initial state of the channel after the transmission of each symbol. This can be done by dividing the “symbol time interval” by the “head function” (which is consistent with the general formula of the spiral) and the “tail function”, which returns the channel to its original state. One example of this is illustrated in FIG. 4, which shows the shape of the symbol at m = 3. The term “symbol time interval” may mean the time interval of a transmitted waveform displaying a symbol, including the transmission time of the waveform of the “head function” and the waveform of the “tail function” (if any). The waveform of the “head function” may correspond to the usual waveform of the symbol in methods known from the art. The “tail function” can serve as a means of compensating for the inherent spiral of the amplitude change by counteracting the change in the amplitude of the head function and smoothly returning the initial amplitude of the channel to the state before the start of the symbol oscillation shape.
На фиг. 4 проиллюстрирована диаграмма 400 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления сигнала при m=3. На диаграмме проиллюстрирована мнимая ось 402 и действительная ось 404. Голова 406 сигнала может содержать увеличивающуюся спираль. Хвост 408 сигнала может возвращать канал в его состояние до передачи сигнала.In FIG. 4, a diagram 400 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a signal at m = 3. The diagram illustrates an
Применение различных хвостовых функций в сочетании с методом спиральной модуляции может выбираться по различным техническим соображениям. Обычно при выделении большего времени хвостовой функции может обеспечиваться более плавный переход с уменьшением разброса частот, сопутствующего разрывам непрерывности. Возможные хвостовые функции, которые могут быть реализованы, могут включать без ограничения линейные функции, экспоненциальное затухание и сигмоидальные функции, реализуемые хорошо известными из техники способами. В различных сигналах могут использоваться различные хвостовые функции с целью улучшения различимости сигналов и, соответственно, увеличения шумового сопротивления.The application of various tail functions in combination with the helical modulation method can be selected for various technical reasons. Usually, when allocating more time for the tail function, a smoother transition can be achieved with a decrease in the frequency spread associated with discontinuities. Possible tail functions that can be implemented may include, but are not limited to, linear functions, exponential attenuation, and sigmoid functions implemented by methods well known in the art. Different tail functions can be used in different signals in order to improve the distinguishability of the signals and, accordingly, increase the noise resistance.
"Коэффициент амплитуды" сигнала определяется как соотношение его максимальной амплитуды и средней (среднеквадратичной) амплитуды. В случае сигналов на основе косинусоидальных или синусоидальных волн с постоянной амплитудой, измеренной на протяжении полного цикла, коэффициент амплитуды всегда составляет квадратный корень из двух.The "amplitude coefficient" of a signal is defined as the ratio of its maximum amplitude and average (rms) amplitude. In the case of signals based on cosine or sine waves with a constant amplitude, measured over a full cycle, the amplitude coefficient always amounts to the square root of two.
Поскольку рост кривых экспоненциальной зависимости все ускоряется с течением времени, сигналы на основе общей формулы спирали могут иметь значительно более высокие коэффициенты амплитуды, чем у синусоидальных волн. При увеличении величины m в формуле спирали коэффициент амплитуды может увеличиваться до произвольно большой величины.Since the growth of the curves of exponential dependence all accelerates over time, signals based on the general formula of the spiral can have significantly higher amplitude coefficients than that of sine waves. As the value of m in the spiral formula increases, the amplitude coefficient can increase to an arbitrarily large value.
В случаях применения при ограничениях на среднее использование мощности, например, в спутниковой или мобильной связи, эта способность манипулировать коэффициентом амплитуды может являться достаточно полезной. В случае более высокого коэффициента амплитуды может увеличиваться максимальная амплитуда сигнала при такой же средней мощности и может улучшаться шумовое сопротивление за счет обеспечения параметров сигнала со значительно более высокой амплитудой, чем шум в канале, что способствует точному считыванию. Более высокий коэффициент амплитуды может быть характерен для выпуклой диаграммы зависимости амплитуда от времени, то есть диаграммы, которая изогнута вверх.In cases of application under restrictions on the average use of power, for example, in satellite or mobile communications, this ability to manipulate the amplitude coefficient can be quite useful. In the case of a higher amplitude coefficient, the maximum signal amplitude can increase at the same average power and noise resistance can be improved by providing signal parameters with a significantly higher amplitude than the noise in the channel, which contributes to accurate reading. A higher amplitude coefficient may be characteristic of a convex diagram of the dependence of the amplitude on time, that is, a diagram that is curved upward.
Диаграмма зависимости амплитуда от времени для Уравнения 4 является выпуклой.The amplitude versus time diagram for
Также возможны случаи, в которых может быть желательным снижать коэффициент амплитуды, чтобы средняя мощность была ближе к максимальной мощности, чем в случае синусоидальных волн. Это может быть полезным в вариантах осуществления связи, в которых ограничена максимальная, а не средняя мощность, и в этом случае при увеличении средней мощности относительно максимальной мощности может улучшаться шумовое сопротивление. Более низкий коэффициент амплитуды также может быть полезен в случаях, в которых желательно эффективно генерировать шум для создания помех передаче сигналов, и более высокая средняя мощность способствует перекрестным помехам с сигналом, помехи которому должны создаваться. Более низкий коэффициент амплитуды может быть получен путем различных корректировок общей формулы спирали. Эти корректировки могут включать использование сначала выпуклых форм колебаний символов, генерированных согласно общей формуле спирали, затем отображение диаграммы зависимости от времени амплитуды формы колебаний каждого символа на протяжении горизонтальной линии, соответствующей половине максимальной амплитуды. При этом диаграмма зависимости амплитуды, которая является "обычно низкой", может быть преобразована в диаграмму зависимости амплитуды, которая является "обычно высокой". Результатом может являться значительное приближение средней мощности формы колебаний символов к максимальной мощности и тем самым снижение коэффициента амплитуды.There are also possible cases in which it may be desirable to reduce the amplitude coefficient so that the average power is closer to the maximum power than in the case of sine waves. This may be useful in communication embodiments in which maximum rather than average power is limited, and in this case, with an increase in average power relative to maximum power, noise resistance can be improved. A lower amplitude factor may also be useful in cases in which it is desirable to efficiently generate noise to interfere with signal transmission, and a higher average power contributes to crosstalk with the signal to be interfered with. A lower amplitude coefficient can be obtained by various adjustments to the general spiral formula. These adjustments may include first using the convex waveforms of the symbols generated according to the general formula of the spiral, then displaying a diagram of the time dependence of the amplitude of the waveforms of each symbol along a horizontal line corresponding to half the maximum amplitude. In this case, the diagram of the dependence of the amplitude, which is "usually low", can be converted into a diagram of the dependence of the amplitude, which is "usually high". The result can be a significant approximation of the average power of the form of the oscillations of the symbols to the maximum power and thereby a decrease in the amplitude coefficient.
Как описано ранее, общая формулу спирали может позволять удваивать число возможных символов за счет обращения времени, то есть путем выбора направления, в котором следуют точки формы колебаний символа. В случае спирали "обращение времени" может соответствовать выбору между закручиванием в спираль внутрь или наружу. Число возможных символов также может быть удвоено путем использования обращения вращения. "Обращение вращения" может соответствовать выбору между вращением спирали по часовой стрелке или против часовой стрелки в комплексной плоскости. Как при обращении времени, дополнительное различение за счет обращения вращения может использоваться для увеличения скорости передачи данных или для улучшения шумового сопротивления.As described previously, the general formula of the spiral can double the number of possible symbols by reversing the time, that is, by choosing the direction in which the points of the shape of the symbol oscillate. In the case of a spiral, the “time reversal” may correspond to the choice between twisting into a spiral inward or outward. The number of possible characters can also be doubled using rotation inversion. A “rotation rotation” may correspond to a choice between rotating a spiral clockwise or counterclockwise in a complex plane. As with time reversal, additional discrimination due to rotation reversal can be used to increase the data transfer rate or to improve noise resistance.
При использовании как обращения времени, так и обращения вращения можно генерировать четыре совершенно различных последовательностей точек. Это проиллюстрировано на фиг. 5а-5г.Using both time reversal and rotation reversal, four completely different sequences of points can be generated. This is illustrated in FIG. 5a-5g.
На фиг. 5а проиллюстрирована диаграмма 500 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления сигнала при положительном направлении отсчета времени и положительном направлении вращения. На диаграмме представлена мнимая ось 502 и действительная ось 504. Голова 506 сигнала может содержать увеличивающуюся спираль. Хвост 508 сигнала может возвращать канал в его состояние до передачи сигнала. Стрелками 510 указано направление отсчета времени, а точкой 512 указана начальная точка сигнала в комплексной плоскости.In FIG. 5a, a diagram 500 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a signal with a positive time direction and a positive direction of rotation. The diagram shows the
На фиг. 5б проиллюстрирована диаграмма 520 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления сигнала при отрицательном направлении отсчета времени и положительном направлении вращения. На диаграмме представлена мнимая ось 522 и действительная ось 524. Голова 526 сигнала может содержать уменьшающуюся спираль. Хвост 528 сигнала может выводить канал из его состояния до передачи сигнала. Стрелками 530 указано направление отсчета времени, а точкой 532 указана начальная точка сигнала в комплексной плоскости.In FIG. 5b, a diagram 520 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a signal with a negative time direction and a positive direction of rotation. The diagram shows the
На фиг. 5в проиллюстрирована диаграмма 540 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления сигнала при положительном направлении отсчета времени и отрицательном направлении вращения. На диаграмме представлена мнимая ось 542 и действительная ось 544. Голова 546 сигнала может содержать увеличивающуюся спираль. Хвост 548 сигнала может возвращать канал в его состояние до передачи сигнала. Стрелками 550 указано направление отсчета времени, а точкой 552 указана начальная точка сигнала в комплексной плоскости.In FIG. 5c, a diagram 540 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a signal with a positive time direction and a negative direction of rotation. The diagram shows the
На фиг. 5г проиллюстрирована диаграмма 560 в комплексной плоскости одного из примеров осуществления сигнала при отрицательном направлении отсчета времени и отрицательном направлении вращения. На диаграмме представлена мнимая ось 562 и действительная ось 564. Голова 566 сигнала может содержать уменьшающуюся спираль. Хвост 568 сигнала может выводить канал из его состояния до передачи сигнала. Стрелками 570 указано направление отсчета времени, а точкой 572 указана начальная точка сигнала в комплексной плоскости.In FIG. 5d, a diagram 560 is illustrated in the complex plane of one embodiment of a signal with a negative time direction and a negative direction of rotation. The diagram shows the
На фиг. 5а-5г проиллюстрированы примеры форм колебаний символов, в которых половина временного интервала символа отведена головной функции, а другая половина отведена хвостовой функция. Это является лишь примером, приведенным для ясности представления. В некоторых случаях может использоваться более короткая хвостовая функция, которая может обеспечивать лучшее различение сигналов. Кроме того, применение линейной хвостовой функции на фиг. 5а-5г является примером и имеет целью обеспечить ясно визуальное различение головной и хвостовой функций. В некоторых случаях может использоваться хвостовая функция, обеспечивающая более плавный переход, такая как сигмоидальная или экспоненциальная функция.In FIG. 5a-5d illustrate examples of waveforms of symbols in which half of the symbol’s time interval is allocated to the head function and the other half to the tail function. This is just an example for clarity. In some cases, a shorter tail function may be used that can provide better signal discrimination. In addition, the application of the linear tail function in FIG. 5a-5g is an example and aims to provide a clear visual distinction between the head and tail functions. In some cases, a tail function can be used to provide a smoother transition, such as a sigmoid or exponential function.
Как описано ранее, в случае методов передачи сигналов, которые основаны на комплексной окружности, таких как КАС, обращения времени и вращения являются одним и тем же. При отсутствии данных роста амплитуды невозможно различить обращение вращения и обращение времени. Это может быть проиллюстрировано примером на фиг. 3, где обращение времени идентично обращению вращения. Тем не менее, обращение вращения как таковое поддается определению на окружности.As described previously, in the case of signal transmission methods that are based on a complex circle, such as CAS, time and rotation reversals are one and the same. In the absence of amplitude growth data, it is impossible to distinguish between rotation reversal and time reversal. This can be illustrated by the example of FIG. 3, where the time reversal is identical to the rotation reversal. However, rotation reversal as such can be defined on a circle.
Несмотря на то, что метод КАМ основан на движении по окружности в комплексной плоскости, в нем не может использоваться обращение вращения для повышения скорости передачи данных или улучшения шумового сопротивления. Во-первых, формула сигнала, используемая в методе КАМ (далее - формула сигнала КАМ), по своей природе игнорирует данные вращения. Во-вторых, данные вращения удаляются при передаче с наложением, используемой в методе КАМ. Эти соображения пояснены далее.Despite the fact that the KAM method is based on circular motion in the complex plane, it cannot use rotation inversion to increase the data transfer rate or improve noise resistance. Firstly, the signal formula used in the QAM method (hereinafter referred to as the QAM signal formula) by its nature ignores rotation data. Secondly, the rotation data is deleted during transmission with the overlay used in the QAM method. These considerations are explained below.
Чтобы сравнить данные вращения из общей формулы спирали, приведенной в Уравнении 4, и из формулы сигнала КАМ, можно рассмотреть частный случай общей формулы спирали, в котором m=2. Он соответствует состоянию сигналов КАМ без роста амплитуда. Путем сопоставления свойств амплитуды и фазовой модуляции КАМ при допущении, что ω0 и κ0 имеют множество значений, Уравнение 4 может быть сведено к следующей форме:To compare rotation data from the general spiral formula given in
В данном случае можно ясно различить эффект обращения. В результате положительного вращения получаем:In this case, you can clearly distinguish the effect of treatment. As a result of a positive rotation, we obtain:
а в результате отрицательного вращения получаем:and as a result of negative rotation we get:
Тем не менее, формула сигнала КАМ не позволяет делать такое различие. На основании формулы сигнала КАМHowever, the KAM signal formula does not allow such a distinction. Based on the KAM signal formula
невозможно различить обращение вращения - ωt и перемену знака мнимого компонента -Q из-за антисимметрии синусоидальной функцииit is impossible to distinguish between the rotation inverse - ωt and the sign reversal of the imaginary component -Q due to the antisymmetry of the sinusoidal function
Формула сигнала КАМ могла бы решить эту задачу, если бы для Q были запрещены отрицательные значения путем резервирования знака вращения. Однако в таком случае сигналы, генерированные с использованием формулы сигнала КАМ, было бы сложнее отличать друг от друга (это соответствовало бы неиспользованию нижней половины диаграммы созвездия сигналов, генерированных с использованием формулы сигнала КАМ) и, соответственно, повышало бы частоту появления ошибок по битам. По существу, в общей формулы спирали может использоваться полярное представление с сохранением данных вращения, тогда как в формуле сигнала КАМ используется декартово преставление с их удалением.The QAM signal formula could solve this problem if negative values were forbidden for Q by reserving the rotation sign. However, in this case, the signals generated using the QAM signal formula would be more difficult to distinguish from each other (this would correspond to not using the lower half of the constellation diagram of the signals generated using the QAM signal formula) and, accordingly, would increase the frequency of occurrence of bit errors. Essentially, in the general spiral formula, a polar representation can be used to preserve rotation data, while the KAM signal formula uses a Cartesian representation with their removal.
Как описано ранее, в частном случае m=2, соответствующем окружности, отсутствует различие между обращением времени и обращением вращения. Тем не менее, при любом большем значении m, между обращением времени и обращением вращения существует различие, как геометрически показано на фиг. 5а-5г.As described earlier, in the particular case of m = 2 corresponding to a circle, there is no difference between time reversal and rotation reversal. However, for any larger m, there is a difference between the time reversal and the rotation reversal, as shown geometrically in FIG. 5a-5g.
Различие между обращением времени и обращением вращения также может быть изучено алгебраически, например, с использованием m=3. Значение m=3 является частным случае, поскольку при нем косинусоидальный и синосуидальный множители в Уравнении 1 становятся равными. Тем не менее, одни и те же общие свойства спирали, сохраняются при любом значении m>2.The difference between time reversal and rotation reversal can also be studied algebraically, for example, using m = 3. The value m = 3 is a special case, since with it the cosine and sinusoidal factors in
При следующей конфигурацииIn the following configuration
Уравнения 4 получаем
И в этом случае с использованием тождеств из Уравнения 7 и Уравнения 8 получаемAnd in this case, using the identities from
В данном случае знаки ± операции индексированы, чтобы подчеркнуть, что (в отличие от Уравнения 10) они не зависят друг от друга, что допускает четыре возможностиIn this case, the signs ± operations are indexed to emphasize that (in contrast to Equation 10) they are independent of each other, which allows four possibilities
Уравнения 19-22 отображают четыре возможных сочетания обращения времени и обращения вращения. При их рассмотрении в качестве уравнений они могут быть различены друга от друга. Поддерживает ли реализация общей формулы спирали обращение как времени, так и вращения, и, соответственно, в четыре раза больше сигналов, чем КАМ при таких же условиях канала, может зависеть от технических особенностей того, как осуществляется передача сигналов.Equations 19-22 represent four possible combinations of time reversal and rotation reversal. When considered as equations, they can be distinguished from each other. Whether the implementation of the general spiral formula supports reversal of both time and rotation, and, accordingly, four times more signals than QAM under the same channel conditions, may depend on the technical features of how the signals are transmitted.
Из этого следует вторая причина того, почему обращение вращения может не действовать в методе КАМ, а именно, что при передаче с наложением методом КАМ удаляются данные вращения.From this follows the second reason why rotation reversal may not work in the QAM method, namely, that rotation data is deleted during superimposed transmission by the QAM method.
Термин "передача с наложением" может означать суммирование косинусоидальной и синусоидальной составляющих сигнала, полученного методом КАМ, и передачу суммы. За счет ортогональности косинусоидальной и синусоидальной функций они могут разделяться приемником.The term “superimposed transmission” can mean the summation of the cosine and sinusoidal components of the signal obtained by the QAM method, and the transmission of the sum. Due to the orthogonality of the cosine and sinusoidal functions, they can be separated by the receiver.
Одним из преимуществ наложения может являться эффективность использования времени по сравнению с передачей по отдельности, косинусоидальной и синусоидальной составляющих с использованием временного интервала одного и того же символа индивидуально для каждой составляющей. Тем не менее, наложению присущи два недостатка. Во-первых, наложение по своей природе снижает пропускная способность на один бит на символ. Во-вторых, наложение снижает эффективность использования мощности. В действительности, сумма наложения имеет большую амплитуду, чем любая составляющая по отдельности на величину
Снижение пропускной способности в результате наложения вытекает из следующего тождества:The reduction in throughput as a result of the overlay follows from the following identity:
Это тождество указывает, что при наложении невозможно различить угол, при котором величина cos(t) является большой, от угла, котором величина sin(t) является небольшой, или наоборот. Тождество может быть доказано путем переноса стандартных тождеств в правую часть Уравнение 23, как показано далее.This identity indicates that, when superimposed, it is impossible to distinguish between an angle at which cos (t) is large and an angle at which sin (t) is small, or vice versa. The identity can be proved by transferring the standard identities to the right side of Equation 23, as shown below.
В результате суммировании тригонометрических тождеств угловAs a result of the summation of the trigonometric identities of the angles
иand
получаем следующую правую часть Уравнения 23we get the following right-hand side of Equation 23
которая может быть упрощена доwhich can be simplified to
Одним из выводов из Уравнения 23 является то, что при наложении невозможно отличить отрицательное вращение от фазового сдвига
Соответственно, даже если бы в методе КАМ по его природе не отбрасывались данные вращения, они бы терялись при передаче с наложением.Accordingly, even if rotation data were not discarded in the QAM method by its nature, they would be lost during transmission with overlay.
Передача с наложением аналогичным образом влияет на общую формулу спирали. Тем не менее, общая формула спирали отличается от формула сигнала КАМ по меньшей мере двумя особенностями.A superimposed gear likewise affects the general spiral formula. However, the general formula of the helix differs from the KAM signal formula by at least two features.
Во-первых, даже при передаче с наложением общей формулы спирали поддерживает обращение времени, а формула сигнала КАМ - нет, поскольку наложение не влияет на изменение амплитуды с течением времени.First, even when transmitting with an overlay, the general formula of the spiral supports time reversal, but the KAM signal formula does not, since the overlay does not affect the amplitude change over time.
Во-вторых, при реализации общей формулы спирали может использоваться обращение вращения в сочетании с передачей с наложением при условии, что кроме того не используется фазовая модуляция. В случае КАМ для генерирования сигналов требуются фазовые сдвиги, а при реализации общей формулы спирали - нет. Сигналы также могут генерироваться путем выбора различных значений для m, как описано в публикации патентной заявки US 2011/0150048, которая в порядке ссылки включена в настоящую заявку.Secondly, in the implementation of the general spiral formula, rotation reversal can be used in combination with superimposed transmission, provided that in addition phase modulation is not used. In the case of QAM, phase shifts are required to generate signals, but when implementing the general formula of the spiral, no. Signals can also be generated by selecting different values for m, as described in the publication of patent application US 2011/0150048, which is incorporated by reference into this application.
Наконец, наложение не может являться единственным средством передачи сигналов.Finally, overlay cannot be the only means of signal transmission.
Возможна также "двухкомпонентная передача"."Two-component transmission" is also possible.
Наложение является одним из примеров того, что можно назвать "однокомпонентной передачей" путем представления сигнала (двухмерного сигнала в случае метода КАМ или общей формулы спирали) единственной последовательностью величин.Overlapping is one example of what can be called "one-way transmission" by representing a signal (a two-dimensional signal in the case of the QAM method or the general spiral formula) as a single sequence of quantities.
"Двухкомпонентная передача" может предусматривать независимую передачу как косинусоидальной, так и синусоидальной составляющих. Кроме того, может использоваться внутрисимвольное уплотнение. При внутрисимвольном уплотнении косинусоидальная и синусоидальная составляющие могут передаваться одна за другой."Two-component transmission" may include independent transmission of both the cosine and sinusoidal components. In addition, intrasymbol sealing may be used. In intra-symbolic compaction, the cosine and sinusoidal components can be transmitted one after another.
Двухкомпонентная передача и внутрисимвольное уплотнение могут использоваться в сочетании с общей формулой спирали для передачи вращательно обращенных сигналов. Двухкомпонентная передача может использоваться для передачи пригодных для передачи форм колебаний с использованием периодических или непериодических функций.Two-component transmission and intrasymbol sealing can be used in combination with the general spiral formula to transmit rotationally reversed signals. Two-component transmission can be used to transmit waveforms suitable for transmission using periodic or non-periodic functions.
Помимо облегчения обращения вращения двухкомпонентная передача может обеспечивать по меньшей мере три преимущества с точки зрения улучшения шумового сопротивления.In addition to facilitating rotation reversal, a two-component gear may provide at least three advantages in terms of improving noise resistance.
Первое преимущество двухкомпонентной передачи для улучшения шумового сопротивления состоит в том, что двухкомпонентная передача может позволять приемнику осуществлять дискретизацию символов с запасом по частоте и использовать эту избыточную дискретизацию для вычисления средней величины шума в канале. Это невозможно при наложении, поскольку смешивание действительных и мнимых данных допускает только четыре возможных точки дискретизации на цикл там, где известно, что действительная или мнимая величина равна нулю, и могут быть однозначно определены остальные величины.The first advantage of a two-component transmission for improving noise resistance is that a two-component transmission can allow the receiver to sample the characters with a margin in frequency and use this oversampling to calculate the average noise in the channel. This is not possible when overlapping, since mixing real and imaginary data allows only four possible sampling points per cycle where it is known that the real or imaginary value is zero, and the remaining values can be uniquely determined.
Второе преимущество двухкомпонентной передачи для улучшения шумового сопротивления, особо ценное для каналов с нелинейными свойствами, состоит в том, что она может позволять использовать методы, описанные в публикации патентной заявки US 2011/0150048, которая в порядке ссылки включена в настоящую заявку, согласно которым для анализа свойств формы сигнала требуется четкое разделение действительных и мнимых данных.The second advantage of two-component transmission for improving noise resistance, especially valuable for channels with non-linear properties, is that it can allow the use of the methods described in the publication of patent application US 2011/0150048, which is incorporated by reference into this application, according to which for analysis of the properties of the waveform requires a clear separation of real and imaginary data.
Третье преимущество двухкомпонентной передачи для улучшения шумового сопротивления, рассмотренное далее, состоит в том, что она может вдвое повышать эффективность использования мощности сигнала.A third advantage of two-component transmission for improving noise resistance, discussed below, is that it can double the efficiency of signal power use.
Если двухкомпонентная передача предусматривает передачу по отдельности каждой составляющей сигнала в одном и том же временном интервале в режиме наложения, может значительно снижаться скорость передачи данных. Тем не менее, если частота дискретизации является достаточной, передача каждой составляющей может осуществляться в течение половины временного интервала, в результате чего общий временной интервал символа остается постоянным. Например, одна часть сигнала может соответствовать одному символу, а другая часть сигнала может соответствовать другому символу. Передача каждой составляющей также может осуществляться в течение четверти временного интервала (или меньших одинаковых или неодинаковых долей или частей), в результате чего повышается скорость передачи данных по сравнению с традиционными методами модуляции, такими как КАМ. Это может использоваться для обеспечения передачи двух или более символов в течение временного интервала одного и того же символа, в течение которого методом КАМ и другими аналогичными методами предусмотрена передача одного символа.If two-component transmission involves the transfer of each signal component individually in the same time interval in the overlay mode, the data transfer rate may be significantly reduced. However, if the sampling rate is sufficient, each component can be transmitted for half the time interval, as a result of which the overall symbol time interval remains constant. For example, one part of the signal may correspond to one symbol, and the other part of the signal may correspond to another symbol. Each component can also be transmitted over a quarter of the time interval (or smaller identical or unequal parts or parts), resulting in an increase in the data transfer rate compared to traditional modulation methods such as QAM. This can be used to ensure the transmission of two or more symbols during the time interval of the same symbol, during which the transmission of one symbol is provided by the KAM method and other similar methods.
При реализации общей формулы спирали может поддерживаться значительно более эффективный в точки зрения использования мощности метод, чем наложение с использованием метода КАМ. Как упоминалось ранее, при наложении с использованием метода КАМ амплитуда составляющей уменьшается на
Формула сигнала (с наложением) КАМSignal formula (superimposed) QAM
эквивалентна следующей формуле:equivalent to the following formula:
Поскольку квадрат
эквивалентное уравнениюequivalent to the equation
Амплитуда в формуле сигнала (с наложением) КАМ может превышать амплитуду любой из составляющих I или Q по отдельности. Амплитуда достигает максимума при I=Q, и в этом случае полученная при наложении величина на
Поскольку при наложении с использованием метода КАМ должно быть "оставлено место" для этого случая, амплитуда каждой составляющей по отдельности не может составлять более
При реализации общей формулы спирали могут те же самые данные передаваться без этого снижения на
Это также может быть справедливо в случае однокомпонентной передачи, поскольку при реализации общей формулы спирали наложение эквивалентно простому фазовому сдвигу любого компонента. Соответственно, достаточно передать любую составляющую (необязательно с фазовым сдвигом). Это следует из следующего анализа наложения при реализации общей формулы спирали.This may also be true in the case of single-component transmission, since when implementing the general spiral formula, superposition is equivalent to a simple phase shift of any component. Accordingly, it is sufficient to transmit any component (optionally with a phase shift). This follows from the following overlay analysis when implementing the general spiral formula.
Для облегчения сравнения с формулой сигнала КАМ используется вариант общей формулы спирали при m=2, что соответствует условию отсутствия нарастания сигнала в методе КАМ.To facilitate comparison with the KAM signal formula, a variant of the general spiral formula is used for m = 2, which corresponds to the condition that there is no signal rise in the KAM method.
Прибавив косинусоидальную и синусоидальную составляющие к Уравнению 12, получаемAdding the cosine and sinusoidal components to
При использовании тригонометрических тождеств, аналогичных использованным выше тождествам, это эквивалентно следующим уравнениям:When using trigonometric identities similar to the identities used above, this is equivalent to the following equations:
Уравнение 36 является просто синусоидальной составляющей общей формулы спирали с фазовым сдвигом на постоянную
Простота Уравнения 36 объясняется тем, что в общей формулы спирали за обеими составляющими закреплена одинаковая амплитуда и в них содержатся одинаковая информация. Если в методе КАМ информация, содержащаяся в независимых весовых коэффициентах амплитуды, сохраняется в косинусоидальной и синусоидальной составляющих, в общей формулы спирали используется полярное представление с общей амплитудой и фазой. Эта информация доступна каждой составляющей по отдельности.The simplicity of Equation 36 is explained by the fact that the same amplitude is assigned to both components in the general spiral formula and they contain the same information. If in the KAM method the information contained in the independent weight coefficients of the amplitude is stored in the cosine and sinusoidal components, the polar representation with the general amplitude and phase is used in the general spiral formula. This information is available to each component individually.
Поскольку мощность пропорциональная квадрату амплитуды, при реализации общей формулы спирали выигрыш в амплитуде, составляющий квадратный корень из двух, по сравнению с методом КАМ при однокомпонентной передаче эквивалентен двукратному выигрышу в мощности.Since the power is proportional to the square of the amplitude, when implementing the general spiral formula, the gain in amplitude, which is the square root of two, is equivalent to a twofold gain in power in comparison with the KAM method in single-component transmission.
В целях иллюстрации далее рассматривается и сравнивается с известными из техники методами один из примеров реализации обращения времени при двухкомпонентной передаче.For purposes of illustration, one example of the implementation of time reversal in a two-component transmission is considered and compared with methods known from the technique.
Может быть желательным создать систему связи, поддерживающую восемь возможных символов, доступных для передачи. В известных из техники методах возможен частный случай метода КАМ, известный как ″восьмипозиционная ФМн″ (фазовая манипуляция), когда восемь символов представлены восемью комплексными числами во всех случаях с одинаковой амплитудой и фазовым сдвигом друг от друга на
Вместо этого в одном из примеров осуществления способа связи может использоваться набор из восьми сигналов связи, отображенных восемью комплексными спиралями или восемью непериодическими функциями, известными из техники. В одном из примеров осуществления способа связи в четырех комплексных спиралях с фазовым сдвигом друг от друга на
Приемник сигналов может осуществлять избыточную дискретизацию принимаемых действительных и мнимых данных с целью уменьшения шума и обнаружения переданных сигналов с использованием известного из техники метода согласованных фильтров.The signal receiver can over-sample the received real and imaginary data in order to reduce noise and detect transmitted signals using the matched filter technique known in the art.
В восьмипозиционной ФМн используется фильтр с приподнятым косинусом, тогда как в одном из описанных выше примеров осуществления способа связи может использоваться фильтр Гаусса. Фильтр Гаусса может быть более выгоден, чем фильтр с приподнятым косинусом с точки зрения ICI, мощности, сложности реализации и ISI, усредненных на протяжении множества выборок. В восьмипозиционной ФМн вынужденно используется фильтр с приподнятым косинусом, поскольку он сводит к минимуму ISI в единственной точке, в которой приемник извлекает параметры сигнала в случае восьмипозиционной ФМн.The eight-position PSK uses a raised cosine filter, while in one of the above-described examples of the communication method, a Gaussian filter can be used. A Gaussian filter may be more advantageous than a raised cosine filter in terms of ICI, power, implementation complexity, and ISI averaged over many samples. The eight-position PSK is forced to use a filter with a raised cosine, since it minimizes ISI at the only point at which the receiver extracts signal parameters in the case of an eight-position PSK.
Поскольку в одном из примеров осуществления способа связи действительные и мнимые данные однозначно отделены друг от друга, не ограничивается способность многократной дискретизации в приемнике. Соответственно, в одном из примеров осуществления путем избыточной дискретизации в приемнике может более эффективно, чем при восьмипозиционной ФМн контролироваться шум с достижением преимуществ, обеспечиваемых при использовании фильтра Гаусса, а не фильтра с приподнятым косинусом.Since in one example of the implementation of the communication method, the real and imaginary data are uniquely separated from each other, the ability of multiple sampling at the receiver is not limited. Accordingly, in one embodiment, by oversampling at the receiver, noise can be controlled more efficiently than with an eight-position PSK using the Gaussian filter rather than the raised cosine filter.
Известное из техники обнаружение сигналов методом согласованных фильтров может быть оптимальным для каналов связи, единственным искажением в которым является аддитивный белый гауссов шум (AWGN). Тем не менее, их эффективность может зависеть от способности извлекать данные из множества точек, что может облегчаться описанным выше методом временного уплотнения. Методы обнаружения сигналов в каналах без AWGN описаны в публикации патентной заявки US 2011/0150048, которая в порядке ссылки включена в настоящую заявку.Known signal detection using the matching filter method may be optimal for communication channels, the only distortion of which is additive white Gaussian noise (AWGN). However, their effectiveness may depend on the ability to extract data from multiple points, which may be facilitated by the temporary compaction method described above. Methods for detecting signals in channels without AWGN are described in the publication of patent application US 2011/0150048, which is incorporated by reference into this application.
На фиг. 6 проиллюстрирован один из примеров осуществления системы 600 связи, в которую может входить модулятор 610, передатчик или приемопередатчик 620, канал 630 связи, приемник или приемопередатчик 640 и демодулятор 650. Демодулятор 650 может содержать декодер 652. Модулятор 610 может содержать кодер 612 и фильтр 614 формирования импульсов. Из набора сигналов связи может быть получено множество входных сигналов 60 связи, преобразовано в множество пригодных для передачи форм колебаний с использованием модулятора 610 и множество функций, выбранных их набора непериодических функций, и передано по каналу 630 связи с использованием передатчика или приемопередатчика 620.In FIG. 6 illustrates one example implementation of a
Входные сигналы связи могут, например, храниться в модуляторе 610 или быть получены от электронного устройства или предоставлены им. Непериодические функции могут, например, храниться в модуляторе 610 или быть получены от электронного устройства.Communication input signals may, for example, be stored in
Пригодные для передачи формы колебаний могут быть приняты с использованием приемника или приемопередатчика 640 и демодулированы с использованием демодулятора 650 с целью получения множества выходных сигналов связи 61. Выходные сигналы связи, могут, например, передаваться пользователю или электронному устройству.Suitable waveforms for transmission can be received using a receiver or
Электронное устройство может представлять собой машиночитаемый носитель, компьютер, устройство спутниковой связи и/или мобильное устройство, такое как персональный цифровой помощник, портативный компьютер или сотовый телефон. Электронное устройство может, например, хранить, преобразовывать, обрабатывать, транслировать, принимать, передавать пользователю и/или иным путем управлять данными сигналов связи, данными непериодических функций и/или пригодными для передачи формами колебаний. Любой из перечисленных компонентов, включая модулятор 610, передатчик или приемопередатчик 620, приемник или приемопередатчик 640, демодулятор 650 и электронное устройство, может содержать один или несколько процессоров и машиночитаемых носителей, известных специалисту в данной области техники.The electronic device may be a computer readable medium, a computer, a satellite communications device, and / or a mobile device, such as a personal digital assistant, laptop computer, or cell phone. An electronic device may, for example, store, convert, process, broadcast, receive, transmit to the user and / or otherwise manage data of communication signals, data of non-periodic functions and / or waveforms suitable for transmission. Any of these components, including a
На фиг. 7 проиллюстрирован один из примеров осуществления способа 700 связи, который может включать получение на шаге 710 множества входных сигналов связи, выбранных из набора сигналов связи, преобразование на шаге 720 множества входных сигналов связи во множество пригодных для передачи форм колебаний, созданных с использованием функций, передачу на шаге 730 множества пригодных для передачи форм колебаний по каналу связи, прием на шаге 740 множества пригодных для передачи форм колебаний, демодуляцию на шаге 750 множества пригодных для передачи форм колебаний, и передачу на шаге 760 набора выходных сигналов связи пользователю или электронному устройству.In FIG. 7 illustrates one example implementation of a communication method 700, which may include receiving, in step 710, a plurality of communication input signals selected from a set of communication signals, transforming, in step 720, a plurality of communication input signals into a plurality of transmission waveforms created using functions, transmitting in step 730, a plurality of waveforms suitable for transmission over a communication channel, receiving in a step 740 a plurality of waveforms suitable for a transmission, demodulation in step 750 of a plurality of waveforms suitable for a transmission banyi, and the transmission at step 760 of a set of communication output signals to a user or an electronic device.
На шаге 710 может быть получено множество входных сигналов связи с использованием модулятора и/или электронного устройства. Входные сигналы связи могут быть выбраны из набора сигналов связи. Например, набор входных сигналов связи может содержать восемь сигналов связи. Электронное устройство может представлять собой машиночитаемый носитель, компьютер, устройство спутниковой связи и/или мобильное устройство, такое как персональный цифровой помощник, портативный компьютер или сотовый телефон.At 710, a plurality of communication input signals can be obtained using a modulator and / or electronic device. Communication input signals may be selected from a set of communication signals. For example, a set of communication input signals may comprise eight communication signals. The electronic device may be a computer readable medium, a computer, a satellite communications device, and / or a mobile device, such as a personal digital assistant, laptop computer, or cell phone.
На шаге 720 множество входных сигналов связи может быть преобразовано во множество пригодных для передачи форм колебаний с использованием модулятора. Формы колебаний могут быть созданы с использованием функций, включая без ограничения Уравнение 3. Функции могут быть выбраны из набора непериодических функций. Непериодические функции могут храниться в модуляторе или быть получены от электронного устройства. Набор непериодических функций может быть отображен в наборе сигналов связи или соответствовать ему. Электронное устройство может представлять собой машиночитаемый носитель, компьютер, устройство спутниковой связи и/или мобильное устройство, такое как персональный цифровой помощник, портативный компьютер или сотовый телефон.At 720, a plurality of communication input signals can be converted to a plurality of transmission waveforms using a modulator. Waveforms can be created using functions, including, without limitation,
Модулятор может содержать кодер для преобразования множества входных сигналов связи в данные амплитуды и фильтр формирования импульсов для ограничения полосы пропускания сигнала. Кодер может преобразовывать множество сигналов связи в данные амплитуды путем (1) поиска цифровых данных амплитуды в справочной таблице с указателями номеров символов, (2) создания аналоговой формы колебаний, эквивалентной последовательности символов, с использованием известных из техники аналоговых устройств, (3) использования любого другого известного из техники метода кодирования. Фильтром формирования импульсов может являться фильтр Гаусса или любой другой известный из техники фильтр.The modulator may comprise an encoder for converting the plurality of communication input signals into amplitude data and a pulse shaping filter to limit the signal bandwidth. The encoder can convert many communication signals into amplitude data by (1) searching for digital amplitude data in a look-up table with indexes of symbol numbers, (2) creating an analog waveform, an equivalent sequence of symbols, using analog devices known from the technique, (3) using any another well-known coding method. The pulse shaping filter may be a Gaussian filter or any other filter known in the art.
В справочной таблице набор непериодических функций может отображаться в наборе сигналов связи. Например, справочная таблица может содержать значения непериодической функции {Fj(t)}. Выбор {Fj(t)} может делаться с учетом свойств канала, таких шум и доступный диапазон амплитуд и частот, а также критериев оптимизации. Например, {Fj(t)} может выбираться с целью доведения до максимума различия между согласованными фильтрами для обнаружения сигналов с учетом ограничений числа допустимых выборок, использования мощности и сложности микросхем модулятора и демодулятора. Процессор может присваивать каждой {Fj(t)} уникальный числовой код, такой как двоичные коды, согласованные передатчиком или приемопередатчиком и приемником или приемопередатчиком.In the lookup table, a set of non-periodic functions can be displayed in a set of communication signals. For example, the lookup table may contain a non-periodic function values {F j (t)}. The choice of {F j (t)} can be made taking into account the properties of the channel, such noise and the available range of amplitudes and frequencies, as well as optimization criteria. For example, {F j (t)} can be chosen to maximize the differences between matched filters for signal detection, taking into account the limitations of the number of allowed samples, the use of power and complexity of the modulator and demodulator chips. The processor may assign each {F j (t)} a unique numeric code, such as binary codes, matched by the transmitter or transceiver and the receiver or transceiver.
{Fj(t)} может определяться на основании Уравнения 3. Уникальные числовые коды могут определяться как функция амплитуды, фазы, направления отсчета времени, частоты, направления вращения и/или роста. Например, уникальные числовые коды могут определяться путем изменения фазы (ω0 в Уравнении 4), роста (m в Уравнении 4) и направления отсчета времени (κ1 или ω1 в Уравнении 4). В качестве альтернативы, может использоваться непериодическая форма колебаний любого типа. С использование уникальных числовых кодов множество входных сигналов связи может быть преобразовано в эквивалентную последовательность непериодических функций, выбранных из {Fj(t)}, и может быть генерировано множество форм колебаний с использованием передатчика или приемопередатчика.{F j (t)} may be determined based on
На шаге 730 множество пригодных для передачи форм колебаний может быть передано по каналу связи с использованием передатчика или приемопередатчика. Множество пригодных для передачи форм колебаний может быть передано по беспроводной связи, оптоволоконному кабелю или посредством любых других известных из техники носителей. Канал связи может быть подвержен шуму, затуханию, искажению или любым другим известным из техники ухудшениям качества передачи.At 730, a plurality of transmittable waveforms can be transmitted over a communication channel using a transmitter or a transceiver. Many suitable for transmitting waveforms can be transmitted wirelessly, fiber optic cable or through any other media known from the art. The communication channel may be subject to noise, attenuation, distortion, or any other degradation in transmission quality known in the art.
Может применяться двухкомпонентная передача, поскольку она может способствовать применению обращения вращения. Кроме того, может использоваться двухкомпонентное внутрисимвольное временное уплотнение, чтобы способствовать избыточной дискретизации параметров сигнала, которая может использоваться для вычисления средней величины шума.A two-component gear may be used since it can facilitate the use of rotation reversal. In addition, a two-component intrasymbol time division multiplexing can be used to facilitate oversampling of signal parameters, which can be used to calculate average noise.
Кроме того, различные участки пригодной для передачи формы колебаний могут соответствовать различным символам. За счет этого может обеспечиваться более высокая скорость передачи данных по сравнению с традиционными методами модуляции, такими как КАМ.In addition, different portions of the waveform suitable for transmission may correspond to different symbols. Due to this, a higher data rate can be provided compared to traditional modulation methods such as QAM.
Кроме того, скорость передачи символов может быть увеличена путем уменьшения двухкомпонентного внутрисимвольного временного уплотнения каждого из действительных и мнимых компонентов переданных амплитуд символа.In addition, the symbol rate can be increased by reducing the two-component intrasymbol time compression of each of the real and imaginary components of the transmitted symbol amplitudes.
Свойства мощности переданного сигнала могут быть изменены путем манипуляции коэффициентом амплитуды сигнала с целью изменения свойств его мощности. Например, коэффициентом амплитуды можно манипулировать путем умножения синусоидальной формы колебаний на экспоненциальную форму колебаний и/или путем корректировки параметра "m" в общей формулы спирали.The power properties of the transmitted signal can be changed by manipulating the coefficient of the amplitude of the signal in order to change the properties of its power. For example, the amplitude factor can be manipulated by multiplying the sinusoidal waveform by the exponential waveform and / or by adjusting the “m” parameter in the general spiral formula.
Переход от одного символа к другому может быть сглажен путем деления параметров сигнала связи на головную и хвостовую функции между символами.The transition from one character to another can be smoothed out by dividing the parameters of the communication signal by the head and tail functions between the characters.
На шаге 740 может быть принято множество пригодных для передачи форм колебаний с использованием приемника или приемопередатчика.At 740, a plurality of waveforms suitable for transmitting using a receiver or transceiver can be received.
На шаге 750 может быть демодулировано множество пригодных для передачи форм колебаний с использованием демодулятора. Демодулятор 130 может содержать декодер 132. Множество пригодных для передачи форм колебаний может быть подразделено на интервалы данных амплитуды, соответствующие каждому символу.At step 750, a plurality of transmittable waveforms using a demodulator can be demodulated. The demodulator 130 may comprise a decoder 132. A plurality of transmittable waveforms may be subdivided into amplitude data intervals corresponding to each symbol.
Приемник или приемопередатчик может осуществлять выборку передаваемых форм колебаний и определять, какое значение "j" было передано путем поиска в предварительно вычисленной таблице значений {Fj(t)}. Передаваемая форма колебаний может быть декодирована процессором на основании взаимосвязи между значениями "j" и уникальными числовыми кодами.The receiver or transceiver can sample the transmitted waveforms and determine which value of "j" was transmitted by searching the pre-computed table of values {F j (t)}. The transmitted waveform can be decoded by the processor based on the relationship between the "j" values and unique numeric codes.
В качестве альтернативы, в случае каналов, преимущественно содержащих аддитивный белый гауссов шум (AWGN), могу применяться известные из техники методы использования согласованных фильтров для обнаружения сигналов с целью преобразования данных амплитуды сигнала в последовательность принятых символов. В случае других ухудшений качества могут применяться другие методы фильтрации помимо или вместо согласованных фильтров для обнаружения сигналов. Эти другие методы могут включать методы, описанные в публикации патентной заявки US 2011/0150048, которая в порядке ссылки включена в настоящую заявку.Alternatively, in the case of channels mainly containing additive white Gaussian noise (AWGN), techniques known in the art can be used to use matched filters to detect signals to convert signal amplitude data to a sequence of received symbols. In the case of other quality impairments, other filtering methods may be used in addition to or instead of matched filters for signal detection. These other methods may include the methods described in the publication of patent application US 2011/0150048, which is incorporated by reference into this application.
На шаге 760 электронному устройству или пользователю может передаваться набор выходных сигналов связи. Электронное устройство может представлять собой машиночитаемый носитель, компьютер, устройство спутниковой связи и/или мобильное устройство, такое как персональный цифровой помощник, портативный компьютер или сотовый телефон.At 760, a set of communication output signals may be transmitted to the electronic device or user. The electronic device may be a computer readable medium, a computer, a satellite communications device, and / or a mobile device, such as a personal digital assistant, laptop computer, or cell phone.
В других примерах осуществления электронное устройство, может, например, хранить, преобразовывать, обрабатывать, транслировать, принимать, передавать пользователю и/или иным путем управлять данными сигналов связи, данными непериодических функций и/или пригодными для передачи формами колебаний.In other embodiments, the electronic device may, for example, store, convert, process, transmit, receive, transmit to the user and / or otherwise manage communication signal data, non-periodic function data and / or waveforms suitable for transmission.
В изложенном выше описании и на сопровождающих его чертежах проиллюстрированы принципы, предпочтительные варианты осуществления и способы действия изобретения. Тем не менее, изобретение не следует считать ограниченным рассмотренными выше частными вариантами осуществления. Специалисты в данной области техники смогут предложить дополнительные разновидности рассмотренных выше вариантов осуществления.The above description and the accompanying drawings illustrate the principles, preferred embodiments and methods of operation of the invention. However, the invention should not be considered limited to the above particular embodiments. Specialists in the art will be able to offer additional varieties of the above embodiments.
Таким образом, описанные варианты осуществления следует считать поясняющими, а не ограничивающими изобретение. Соответственно, следует учесть, что специалисты в данной области техники смогут предложить разновидности этих вариантов осуществления, не выходящие за пределы объема изобретения согласно формуле изобретения.Thus, the described embodiments are to be regarded as illustrative and not limiting. Accordingly, it should be appreciated that those skilled in the art will be able to propose varieties of these embodiments without departing from the scope of the invention according to the claims.
Claims (53)
получение одного или множества входных сигналов связи, выбранных из набора сигналов связи,
преобразование одного или множества входных сигналов связи в одну или множество пригодных для передачи форм колебаний с использованием одной или множества непериодических функций, выбранных из набора непериодических функций, и передачу одного или множества пригодных для передачи форм колебаний по каналу связи,
при этом по меньшей мере одну непериодическую функцию выбирают из набора непериодических функций, имеющую форму уравнения
где k0 - коэффициент амплитуды первого уровня; ω0 - частотная постоянная первого уровня; i - мнимая постоянная, равная
receiving one or a plurality of communication input signals selected from a set of communication signals,
converting one or a plurality of communication input signals into one or a plurality of waveforms suitable for transmission using one or a plurality of non-periodic functions selected from a set of non-periodic functions, and transmitting one or a plurality of waveforms suitable for transmitting waveforms over a communication channel,
wherein at least one non-periodic function is selected from the set of non-periodic functions having the form of an equation
where k 0 is the coefficient of the amplitude of the first level; ω 0 - frequency constant of the first level; i - imaginary constant equal to
прием одной или множество пригодных для передачи форм колебаний и демодуляцию одной или множества пригодных для передачи форм колебаний.14. The communication method according to claim 1, further comprising:
receiving one or a plurality of waveforms suitable for transmission; and demodulating one or a plurality of waveforms suitable for transmission.
прием одной или множества пригодных для передачи форм колебаний, переданных по каналу связи, и
демодуляцию одной или множества пригодных для передачи форм колебаний,
при этом одну или множество пригодных для передачи форм колебаний создают с использованием одной или множества непериодических функций, выбранных из набора непериодических функций, и
по меньшей мере одну непериодическую функцию выбирают из набора непериодических функций, имеющую форму уравнения
где k0 - коэффициент амплитуды первого уровня; ω0 - частотная постоянная первого уровня; i - мнимая постоянная, равная
receiving one or many suitable for transmitting waveforms transmitted over the communication channel, and
demodulating one or a plurality of waveforms suitable for transmission,
wherein one or a plurality of waveforms suitable for transmission is created using one or a plurality of non-periodic functions selected from a set of non-periodic functions, and
at least one non-periodic function is selected from the set of non-periodic functions in the form of an equation
where k 0 is the coefficient of the amplitude of the first level; ω 0 is the frequency constant of the first level; i - imaginary constant equal to
модулятор, приспособленный получать один или множество входных сигналов связи, выбранных из набора сигналов связи, и преобразовывать один или множество входных сигналов связи в одну или множество пригодных для передачи форм колебаний с использованием одной или множества непериодических функций, выбранных из набора непериодических функций, и
по меньшей мере одно из следующего: передатчик или первый приемопередатчик, приспособленный передавать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний по каналу связи,
при этом по меньшей мере одна непериодическая функция выбрана из набора непериодических функций и имеет форму уравнения
где k0 - коэффициент амплитуды первого уровня; ω0 - частотная постоянная первого уровня; i - мнимая постоянная, равная
a modulator adapted to receive one or a plurality of communication input signals selected from a set of communication signals, and convert one or a plurality of communication input signals into one or a plurality of waveforms suitable for transmission using one or a plurality of non-periodic functions selected from a set of non-periodic functions, and
at least one of the following: a transmitter or a first transceiver adapted to transmit one or a plurality of waveforms suitable for transmission over a communication channel,
wherein at least one non-periodic function is selected from the set of non-periodic functions and has the form of an equation
where k 0 is the coefficient of the amplitude of the first level; ω 0 is the frequency constant of the first level; i - imaginary constant equal to
по меньшей мере одно из следующего: приемник или второй приемопередатчик, приспособленный принимать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний, и
демодулятор, приспособленный демодулировать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний.42. A communication system according to claim 32, further comprising:
at least one of the following: a receiver or a second transceiver adapted to receive one or a plurality of waveforms suitable for transmission, and
a demodulator adapted to demodulate one or a plurality of waveforms suitable for transmission.
при этом по меньшей мере одно из следующего: машиночитаемый носитель, компьютер, устройство спутниковой связи и мобильное устройство приспособлено выполнять по меньшей мере одно из следующего:
обеспечивать один или множество входных сигналов связи,
получать один или множество входных сигналов связи,
преобразовывать один или множество входных сигналов связи в одну или множество пригодных для передачи форм колебаний,
передавать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний по каналу связи,
принимать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний,
демодулировать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний и передавать один или множество выходных сигналов связи по меньшей мере одному из следующего: пользователю, второму машиночитаемому носителю, второму компьютеру, второму устройству спутниковой связи и второму мобильному устройству.43. The communication system of claim 32, further comprising at least one of the following: a computer-readable medium, a computer, a satellite communications device, and a mobile device,
wherein at least one of the following: a computer-readable medium, a computer, a satellite communications device and a mobile device is adapted to perform at least one of the following:
provide one or multiple input communication signals,
receive one or many input communication signals,
convert one or a plurality of communication input signals into one or a plurality of waveforms suitable for transmission,
transmit one or many suitable for transmitting waveforms over a communication channel,
take one or many suitable for transmitting waveforms,
demodulate one or a plurality of transmittable waveforms and transmit one or a plurality of communication output signals to at least one of the following: a user, a second computer-readable medium, a second computer, a second satellite communications device, and a second mobile device.
по меньшей мере одно из следующего: приемник или приемопередатчик, приспособленный принимать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний, переданных по каналу связи, и
демодулятор, приспособленный демодулировать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний,
при этом одну или множество пригодных для передачи форм колебаний создают с использованием одной или множества непериодических функций, выбранных из набора непериодических функций, и
по меньшей мере одна непериодическая функция из набора непериодических функций имеет форму уравнения
где k0 - коэффициент амплитуды первого уровня; ω0 - частотная постоянная первого уровня; i - мнимая постоянная, равная
at least one of the following: a receiver or transceiver adapted to receive one or a plurality of transmittable waveforms transmitted over a communication channel, and
a demodulator adapted to demodulate one or a plurality of waveforms suitable for transmission,
wherein one or a plurality of waveforms suitable for transmission is created using one or a plurality of non-periodic functions selected from a set of non-periodic functions, and
at least one non-periodic function from the set of non-periodic functions has the form of an equation
where k 0 is the coefficient of the amplitude of the first level; ω 0 is the frequency constant of the first level; i - imaginary constant equal to
при этом по меньшей мере из следующего: машиночитаемый носитель, компьютер, устройство спутниковой связи и мобильное устройство приспособлено выполнять по меньшей мере одно из следующего:
принимать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний, демодулировать одну или множество пригодных для передачи форм колебаний и передавать один или множество выходных сигналов связи по меньшей мере одному из следующего: пользователю, второму машиночитаемому носителю, второму компьютеру, второму устройству спутниковой связи и второму мобильному устройству.52. The communication system of claim 45, further comprising at least one of the following: a computer-readable medium, a computer, a satellite communications device, and a mobile device,
wherein at least one of the following: a computer-readable medium, a computer, a satellite communications device and a mobile device is adapted to perform at least one of the following:
receive one or a plurality of transmittable waveforms, demodulate one or a plurality of transmitable waveforms and transmit one or a plurality of communication output signals to at least one of the following: a user, a second computer-readable medium, a second computer, a second satellite communications device and a second mobile device.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161475802P | 2011-04-15 | 2011-04-15 | |
US61/475,802 | 2011-04-15 | ||
PCT/US2012/033747 WO2012142561A2 (en) | 2011-04-15 | 2012-04-16 | Methods and systems for communicating |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013138290A RU2013138290A (en) | 2015-05-20 |
RU2575251C2 true RU2575251C2 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2638305A1 (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-27 | Thomson Csf | Transmitter and method of transmission |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2638305A1 (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-27 | Thomson Csf | Transmitter and method of transmission |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11240088B2 (en) | Methods and systems for transmitting and receiving data using non-periodic functions | |
US10153928B2 (en) | Energy efficient highway addressable remote transducer coherent 8-ary phase shift keying modem | |
WO2022042453A1 (en) | Chirp signal-based modulation method and modulator | |
CN111901271B (en) | Data transmission method and device | |
EP2656568B1 (en) | Digital Demodulation of MSK Signals using a Trellis with linear Quantized Inputs | |
RU2003114414A (en) | DEVICE AND METHOD FOR CALCULATING VALUES OF SOFT DECISION SUBMITTED TO THE INPUT OF THE CHANNEL DECODER IN THE DATA TRANSFER SYSTEM | |
CN1454422A (en) | Blind carrier offset detection for quadrature modulated digital communication systems | |
CN108983155B (en) | Radar communication integrated waveform design method | |
RU2575251C2 (en) | Communication methods and systems | |
KR20120062231A (en) | Transmitting device, receiving device, transmitting method and receiving method for wireless communication system | |
US20030185313A1 (en) | Methods, systems and devices for generating pulse shapes | |
RU2006119638A (en) | MODULATION DEVICE, MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, MODULATION METHOD AND COMMUNICATION METHOD | |
Gorbatyy | Optimization of signal-code constructions using the maximum efficiency criterion | |
KR19990082417A (en) | Coherent modulation of the CPM signal | |
US8050355B2 (en) | Transmitter and receiver using pseudo-orthogonal code | |
Chu | Is spiral modulation really useful? | |
Udawant et al. | Digital image processing by using GMSK | |
WO2004114618A1 (en) | A modulation method using hard decision for quadrature amplitude modulation and an apparatus thereof | |
JP3489574B2 (en) | Receiver | |
Rieth et al. | A novel modulation technique for spectral efficiency enhancement of ternary precoded continuous phase modulation | |
WO2019165012A1 (en) | Energy efficient highway addressable remote transducer | |
AU2015255194A1 (en) | Methods and systems for communicating | |
Keying | Frequency Shift Keying | |
Phuntsho et al. | Digital Modulation Techniques | |
Sharma et al. | Implementation of Modulation Techniques |