TWI743616B - 多位元光通訊調變及解調變系統、方法及非暫存性電腦可讀取記錄媒體 - Google Patents

多位元光通訊調變及解調變系統、方法及非暫存性電腦可讀取記錄媒體 Download PDF

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TWI743616B
TWI743616B TW108144978A TW108144978A TWI743616B TW I743616 B TWI743616 B TW I743616B TW 108144978 A TW108144978 A TW 108144978A TW 108144978 A TW108144978 A TW 108144978A TW I743616 B TWI743616 B TW I743616B
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本發明提供一種多位元光通訊調變系統，包括一光調變器以及一光產生器。該光調變器於收到一輸入訊號後輸出一經由編碼映射表映射至該輸入訊號的光調變訊號，該編碼映射表包括
Figure 01_image001
階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及

Description

多位元光通訊調變及解調變系統、方法及非暫存性電腦可讀取記錄媒體
本發明有關於一種光通訊調變及解調系統，尤指一種多位元光通訊調變及解調系統。
光通訊是一種利用光來攜帶資訊的通訊技術，也稱為遠程光通訊，光經過調變(Modulation)後便能攜帶資訊，自1980年代起，光通訊系統對於電信工業產生了革命性的作用，同時也在數位時代裡扮演非常重要的角色。
而光通訊具有傳輸容量大、保密性好等許多優點，並且已經成為當今最主要的有線通訊方式。將需傳送的資訊在發送端輸入到發送機中，將資訊疊加或調變到作為資訊訊號載體的載波上，然後將已調變的載波通過傳輸媒介傳送到遠處的接收端，由接收機解調出原來的資訊。
在光通訊領域中，如同一般的資料傳輸，傳輸的資料會有訊息錯誤的問題，而其中訊息錯誤也意指位元錯誤(bit errors)，傳輸過程中的位元會由於雜訊、干擾、失真或位元同步錯誤而更改位元，致使解調後的訊息因此不正確，而這樣不正確的訊息，會使接收端進行解碼時如同一般軟體程式出現解碼錯誤。
本發明提供一種多位元光通訊調變系統，包括一光調變器以及一光產生器。該光調變器於收到一輸入訊號後輸出一經由編碼映射表映射至該輸入訊號的光調變訊號，該編碼映射表包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及
Figure 02_image001
階層數量對應於該光調變訊號的色階參數。該光產生器的輸入端連接至該光調變器以接收該光調變訊號，該光產生器依據該光調變訊號的色階參數輸出光訊號。
本發明的另一目的，在於提供一種多位元光通訊解調變系統，包括一光濾波器、一光感測器以及一光解調變器。該光濾波器於接收到一光訊號後輸出一單色訊號。該光感測器以接收該單色訊號後輸出一色階訊號。該光解調變器的輸入端連接至該光感測器並於接收到該色階訊號後輸出一經由解碼映射表映射至該色階訊號的光解調變訊號，該解碼映射表包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及
Figure 02_image001
階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
本發明的另一目的，在於提供一種多位元光通訊調變與解調變方法，包括由一光調變器收到一輸入訊號依據一包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及
Figure 02_image001
階層數量對應於一光調變訊號的色階參數的編碼映射表映射輸出該光調變訊號；該光調變訊號經由一光產生器輸出一光訊號；該光訊號經由一光濾波器並輸出一單色訊號；該單色訊號經由一光感測器輸出一色階訊號；以及由一光解調變器收到該色階訊號依據一包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及
Figure 02_image001
階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼的解碼映射表輸出一光解調變訊號。
本發明的另一目的，在於提供一種非暫存性電腦可讀取記錄媒體，係用於儲存一程式，當一訊號處理晶片載入該程式後將可執行如上述的方法。
本發明比起習知技術具有以下優勢功效：
1.本發明所提供的編碼映射方式可以使光階的歐幾里得距離(Euclidean Distance)達到最大，藉以使光通訊傳輸的訊息錯誤率到達最低。
2.本發明所提供的解碼映射方式係根據最大似然法則(Maximum Likelihood)取得最佳的決策，藉以使光通訊傳輸的訊息錯誤率到達最低。
有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必照實際比例繪製，該等圖式及其比例並非用以限制本發明之範圍。另外，本發明多位元光通訊調變系統與多位元光解調變系統主要是配合以光的三原色作為調變技術，用以經由傳輸媒介(例如光纖)或無線傳輸等方式，將所接收到的訊號進行解調並獲得解調訊號，一併於此敘明。
以下針對本發明的系統架構進行詳細的說明：本發明主要提供一種多位元光通訊調變系統(對應至TX端)、以及一種多位元光通訊解調系統(對應至RX端)，透過編碼映射方式，讓光訊號於傳輸模型設計上可以使得歐幾里得距離(Euclidean Distance)達到最高數值，並藉由最大似然法則(Maximum Likelihood)取得最佳的決策，藉此降低錯誤率並提升訊號品質。以下將分別針對本發明的多位元光通訊調變系統及多位元光通訊解調系統進行說明，最終再針對本發明的多位元光通訊調變與解調變方法配合流程圖進行詳細的說明。
關於本發明的多位元光通訊調變系統，以下請參閱「圖1」，係揭示多位元光通訊調變系統的方塊示意圖，如圖所示：
本發明提供一種多位元光通訊調變系統100包括光調變器10、以及一輸入端連結至該光調變器10的光產生器12。在此雖然未提到設置於該光調變器前端的訊號產生器，然而可理解的是於光調變器的輸入端係至少會連接至一或複數個用以產生輸出訊號的裝置，該等訊號產生器例如可以為編碼器(encoder)、增量型編碼器(incremental encoder)、與絕對型編碼器(absolute encoder)等將資訊由一種特定格式轉換為其他特定格式的傳感器、軟體或是演算法的裝置，於本發明中不予以限制。
於本發明中所述的光調變器10用以於收到一輸入訊號後輸出一經由編碼映射表映射至該輸入訊號的光調變訊號。該光調變器10於一可行的實施態樣中，可以由單一晶片或複數個晶片的組合所構成，用以協同並執行上述的調變功能，該等晶片硬體配置的形式及數量非屬本發明所欲限定的範圍。此外，所述的晶片例如可以為但不限定於類比-數位調變器(Analog-to-digital converter, ADC)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device, PLD)等可將資訊或訊號做處理轉換用途或特殊用途的其他類似裝置或這些裝置的組合，於本發明中不予以限制。
於本發明中所述的光產生器12用以接收該光調變訊號後輸出一依據該光調變訊號的色階參數的光訊號，該光產生器12可以為但不限定於光發射器(Optical Transmitter)、發光二極體(Light-Emitting Diodes, LEDs)、雷射二極體(Laser Diodes, LDs)等將電訊號轉換成光訊號用途的裝置或其他類似裝置的組合，於本發明中不予以限制。
以上為光發射器(TX)的硬體架構設計，下面將針對光接收器(RX)亦即本發明中所揭示的多位元光通訊解調變系統200進行說明，以下請參閱「圖2」，如圖所示：
本發明提供一種多位元光通訊解調變系統200，主要包括一光濾波器20、一置於該光濾波器20後的光感測器22、以及一輸入端連結至該光感測器22的光解調變器24。同光發射器端，在此雖然未提到設置於該光解調變器後端的訊號處理器，可理解的是於光解調變器的輸出端係至少會連接至一或複數個接收該光解調變器的解調訊號的裝置。該等訊號處理器例如可以為解碼器(decoder)、通用解碼器、與數位顯示解碼器等將代碼狀態的特定含義翻譯出來並實現解碼操作的裝置，於本發明中不予以限制。
所述的光濾波器20用以於接收到一光訊號後輸出一單色訊號，該光濾波器20可以為但不限定於濾光器(Filter)、濾光片(Optical Filter)、濾色片、光學過濾器、光學濾鏡或其他可將吸收光波長並使光穿透之元件，於本發明中不予限制。
所述的光感測器22係用以接收到一單色訊號後輸出一色階訊號，該光感測器22可以為但不限定於光敏電阻(Light Sensitive Resistor)、光電二極體(Photodiode)、光感電晶體或其他可將所接收到的光訊號轉換為電訊號等類此的裝置，於本發明中不予限制。
於本發明中所述的光解調變器24用以於收到一色階訊號後輸出一經由解碼映射表映射至該色階訊號的光解調變訊號。於一可行的實施態樣中，該光解調變器可以由單一晶片或複數個晶片的組合所構成，用以協同並執行上述的解調變功能，該等晶片硬體配置的形式及數量非屬本發明所欲限定的範圍。此外，所述的晶片例如可以為但不限定於類比-數位調變器(Analog-to-digital converter, ADC)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device, PLD)等可將資訊或訊號做處理轉換用途或特殊用途的其他類似裝置或這些裝置的組合，於本發明中不予以限制。
有關於本發明的硬體架構設計係如上所述，有關於光訊號調變及解調變的演算法及控制邏輯下面將進行更進一步的說明：
依據現行光階參數的標準規範，即本發明所述的色階參數(
Figure 02_image003
)、色階訊號(input_level)，應為0~255個階層，為詳細說明本發明的主要技術概念，該等數值係依據現行規範的標準而設定，惟未來規範若有調整時，該等現行規範的數值並非用以限定本發明所欲保護的範圍，在此必須先行敘明。
所述的輸入訊號(
Figure 02_image005
)、光調變訊號(output_stream)的二進位編碼為0位元與1位元構成之位元串，於關聯式中B表示二進位制，具體而言，該輸入訊號為數位訊號，且該輸入訊號可以為但不限定於預先進行加密處理的訊號；所述的光訊號為一單色光訊號，該單色光訊號為紅光、綠光或藍光其中之一，於本發明中不予以限制；所述的&&的符號為程式語言(C++)中邏輯運算子常用之符號，&&為「且」之用途。
於訊號產生器產生一輸入訊號IS輸入至該光調變器10，該光調變器10依據一包含
Figure 02_image001
階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及
Figure 02_image001
階層數量對應於一光調變訊號的色階參數所組成之編碼映射表(於後面進行描述)輸出該光調變訊號至該光產生器12，該光產生器12依據該光調變訊號的色階參數輸出一光訊號ML，該光訊號ML經由傳輸媒介或無線傳輸由光發送器傳輸至光接收器，並經由過程中產生光衰而為光訊號LS。該光接收器於接收到該光訊號LS時，光訊號LS將先輸入至該光濾波器20，該光濾波器20依據該光訊號LS濾波並輸出一單色訊號，該光感測器22接收到該單色訊號後轉換輸出一色階訊號，該色階訊號輸入該光解調變器24並依據一包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及
Figure 02_image001
階層數量對應於光解調變訊號DL的二進位譯碼所組成之解碼映射表(於後面進行描述)輸出該光解調變訊號DL。
以下針對三種不同調變及解調變的具體實施態樣進行說明。本發明光調變器10的編碼映射表
Figure 02_image001
階層數量與光解調變器24的解碼映射表
Figure 02_image001
階層數量為一相互搭配的組合。
本發明第一實施態樣中，該編碼映射表係以2階層的方式實施，該編碼映射表包括2階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及2階層數量對應於該光調變訊號的色階參數(即N=1)。
其中，該光調變訊號係依據下表進行映射：
位元值 映射色階參數
0B 0
1B 255
由上面的表格可知，當輸入訊號的位元值為0時，所映射獲得的色階參數為0；當輸入訊號的位元值為1時，所映射獲得的色階參數為255。上述之映射可以由下列關聯式表示：
Figure 02_image007
,
Figure 02_image009
；
Figure 02_image011
,
Figure 02_image013
。
其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼。
相應於光調變器10的編碼映射表，於解調端的光解調變器24係包括對應於2階層編碼映射表的2階層解碼映射表。該解碼映射表包括2階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及2階層數量對應於該光解調變訊號DL的二進位譯碼。該光解調變訊號DL係依據下表進行映射：
色階區間 映射位元值
Figure 02_image015
 0B
Figure 02_image017
 1B
由上面的表格可知，當色階訊號的色階參數小於或等於127時，所映射獲得的光解調變訊號的位元值為0；當色階訊號的色階參數大於127時，所映射獲得的光解調變訊號的位元值為1。上述之映射可以由下列關聯式表示：
Figure 02_image019
,
Figure 02_image021
；
Figure 02_image023
,
Figure 02_image025
。
其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
具體而言，本發明第二實施態樣中，當該編碼映射表包括4階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及4階層數量對應於該光調變訊號的色階參數(即N=2)。
其中，該光調變訊號係依據下表進行映射：
位元串 映射色階參數
00B 0
01B 85
10B 170
11B 255
由上面的表格可知，當輸入訊號的位元串為00時，所映射獲得的色階參數為0；當輸入訊號的位元串為01時，所映射獲得的色階參數為85；當輸入訊號的位元串為10時，所映射獲得的色階參數為170；當輸入訊號的位元串為11時，所映射獲得的色階參數為255。上述之映射可以由下列關聯式表示：
Figure 02_image027
,
Figure 02_image009
；
Figure 02_image029
,
Figure 02_image031
；
Figure 02_image033
,
Figure 02_image035
；
Figure 02_image037
,
Figure 02_image013
。
其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼。
相應於光調變器10的編碼映射表，於解調端的光解調變器24係包括對應於4階層編碼映射表的4階層解碼映射表。該解碼映射表包括4階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及4階層數量對應於該光解調變訊號DL的二進位譯碼。該光解調變訊號DL係依據下表進行映射：
色階區間 映射位元串
Figure 02_image039
 00B
Figure 02_image041
, 		01B
Figure 02_image043
, 		10B
Figure 02_image017
 11B
由上面的表格可知，當色階訊號的色階參數小於或等於42時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為00；當色階訊號的色階參數大於42且小於或等於132時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為01；當色階訊號的色階參數大於132且小於或等於212時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為10；當色階訊號的色階參數大於127時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為11。上述之映射可以由下列關聯式表示：
Figure 02_image045
,
Figure 02_image047
；
Figure 02_image049
,
Figure 02_image051
；
Figure 02_image053
,
Figure 02_image055
；
Figure 02_image057
,
Figure 02_image059
。
其中，input_level為對應於該色階訊號的色階區間，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
具體而言，本發明第三實施態樣中，當該編碼映射表包括8階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及8階層數量對應於該光調變訊號的色階參數(即N=3)。
其中，該光調變訊號係依據下表進行映射：
位元串 映射色階參數
000B 0
001B 38
010B 75
011B 111
100B 147
101B 183
110B 219
111B 255
由上面的表格可知，當輸入訊號的位元串為000時，所映射獲得的色階參數為0；當輸入訊號的位元串為001時，所映射獲得的色階參數為38；當輸入訊號的位元串為010時，所映射獲得的色階參數為75；當輸入訊號的位元串為011時，所映射獲得的色階參數為111；當輸入訊號的位元串為100時，所映射獲得的色階參數為147；當輸入訊號的位元串為101時，所映射獲得的色階參數為183；當輸入訊號的位元串為110時，所映射獲得的色階參數為219；當輸入訊號的位元串為111時，所映射獲得的色階參數為255。上述之映射可以由下列關聯式表示：
Figure 02_image061
,
Figure 02_image009
；
Figure 02_image063
,
Figure 02_image065
；
Figure 02_image067
,
Figure 02_image069
；
Figure 02_image071
,
Figure 02_image073
；
Figure 02_image075
,
Figure 02_image077
；
Figure 02_image079
,
Figure 02_image081
；
Figure 02_image083
,
Figure 02_image085
；
Figure 02_image087
,
Figure 02_image013
。
其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼。
相應於光調變器10的編碼映射表，於解調端的光解調變器24係包括對應於8階層編碼映射表的8階層解碼映射表。該解碼映射表包括8階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及8階層數量對應於該光解調變訊號DL的二進位譯碼。該光解調變訊號DL係依據下表進行映射：
色階區間 映射位元串
Figure 02_image089
 000B
Figure 02_image091
 001B
Figure 02_image093
 010B
Figure 02_image095
 011B
Figure 02_image097
 100B
Figure 02_image099
 101B
Figure 02_image101
 110B
Figure 02_image103
 111B
由上面的表格可知，當色階訊號的色階參數小於或等於34時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為000；當色階訊號的色階參數大於34且小於或等於56時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為001；當色階訊號的色階參數大於56且小於或等於93時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為010；當色階訊號的色階參數大於93且小於或等於129時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為011；當色階訊號的色階參數大於129且小於或等於165時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為100；當色階訊號的色階參數大於165且小於或等於201時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為101；當色階訊號的色階參數大於201且小於或等於237時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為110；當色階訊號的色階參數大於237時，所映射獲得的光解調變訊號的位元串為111。上述之映射可以由下列關聯式表示：
Figure 02_image105
,
Figure 02_image107
；
Figure 02_image109
,
Figure 02_image111
；
Figure 02_image113
,
Figure 02_image115
B；
Figure 02_image117
,
Figure 02_image119
；
Figure 02_image121
,
Figure 02_image123
；
Figure 02_image125
,
Figure 02_image127
；
Figure 02_image129
,
Figure 02_image131
B；
Figure 02_image133
,
Figure 02_image135
。
其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
上述所提及之2、4、8階層數量為一本發明的具體實施例，於其他的實施例中，階層
Figure 02_image001
數量中N值可為其他整數值，依據該數量產生其他階層，該等數量的變化包含於本發明所保護之範圍，於本發明中不予以限制。
以下請參閱「圖3」，係揭示多位元光通訊調變與解調變方法流程示意圖，如圖所示：
以下所述之相關參數、符號、表格、訊號與表格相互配合的組合等內容與前述定義相同，因此，該色階訊號(
Figure 02_image137
)、該色階參數(
Figure 02_image003
)、該光訊號、該單色訊號、該光調變訊號(
Figure 02_image139
)、該輸入訊號(
Figure 02_image005
)、該&&符號、該編碼映射表、該編碼映射表之關聯式、該解碼映射表、該解碼映射表之關聯式、以及編碼映射表之階層數量對應於配合的該編碼映射表之階層數量等，於本段不再贅述。
一光調變器收到一輸入訊號依據一編碼映射表輸出該光調變訊號(步驟S301)。其中，該編碼映射表包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及
Figure 02_image001
階層數量對應於該光調變訊號的色階參數。
該光調變訊號經由一光產生器輸出一光訊號(步驟S302)。於此部分時，光訊號係由光發射器(TX)送出。
該光訊號經由一光濾波器輸出一單色訊號 (步驟S303)。亦即，當所送出的光訊號傳送至光接收器(RX)時，光訊號傳輸至光濾波器並輸出單色訊號
該單色訊號經由一光感測器輸出一色階訊號(步驟S304)。
由一光解調變器收到該色階訊號依據一解碼映射表輸出一光解調變訊號(步驟S305)。該解碼映射表包括
Figure 02_image001
階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及
Figure 02_image001
階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。最終，所獲得的光解調變訊號傳送至訊號處理器。
本發明之方法亦可記錄於電腦可讀取記錄媒體，所述的「電腦可讀取記錄媒體」包括(但不限於)攜帶型或非攜帶型儲存裝置、光儲存器件，及能夠儲存、含有或攜載指令及/或資料之各種其他媒體。電腦可讀取記錄媒體可包括非暫存性媒體，其中可儲存資料並且不包括載波及/或無線地或經由有線連接傳播之暫時電子信號。
非暫存性媒體之實例可包括(但不限於)磁碟或磁帶、諸如緊密光碟(CD)或數位化通用光碟(DVD)之光學儲存媒體、快閃記憶體、記憶體或記憶體器件。
電腦可讀取記錄媒體可具有儲存於其上之代碼及/或機器可執行指令，該等代碼及/或機器可執行指令可表示程序、函數、子程式、程式、常式、次常式、模組、軟體套件、類別，或指令、資料結構或程式語句之任何組合。一個碼段可藉由傳遞及/或接收資訊、資料、引數、參數或記憶體內容耦接至另一碼段或硬體電路。資訊、引數、參數、資料等可經由包括記憶體共用、訊息傳遞、符記傳遞、網路傳輸或類似者之任何合適方式傳遞、轉遞或傳輸。
此外，可由硬體、軟體、韌體、中間軟體、微碼、硬體描述語言或其任何組合實施實施例。當實施於軟體、韌體、中間軟體或微碼中時，用以執行必要任務之程式碼或碼段(例如電腦程式產品)可儲存於電腦可讀或機器可讀媒體中。處理器可執行必要任務。
綜上所述，本發明所提供的編碼映射方式可以使光階的歐幾里得距離(Euclidean Distance)達到最大，藉以使光通訊傳輸的訊息錯誤率到達最低。再者，本發明所提供的解碼映射方式根據最大似然法則(Maximum Likelihood)取得最佳的決策，藉以使光通訊傳輸的訊息錯誤率到達最低。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。
100       多位元光通訊調變系統 10         光調變器 12        光產生器 200     多位元光通訊解調變系統 20       光濾波器 22       光感測器 24       光解調變器 DL      光解調變訊號 IS        輸入訊號 LS       光訊號 ML     光訊號 步驟S301-305
圖1，本發明多位元光通訊調變系統的方塊示意圖。
圖2，本發明多位元光通訊解調變系統的方塊示意圖。
圖3，本發明多位元光通訊調變與解調變方法的流程示意圖。
. 100           多位元光通訊調變系統 10            光調變器 12            光產生器 IS             輸入訊號 ML           光訊號

Claims (16)

  1. 一種多位元光通訊調變系統，包括：一光調變器，該光調變器於收到一輸入訊號後輸出一經由編碼映射表映射至該輸入訊號的光調變訊號，該編碼映射表包括2N階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及2N階層數量對應於該光調變訊號的色階參數；以及一光產生器，該光產生器的輸入端連接至該光調變器以接收該光調變訊號，該光產生器依據該光調變訊號的色階參數輸出光訊號，該光訊號為一單色光訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多位元光通訊調變系統，其中，該色階參數為0~255。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的多位元光通訊調變系統，其中，該編碼映射表包括2階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及2階層數量對應於該光調變訊號的色階參數，且該光調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_stream=0B,output_level=0；if input_stream=1B,output_level=255；其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的多位元光通訊調變系統，其中，該編碼映射表包括4階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及4階層數量對應於該光調變訊號的色階參數，且該光調變訊號係依據下列的關聯式進行映射： if input_stream=00B,output_level=0；if input_stream=01B,output_level=85；if input_stream=10B,output_level=170；if input_stream =11B,output_level=255；其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的多位元光通訊調變系統，其中，該編碼映射表包括8階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及8階層數量對應於該光調變訊號的色階參數，且該光調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_stream=000B,output_level=0；if input_stream=001B,output_level=38；if input_stream=010B,output_level=75；if input_stream=011B,output_level=111；if input_stream=100B,output_level=147；if input_stream=101B,output_level=183；if input_stream=110B,output_level=219；if input_stream=111B,output_level=255；其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼。
  6. 一種多位元光通訊解調變系統，包括：一光濾波器，該光濾波器於接收到一光訊號後輸出一單色訊號，該光訊號 為一單色光訊號；一光感測器，該光感測器於接收到一單色訊號後輸出一色階訊號；以及一光解調變器，該光解調變器的輸入端連接至該光感測器並於接收到該色階訊號後輸出一經由解碼映射表映射至該色階訊號的光解調變訊號，該解碼映射表包括2N階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及2N階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的多位元光通訊解調變系統，其中，該色階訊號為0~255。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的多位元光通訊解調變系統，其中，該解碼映射表包括2階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及2階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼，且該光解調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_level
    Figure 108144978-A0305-02-0021-1
    127,output_stream=0B；if input_level>127,output_stream=1B；其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
  9. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的多位元光通訊解調變系統，其中，該解碼映射表包括4階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及4階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼，且該光解調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_level
    Figure 108144978-A0305-02-0021-2
    42,output_stream=00B；if inputlevel>42 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0021-3
    132,output_stream=01B； if inputlevel>132 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-4
    212,output_stream=10B；if input_level>212,output_stream=11B；其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
  10. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的多位元光通訊解調變系統，其中，該解碼映射表包括8階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及8階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼，且該光解調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_level
    Figure 108144978-A0305-02-0022-5
    34,output_stream=000B；if input_level>34 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-6
    56,output_stream=001B；if input_level>56 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-7
    93,output_stream=010B；if input_level>93 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-8
    129,output_stream=011B；if input_level>129 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-9
    165,output_stream=100B；if input_level>165 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-10
    201,output_stream=101B；if input_level>201 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0022-11
    237,output_stream=110B；if input_level>237,output_stream=111B；其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
  11. 一種多位元光通訊調變與解調變方法，包括：一光調變器收到一輸入訊號依據一包括2N階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及2N階層數量對應於一光調變訊號的色階參數的編碼映射表映射輸出該光調變訊號； 該光調變訊號經由一光產生器輸出一光訊號，該光訊號為一單色光訊號；該光訊號經由一光濾波器輸出一單色訊號；該單色訊號經由一光感測器輸出一色階訊號；以及由一光解調變器收到該色階訊號依據一包括2N階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及2N階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼的解碼映射表輸出一光解調變訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的多位元光通訊調變與解調變方法，其中，該色階參數以及該色階訊號為0~255。
  13. 如申請專利範圍第11項或第12項所述的多位元光通訊調變與解調變方法，其中，該編碼映射表包括2階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及2階層數量對應於該光調變訊號的色階參數，且該光調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_stream=0B,output_level=0；if input_stream=1B,output_level=255；其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼；以及該解碼映射表包括2階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及2階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼，且該光解調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_level
    Figure 108144978-A0305-02-0023-12
    127,output_stream=0B；if input_level>127,output_stream=1B；其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於 該光解調變訊號的二進位譯碼。
  14. 如申請專利範圍第11項或第12項所述的多位元光通訊調變與解調變方法，其中，該編碼映射表包括4階層數量對應於該輸入訊號的二進位編碼以及4階層數量對應於該光調變訊號的色階參數，且該光調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_stream=00B,output_level=0；if input_stream=01B,output_level=85；if input_stream=10B,output_level=170；if input_stream=11B,output_level=255；其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼；以及該解碼映射表包括4階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及4階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼，且該光解調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_level
    Figure 108144978-A0305-02-0024-13
    42,output_stream=00B；if input_level>42 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0024-14
    132,output_stream=01B；if input_level>132 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0024-15
    212,output_stream=10B；if input_level>212,output_stream=11B；其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
  15. 如申請專利範圍第11項或第12項所述的多位元光通訊調變與解調變方法，其中，該編碼映射表包括8階層數量對應於該輸入訊號 的二進位編碼以及8階層數量對應於該光調變訊號的色階參數，且該光調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_stream=000B,output_level=0；if input_stream=001B,output_level=38；if input_stream=010B,output_level=75；if input_stream=011B,output_level=111；if input_stream=100B,output_level=147；if input_stream=101B,output_level=183；if input_stream=110B,output_level=219；if input_stream=111B,output_level=255；其中，output_level為對應於該光調變訊號的色階參數，input_stream為對應於該輸入訊號的二進位編碼；以及該解碼映射表包括8階層數量對應於該色階訊號的色階區間以及8階層數量對應於該光解調變訊號的二進位譯碼，且該光解調變訊號係依據下列的關聯式進行映射：if input_level
    Figure 108144978-A0305-02-0025-16
    34,output_stream=000B；if input_leve>34 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0025-17
    56,output_stream=001B；if input_leve>56 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0025-18
    93,output_stream=010B；if input_leve>93 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0025-19
    129,output_stream=011B；if input_leve>129 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0025-20
    165,output_stream=100B；if input_leve>165 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0025-21
    201,output_stream=101B；if input_leve>201 &&
    Figure 108144978-A0305-02-0025-22
    237,output_stream=110B； if input_level>237,output_stream=111B；其中，input_level為對應於該色階訊號的色階參數，output_stream為對應於該光解調變訊號的二進位譯碼。
  16. 一種非暫存性電腦可讀取記錄媒體，係用於儲存一程式，當一訊號處理晶片載入該程式後將可執行如申請專利範圍第11至15項中任一項所述的方法。
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WO2019173094A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Radius Universal Llc Fiber optic communications and power network

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