TW536871B - Wireless communication coding method for representing digital data with variable length signal - Google Patents

Description

536871 五、發明說弭（/) 本發明係-種以可變長度信號表示數位資料之益線通 訊編解碼方法，尤指一種定義不同傳送時間長度分別予數 位資係中之高、低準位訊號，使資料傳送之總時間長度可 大為縮短，而降低信號之發射/接收裝置耗電量。 , 1㈣線傳輸技術之基本概念，端係將欲傳送的 數位資料串先行編碼後，再將其調變為類比格式，而資料 即以類比格式於傳輸媒介（例如無線電波，紅外線等等） 中進行傳遞’爾後接收端在接收到此_連串之類比訊號時， 則放大此類比訊號且加以解調還原成數位訊號，此一連串 之數位訊號係再經過-解碼步驟後即成為原始數位資料。 ❿在無線傳輸的編解碼方》，原則上要盡可能使資料 之=輸時間縮短，且發射/接收端要能達到信號同步，以 使貧料傳送正確無言化。資料之傳輸時間最直接的影響即是 發射與接收兩端之耗電情況，尤其於資料發射端其影響更 為明顯，，如目前最常見的無線式電腦周邊設備，無線鍵 ^ /肖乳等均以無線傳輸方式與主機端進行訊號傳遞，然 上述無線式周邊設備，其工作電源係來自於電池，故電力 消耗情況即為最主要的考量因素，當資料傳輸時間較長時， 對t射衣置而a，即意謂者必須以更長的操作時間進行資 料傳送，其耗電量自然相對增加。 、时凊參考第六圖所示，資料的傳輸方式一般以“封包” 為單位傳运，單一資料封包可區分為數個節段，由前至後 | ，序刀別為Preamble節段、Header節段、c〇_丨節段、D伽 Θ奴及最後代表=貝料結束的SF丁節段。其中在表示資料 tTi?i?(CNS)A4 (2l〇Tifi^-*-——— 536871 五、發明說叼（2 ) (_)節段的編财式，請參考第七圖所示，目前較常 見的有以下數種： “ 1 · NRZ-L·編碼··在數位資料的傳送過程中，對於代 表1的數位訊號即以高準位（+ V )表示，反之對於 代表“0”的數位訊號即為低準位（一 。 “ ，2 · NRZ-M編碼··此種編碼方式係僅在數位訊號由 〇轉為1日^•，才將南準位（+ v )降低為低準位 (一v)，至於其它數位訊號的變化則均維持在高 V ) 〇 • Unipolar RZ編碼··其在數位訊號的“丄，，時產生 一次高低準位（+ V、一 V )的變化， 號則維持於低準位。 而“ 0 ”的數位訊 4 .曼徹斯特碼（Mancheste〇 ··此種編碼方式係益 論數位訊號的，，或“『，均於每個單位時間内產生;_ 人艾化並以上昇緣或下降緣力口以區分，於單位時間内呈 有下降緣即代表“ r，，反之上昇緣即代表“Q”。〃 5 ·延遲調變（Deiay M〇duiati〇n):表示數位資料“厂， 時，於^位時間㈣、具有準位變化。其作法為在單位時間 2延遲前”一位元之準位狀態後，便改變其先前準位，而單 一之‘0’，位元，則於單位時間内均維持前一位元之準位， 若，續出現兩次以± “〇，’，則第二個“Q”之準位將異 於前一位元之表示準位。 ^

衣纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐 536871 A7 五、發明說明 唬同步，故—般較少使用。而前述曼徹 備有同步功能在每個單位時均產生變化，^碼方式則具 傳送接收方面的要求。然 “：合無線資料 輪大量資料時，往往因為其每個位元(：)的編：方式於傳 單位時間，故使得資 )，均佔用相同 長。 使—愈大時，傳輪時間呈正比闕係延 舉例而言’請參考第八圖所示， 方式對兩位亓細r on + 又磁4特編碼 傳送之n y 16blts)進行編喝的示意圖，欲 〇1I〇〇〇1L〇1〇I1110>^^^^(tx 對此兩位元組進行編碼後之 X) 位元均必須耗費相同單位時間（2二中所不，且因每個 的時間即為…2T=32T ::表不’故其總耗費 :貝科置魔大時，導致傳送時間拉長，使得發射'：式 立而的裝置耗電量增加。 、妾收兩 =效克服上述f用技術缺失，本發明之主要 U一種以可變長度信號表示數位資料之無線通 j 方法，藉由對數位資料的‘ ” ”…、、 ·，、、 车-# M 1 以不同時間長度 表不，猎以縮短資料傳輸時間，而獲致降低耗電量的 位次二發明之又一目的係提供一種以可變長度信號表示數 位貝枓之無線通訊編解碼方法，由 存在著高、低準位變化的特性， =凡貝科間亦 且,一、 貝枓發射/接收端更可輕 、貧料接收的同步效果，確保資料傳輸的穩定性。 2成上述目的’本發明以可變長度信號表示數位資 抖之無線通訊編解碼方法-實關之制手段，係包括： ——__5 表紙國家標準

事—看本頁) 訂： 536S71 A7 五、發明說明（ 定義一單位時間（丁）； 定義數位資料之位元“、 〇 2 丁表示； 以個單位時間表示，如以 定義數位資料之位开“ 1 丁表示，且N不等於M’·0峨固單位時間表示，如以 其中兩相鄰位元資料呈不同電壓準位表示。 其他目’：，兹責審附查委員能進一步瞭解本發明之結構特徵及 的丝附以圖式詳細說明如后： (一）圖式部份·· P圖：係本發明之編碼方式示意圖。 第二圖(:…⑴：係採用本發明進行數位資料編碼 回（A ) ( B )·係採用本發明之編碼方式一每 例示意圖。 、只她 第五目 第六圖 第士：圖 第八圖 弟四圖（A)〜（c):係本發明採週期取樣及雜訊消除 之解碼方式示意圖。 、 t採本發明編碼方式推廣之各式編碼組合示意圖。 為一組成資料封包之各節段示意圖。 為習用之編碼方式示意圖。 為習用以曼徹斯特進行數位資 料^100011-01011110，，編碼之發射及接收解調後 之訊號偏移實例示意圖。 二）圖號 無 木纸張尺度 事 If 本頁) 國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 536871 A7 B7 五、發明說明 寬度Λ 念係將數位資料中的“1，，肖“〇”以不同 干二丨i!—馬振示’具體而言’請參考第-圖所 料之編碼概念之一實施例。當欲傳送數位資 ” 0讯5虎枯，係以一單位時間寬度（τ)本一 二;專送的數位資料為“1、’則以兩單位時：度(而2 相鄰資料之❹不„位（由高準 準位，或自低準位轉為高準位）。 传巧似 之方5?二圖所示’為採用本發明之編碼方式與一習用 扁馬方式比較圖，假設欲傳遞的數位資料為 0U00011—01011110，則本笋 -個單位時間，“1”以二:單位時門’之方?： “〇”以 得到如第二圖(二二 輸至Β。其中在區段中’本發明資料所須的傳 二 ;)為2:::由於資料僅佔-個單位時間寬度二 度彻Τ之固定型式相較，其傳 時^ ^明之可變長度的編碼方式確可縮短資料的傳輪 再參考第三圖所示，若利用本發明 為係為十六進制，即所有^ 間（1口），若傳將可縮減為16個單位時 均m甘專為FFh時（即所有位元資料 … ）、、傳送時間為3 2 丁，最大值亦不比習 之編碼方式來得更長。而就位資料㈣心，= 536871 五、發明說明（匕） =傳送時間可減少約25%左右，確具降低傳輪時間的 於上述說明中，對於數位訊號的“〇”係以 間（in編碼，而“i’’職用二個單位時間早位時 編碼為例說明而已。而實際應用方面則可予變化 ），， 可由2 τ表示，“ 1，，則以1 τ表示。 /而在接收端方面，其解碼方式係採週期取樣的 :二：：容許適當的誤差值。請參考第四圖（ ^疋義貧料“〇，，寬度為5t，而“工”為1〇t寬度時 (t係為接收端的取樣週期），在接收時可針對“『，盘 “二，長度先行定義-適當誤差值，例如當訊號； ”：〜8t即代表為Τ’，而訊號長度為3t〜7t 則表不為“『，如此當接收端所收到的資料為第四圖 (B)所示的具有誤差時，仍可正確辨認出。再者， =專遞過程中受到外在環境的影響時，導致資料訊二 :雜訊（n〇1Se) ’如第四圖（㈡所示，因雜訊僅佔 二：間卜可輕易判別為屬於異常訊號，達到過濾雜訊 之效果。 二爹考第關所示，本發明除藉由不同時間寬度表示 〇 、 1”資料外，亦可利用不同的時間寬度（1Τ、 2 Τ、3 Τ)搭配不同的電虔準位，組合出多種不同型態 的、爲馬表不’以表不特定的傳輸資料串。如第五圖所示， 共呈現九料㈣態_碼絲手法，故可分制用於九 種相異資料串之編碼。 536871 A7 五 發明說明（ B7 由以上之詳細說明中可知，太双 數位資科之無綠通訊編解碼方法本m變長=信且號表示 1 .藉由對數位資料的“〇 、:、#之叙...，占係具有： 間長度’將可縮短資料傳輪時間：、&別定義不同時 之處2理狀端裝置 3.此資料發射/接收編碼方式，=即電要求。 特性，確保資料傳送的穩定性。 W相貧料同步 綜上所述，係為本發明㈣實❹彳之 以限制本發明之㈣專利範圍， =㈣，而非用 優點，且相較於既有亦具備顯著之功效^確^具傷前述 明之設計符合發明專利之要件，麦依法^文提因=本發 釐） 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規 210 x 297公一

Claims (1)

1. 536871

   第九一一〇—六〇六號發明專利申請案之專利範圍 修正本： 1 種以可變長度信號表示數位資料之益線通訊編碼 方法’其包括有： 定義單位時間（丁）； 定義數位資料之位mN個單位時間（Νχτ) 表示； 定義數位資料之位元“〇” 個單位時間（ΜχΤ) 表示，且Ν不等於μ ; 其中兩相鄰位元資料呈不同電壓準位表示。 如申請專利範圍第1項所述以可變長度信號表示數 位資料之無線通訊編碼方法，其中Ν係大於Μ。 j·如申請專利範圍第1項所述以可變長度信號表示數 位為料之無線通訊編碼方法，其中N係小於μ。 4·一種以可變長度信號表示數位資料之無線通訊解碼 方法，其包括有： 定義單位時間（Τ); 將以Ν個單位時間表示之資料，視為數位位元“ 〇，，； 將以Μ個單位時間表示之資料，視數位位元“^” ，且 Μ不等於ν， 5·如申請專利範圍第4項所述以可變長度信號表示數 位 > 料之無線通訊解碼方法，其中Ν係大於μ。 6·如申請專利範圍第4項所述以可變長度信號表示數 位資料之無線通訊解碼方法，其中Ν係小於Μ。 _— 10 本紙張尺度適用家標準(CNS)Α4規格(210 X 297公爱) ~~ (請先閲讀嘴面之注意事項再塡寫本頁)