專利名稱：信息轉輸方法
技術領域：
本發明涉及信息的傳輸與接收方法，能用于通訊與測量系統。
背景技術：
在通訊線路上傳輸離散信息時有一個傳輸速度受限制的問題。
一條通訊線路的最高傳輸速度C可用香農公式算出C=Π·log2PC+PΠPΠ,-----(1)]]>式中Π為通訊線路的帶寬KHz；Pc是傳輸的信號功率dB；PΠ是通訊線路的干擾功率dB。
一條帶寬為Π3.1KHz(300Hz-3.4KHz)，Pc與PΠ的比PC/PΠ＝10000(相當于40dB)的電話線路，其離散信息的最高理論傳輸(與接收)速度為C＝3.1·103·log210000＝40Kbit/s。
“機器人”與“摩托羅拉”公司的現代電話調制解調器能保證信息傳輸與接收速度在PC/PΠ＝10000(相當于40dB)時達到33.6Kbit/s，表明了實際傳輸速度已接近按香農公式算出的最高可能速度。
已知的信息傳輸方法包括下列步驟在傳輸側，用預先確定的脈沖調制函數將一個序列的離散數字信息取樣轉換成模擬信號，從而形成模擬信號，將形成的模擬信號傳輸至通訊線路；在接收側，從通訊線路接收傳輸來的模擬信號，將其還原成原來的離散數字信息取樣(日本專利10-098497A，國際專利分類H04L27/10，1998年4月14日)。
這種信息傳輸方法的信息傳輸與接收速度取決于在傳輸側將一個序列的離散數字信息取樣轉換成模擬信號的方法，以及在接收側將模擬信號還原成原來的離散數字信息取樣的方法，并且該速度要受已有的通訊線路中的脈沖代碼調制(PCM)設備最高能力的限制。
如在單一的通訊線路上同時傳輸兩個同樣功率的模擬信號PC1=PC2]]>(即解壓成兩個同樣功率)，則方程式(1)可改寫成C=Π·log2PC1+PΠPΠ+Π·log2PC2+PΠPΠ]]>因此，在預先確定的功率P=PC12+PC22]]>(即PC1=PC2]]>時)，最高信息傳輸與接收速度便為C＝3.1·103·log25000+3.1·103·log25000≈73Kbit/s。所以，在電話線中如解壓成兩個功率便可提高信息傳輸與接收速度，實現現有的脈沖代碼調制(PCM)設備的最高能力64Kbit/s。
發明內容
本發明的任務是開發出一種解壓成兩個功率的信息傳輸方法，提高離散信息的傳輸速度，或以同樣速度傳輸更多的信息，—兩者其實是一樣的。
本發明的技術結果是它保證了用現有的通訊信道(不改變其參數)同時輸送至少兩個模擬信號而不是一個模擬信號。
為完成上述任務，對于包括下述步驟的信息傳輸方法，即在傳輸側，用預先確定的脈沖調制函數將一個序列的離散數字信息取樣轉換成模擬信號，從而形成模擬信號，將形成的模擬信號傳輸至通訊線路；在接收側，從通訊線路接收傳輸來的模擬信號，用預先確定的脈沖調制函數將其還原成原來的離散數字信息取樣序列，---本發明的方法則包括如下步驟在傳輸側，從第一與第二序列離散數字信息取樣形成第一與第二模擬信號，第一模擬信號是用第一序列的數字信息取樣的值與從第一序列的數字信息取樣的點上所取的第二序列的數字信息取樣的值的差來形成的，第二模擬信號是用從第二序列的數字信息取樣的點上所取的第二序列的數字信息取樣，即處于第一序列的數字信息取樣的點之間的取樣來形成的；將第一與第二模擬信號相加，將相加的模擬信號傳輸至通訊線路；在接收側，先用時鐘脈沖頻率從相加后的模擬信號中取樣，還原第一序列的數字信息取樣，然后用預先確定的脈沖調制函數將第一序列的數字信息取樣轉換成第一序列的模擬信號；從相加的模擬信號中減去上述第一序列的模擬信號；從所得的模擬信號差還原第二序列的數字信息取樣。
本發明的方法的另一個特征是第一與第二取樣序列是用初步脈沖調制函數形成的，其所用的函數形式為sinx(cosxn-1)2nsinxn,]]>其中x＝2πFu，Fu是被傳輸的信號頻譜中最高的頻率，n是所用的頻率分量的數目，預先確定的脈沖調制函數用函數形式(sinx(cosxn-1)2nsinxn)2,]]>或函數形式sinx(cosxn-1)(1-cosxn)k2nsinxn·2k,]]>其中x＝2πFu，Fu是被傳輸的信號頻譜中最高的頻率，n(大于1的整數)是所用的頻率分量的數目，K＝1-20表明了預先確定的脈沖調制函數的舍位的程度。另外，第二序列的取樣點形成于第一序列的取樣點之間，數字信息取樣的第一與第二序列是從單一的信息源或兩個不同的信息源提供的。
圖1是傳輸側數字信息取樣的第一與第二序列的框圖；圖2是在傳輸側形成相加模擬信號的框圖；圖3是接收側通訊系統的框圖；圖4表示脈沖調制函數sinx(cosxn-1)2nsinxn;]]>圖5表示圖4所示的脈沖調制函數的頻譜；圖6是傳輸側形式為sinx(cosxn-1)2nsinxn]]>的預先確定的脈沖調制函數發生器的框圖。
具體實施例方式
本發明的信息傳輸方法是在通訊系統中實現的，其傳輸側與接收側的框圖分別見圖1、2與3。
傳輸側數字信息取樣的第一與第二序列的處理框圖(見圖1)包括時鐘脈沖頻率發生器1，第一2與第二3數字-模擬轉換器，減法器4，包絡形成器5以及模擬-數字(A/D)轉換器6。
時鐘脈沖頻率發生器1在其首次輸出時形成數字脈沖頻率的偶數信號，在其第二次輸出時形成時鐘脈沖頻率奇數信號。時鐘脈沖頻率發生器1的首次輸出與第一數字-模擬(D/A)轉換器2的輸入相聯，發生器1的第二次輸出與第二數字-模擬(D/A)轉換器3的輸入相聯。上述D/A轉換器2與3將離散數字信息取樣的原始序列轉換成具有與各離散數字取樣的幅值同樣幅值的矩形信號序列。
第一D/A轉換器2的輸入接收了離散數字信息取樣的第一序列A1i，這里i是數字信息取樣的索引號，i＝0，1，...，n-1，該序列被與時鐘脈沖頻率發生器1的時鐘脈沖頻率偶數信號相對應的信號轉換成D/A轉換器2的信息與輸出的矩形數字取樣的第一序列A10，A11，...A1n-2，A1n-1。實施例的方法中n＝4。
第二D/A轉換器3的輸入接收了離散數字信息取樣的第二序列A2i，這里i＝0，1，...，n-1，該序列被與時鐘脈沖頻率發生器1的時鐘脈沖頻率奇數信號相對應(即與時鐘脈沖頻率相對應)的信號轉換成D/A轉換器3的信息與輸出的矩形數字取樣的第二序列A20，A21，...A2n-2，A2n-1。
數字信息取樣的第一與第二序列可來自兩個獨立的信息源，也可來自單一的信息源。如為后者，用現有技術將原信息的數字取樣序列一分為二，分別發送，供圖1的單元2與3的獨立信息輸入。
第一D/A轉換器3的輸出與減法器4的輸入相聯。第二D/A轉換器3的輸出與包絡形成器5(乘法器)的輸入相聯，還向相加模擬信號形成單元輸出信息的矩形數字取樣的第二序列A20，A21，...A2n-2，A2n-1。包絡形成器5第二次輸入的是脈沖調制函數發生器的脈沖調制函數。該脈沖調制函數下面就稱為預先確定的脈沖調制函數，其形式為 或sinx(cosxn-1)2nsinxn.]]>包絡形成器5的輸出與模擬-數字(A/D)轉換器6的第一次輸入相聯。在包絡形成器5輸出時形成數字信息取樣的第二序列的包絡，供模擬-數字(A/D)轉換器6的第一次輸入，對它第二次輸入的是時鐘脈沖頻率發生器1第一次輸出的偶數時鐘脈沖頻率信號。
模擬-數字(A/D)轉換器6的輸出與減法器4的輸入相聯。A/D轉換器6對第一序列的取樣點的數字信息取樣的第二序列的取樣值進行計算(取樣)，這將以矩形信號序列ΔA2iΔA20，ΔA21，...，ΔA2n-2，ΔA2n-1的形式供減法器4的第二次輸入。減法器4將A/D轉換器6取樣(計算)出來的相應的值ΔA2iΔA20，ΔA21，...，ΔA2n-2，ΔA2n-1從矩形數字取樣的第一序列A1o，A11，...，A1n-2，A1n-1中減去。
數字信息取樣的差的序列A10-ΔA20，...，A1n-1-ΔA2n-1，以及轉換成了矩形脈沖的數字信息取樣的第二序列A20，A21，...，A2n-2，A2n-1分別供傳輸側的相加模擬信號形成單元(見圖2)的輸入。
在數字信息取樣的序列A20，A21，...，A2n-2，A2n-1與取樣A10-ΔA20，...，A1n-1-ΔA2n-1到達相加模擬信號形成單元(見圖2)前，用現有方法，用串-并轉換器(圖中未表示出)將它們轉換為并聯編碼。
傳輸側相加模擬信號形成單元的框圖(見圖2)由預先確定的脈沖調制函數形成器7構成，該形成器包括第一(初步)脈沖調制函數發生器8，第二(預先確定的)脈沖調制函數發生器9以及其輸入與脈沖調制函數發生器8與9的輸出相聯，并且其輸出即預先確定的脈沖調制函數形成器7的輸出的預先確定的脈沖調制函數乘法器10。
此外，傳輸側還包括兩組乘法器11-14與15-18，每組都有n個(圖2所示的例中n＝4)預先確定的脈沖調制函數乘法器以及一個數字信息取樣序列，該序列是供乘法器信息輸入的。乘法器11-14與15-18的基準輸入與預先確定的脈沖調制函數形成器7的輸出相聯系。
乘法器11-14與15-18的信息輸入分別是第一序列與第一序列取樣A10-ΔA20，...，A1n-1-ΔA2n-1的點上的數字取樣的數字信息取樣的差的序列，以及數字信息取樣的第二序列A20，A21，...，A2n-2，A2n-1。
各乘法器11-14與15-18的輸出通過相應的延遲元件19-22與23-26分別與第一包絡形成器27與第二包絡形成器28相聯。這兩個包絡形成器27與28的輸出與加法器29的輸入相連接，加法器的輸出分別直接以及通過90°相移器30與第一與第二輸出乘法器31與32的信息輸入相聯，對它們的基準輸入分別提供載波頻率f0的90°相移的基準波形cosω0t與sinω0t，其中ω0＝2πf0。乘法器31與32的的輸出與加法器33的輸入相聯，加法器的輸出與通訊信道(圖中未表示出)，例如無線通訊的輸入相聯。
在圖2的框圖中，延遲元件19-22與23-26保證模擬信號輸入，從0到(n-1)π的預先確定的脈沖調制函數的相位變換，以及形成包絡成分(段)的各種時間延遲。第一組的第一延遲元件19延遲模擬信號的輸入0秒(信號不延遲)，即該元件畫在圖2中只是為了整齊。此后的各延遲元件，從20-22，各有與其之前的元件的延遲時間不同的模擬信號的延遲時間，相差一個數字信息取樣序列Tc＝1/Fu的重復周期的值，這里的Fu是所傳輸的模擬信號頻譜中最高的頻率。第二組的延遲元件23-26也適用同樣的規則，只是其第一延遲元件23有延遲時間Tc/2。
90°相移器30保證模擬信號輸入時(對載波f0)相位變換π/2。
通訊系統的接收側包括(見圖3)90°相移器34，其輸入與第一輸入乘法器35的信息輸入是連在一起的，并與通訊信道(圖中未表示出)的輸出相聯，90°相移器34的輸出與第二輸入乘法器36的信息輸入相聯。如同傳輸側一樣，對第一與第二輸入乘法器35與36的基準輸入分別提供載波頻率f0的90°相移的基準波形cosω0t與sinω0t。輸入乘法器35與36的輸出分別與減法器37的輸入相聯，減法器的輸出與時鐘脈沖頻率提取器38，第一模擬-數字(A/D)轉換器39的輸入，以及減法器40的的首次輸入相聯。第一A/D轉換器39的一次輸出與包絡形成器41的首次輸入相聯，形成器的第二次輸入則輸入具有與傳輸側的預先確定的脈沖調制函數同樣形式的預先確定的脈沖調制函數，上述形成器41的一次輸出與減法器40的第二次輸入相聯。時鐘脈沖頻率提取器38的直接與倒相輸出分別與第一A/D轉換器39及第二A/D轉換器42的時鐘脈沖輸入相聯，這兩個轉換器的輸出分別為數字信息取樣的第一序列的輸出43與數字信息取樣的第二序列的輸出44。
90°相移器34保證相加模擬信號輸入時(對載波f0)相位變換π/2。
時鐘脈沖頻率提取器38可以是任何已知的這種提取器，只要能保證根據時鐘脈沖信號是如何插入傳輸中的相加模擬信號的，便可從輸入到接收側的相加模擬信號獲得時鐘脈沖頻率信號。在圖3中，時鐘脈沖頻率提取器38的倒相輸出用一個點標出。
初步脈沖調制函數發生器8形成第一個脈沖調制函數時，可用已知的函數 其中x＝2πFu，Fu是被傳輸的模擬信號頻譜中最高的頻率。但是，為了減少在實際的帶載波的通訊信道中傳輸離散信息取樣時的失真，最好選擇下面的函數作為第一(初步)脈沖調制函數sinx(cosxn-1)2nsinxn,,----(2)]]>其中x＝2πFu，Fu為被傳輸的模擬信號頻譜中最高的頻率，n是大于1的整數，等于在模擬信號頻譜中所用的頻率分量的數。n的值根據公式n＝T/Tc確定，這里的T是特定的處理間隔(預先確定的脈沖調制函數的周期)，在目前的例中為10.66667ms，Tc是數字信息取樣序列的重復周期。
上述初步脈沖調制函數具有圖4所示的形式(所示的是n＝16時的函數)以及圖5所示的頻譜。
圖6所示的是這種初步脈沖調制函數的發生器的框圖。該發生器包括串聯在一起的8個獨立的轉換單元45.1-45.8。每個轉換單元包括第一46與第二47兩個乘法器，90°相移器48，以及加法器49。在圖6中，所用的8個轉換單元中的每一個都標了45.j，j表示該轉換單元的索引號。相應的轉換單元中的每個元件也有一個兩部分組成的編號，后一部分的數字表示具有該元件的轉換單元45的號碼。在各轉換單元45中，90°相移器48的輸出與第二乘法器47的信息輸入相聯，兩個乘法器46與47分別與加法器49的輸入相連接。90°相移器48的輸出與第一乘法器46的信息輸入相聯，為該轉換單元45的信息輸入，加法器49的輸出是該轉換單元45的輸出。
第一與第二轉換單元45.1與45.2的第一乘法器46.1與46.2的基準輸入與第二乘法器47.1與47.2的基準輸入分別相聯，是整個發生器的雙倍脈沖調制頻率，即相當于表達式(2)中4X值的頻率的90°相移基準波形的輸出50與51。第三與第四轉換單元45.3與45.4的第一乘法器46.3與46.4的基準輸入與第二乘法器47.3與47.4的基準輸入分別相聯，是整個發生器的脈沖調制頻率，即相當于表達式(2)中2X值的頻率的90°相移基準波形的輸出52與53。最后，第五至第八轉換單元45.5，45.6，45.7與45.8的第一乘法器46.5，46.6，46.7與46.8的基準輸入與第二乘法器47.5，47.6，47.7與48.8的基準輸入分別相聯，是半倍脈沖調制頻率，即相當于表達式(2)中X值的頻率的90°相移基準波形的輸出54與55。第一轉換單元45.1的信息輸入是發生器的信息輸入56，第八轉換單元45.8的輸出是初步脈沖調制函數發生器的輸出57。
每個轉換單元45中的90°相移器48保證信號輸入時(對傳輸中的模擬信號頻譜中的最高頻率Fu)相位變換π/2。
為發生初步脈沖調制函數，初步脈沖調制函數發生器輸入的是具有頻率Fu(傳輸中的模擬信號頻譜中的最高頻率)的單位幅值的矩形脈沖。從能形成雙倍、單倍與半倍脈沖調制頻率的90°相移的基準波形的外部的脈沖發生器將90°相移的基準波形分別輸入初步脈沖調制函數發生器。
由預先確定的脈沖調制函數形成器7的發生器9發生的第二(預先確定的)脈沖調制函數可有各種形式。下面對發生器9輸出的兩種不同形式的第二脈沖調制函數|sinx(cosxn-1)2nsinxn|----(3)]]>與(cosxn-1)k2k,----(4)]]>舉出實施本發明的方法的實例，式中k＝1-20，表明了預先確定的脈沖調制函數的舍位的程度。在第二脈沖調制函數發生器9發生上述函數中由表達式(3)定義的第一種時，接收側的減法器37在其輸出端有帶(3)型脈沖響應特征的數字過濾器。
本發明的信息傳輸方法是按下述說明在圖1、2與3所示的通訊系統中實現的。
將從同一信息源或兩個不同信息源接收到的，具有相同的數字信息取樣序列重復周期Tc＝1/Fu(其中Fu是被傳輸的模擬信號頻譜中最高的頻率)的兩個(第一A1i與第二A2i)獨立離散數字信息取樣序列，同時分別輸入第一(2)與第二(3)D/A轉換器。在D/A轉換器2與3之后，轉換后的數字取樣的走向是數字信息取樣的第一序列A10，A11，...，A1n-2，A1n-1被輸入減法器4，數字信息取樣的第二序列A20，A21，...，A2n-2，A2n-1被輸入包絡形成器5，第二序列的每個取樣并通過串-并轉換器作為相應的信息輸入送至相加模擬信號形成單元的乘法器15-18(圖2)。因為第一D/A轉換器2輸入的是從時鐘脈沖頻率發生器來的偶數信號，第二D/A轉換器3輸入的是奇數信號，因此D/A轉換器3之后的第二序列的數字信息取樣A20，A21，...，A2n-2，A2n-1將從第二序列的數字信息取樣的點上來取，這在第一序列的數字信息取樣的點之間。
在包絡形成器5進行下列步驟用預先確定的脈沖調制函數在第二序列的數字取樣的點上形成數字信息取樣的第二序列，確定第一序列的數字取樣點上數字取樣的值，然后形成從第一序列的數字取樣點上取的數字信息取樣的第二序列ΔA20，ΔA21，...，ΔA2n-2，ΔA2n-1。該數字信息取樣序列被輸入減法器4，在減法器中，將從第一序列的數字取樣點上取的第二序列數字信息取樣的值ΔA20，ΔA21，...，ΔA2n-2，ΔA2n-1從第一序列數字信息取樣A10，A11，...，A1n-2，A1n-1的值中減去，將其數字信息取樣形式的差A10-ΔA20，...，A1n-1-ΔA2n-1作為信息輸入，通過串-并轉換器分別輸入到相加模擬信號形成單元的乘法器11-14。初步脈沖調制函數發生器8(圖2)按Tc＝10.66667ms的周期形成由表達式(2)定義的第一脈沖調制函數。發生器9發生由表達式(3)或(4)定義的第二、預先確定的脈沖調制函數。這樣，預先確定的脈沖調制函數形成器7的乘法器10的輸出就根據第二脈沖調制函數的特定類型，形成了如下類型的信號sinx(cosxn-1)2nsinxn·|sinx(cosxn-1)2nsinxn|----(5)]]>或sinx(cosxn-1)(1-cosxn)k2nsinxn·2k,----(6)]]>式中k表示預先確定的脈沖調制函數的舍位程度，例如k＝16。
該預先確定的脈沖調制函數被送到所有的乘法器11-14與15-18的基準輸入中(圖2)。
各數字信息取樣A10-ΔA20，...，A1n-1-ΔA2n-1被從數字信息取樣的第一與第二序列的處理單元送到第一組乘法器11-14的信息輸入中，各數字信息取樣A20，A21，...，A2n-2，A2n-1被從數字信息取樣的第一與第二序列的處理單元送到第二組乘法器15-18的信息輸入中(最好第二序列A20，A21，...，A2n-2，A2n-1的取樣點在第一序列取樣點的中間)。這樣的結果是各第一組乘法器11-14的輸出就根據第二、預先確定的脈沖調制函數的特定類型，形成了如下類型的模擬信號(其中的i是數字信息取樣的索引號，i＝0，1，...，n-1)(A1i-ΔAi2)·sinx(cosxn-1)2nsinxn·|sinx(cosxn-1)2nsinxn|,]]>或(A1i-ΔAi2)·sinx(cosxn-1)(1-cosxn)k2nsinxn·2k.]]>在第一組乘法器11-14之后的各延遲元件19-22進行輸出時，將按下列表達式，考慮到0至(n-1)π的相位移動，定義模擬信號(A1i-ΔAi2)·sin(x-iπ)[cos(x-iπn-1)]2n·sinx-iπn·|sin(x-iπ)[cos(x-iπn-1)]2n·sinx-iπn|,]]>或(A1i-ΔAi2)·sin(x-iπ)[cos(x-iπn-1)][1-cos(x-iπn)]k2n·sinx-iπn·2k.]]>在各第二組乘法器15-18進行輸出時，將形成下列類型的模擬信號A2i·sinx(cosxn-1)2nsinxn·|sinx(cosxn-1)2nsinxn|,]]>或A2i·sinx(cosxn-1)(1-cosxn)k2nsinxn·2k.]]>在第二組乘法器15-18之后的各延遲元件23-26進行輸出時，將按下列表達式，考慮到0至(n-1)π的相位移動，定義模擬信號A2i·sin(x-π2-iπ)[cos(x-π2-iπn-1)]2n·sinx-π2-iπn·|sin(x-π2-iπ)[cos(x-π2-iπn-1)]2n·sinx-π2-iπn|,]]>或A2i·sin(x-π2-iπ)[cos(x-π2-iπn-1)][1-cos(x-π2-iπn)]k2n·sinx-π2-iπn·2k.]]>在形成器27輸出時，第一包絡a1(x)用下列表達式描述a1(x)=Σi=0n-1(Ai1-ΔAi2)·sin(x-iπ)[cos(x-iπn-1)]2n·sinx-iπn·|sin(x-iπ)[cos(x-iπn-1)]2n·sinx-iπn|,]]>或a1(x)=Σi=0n-1(Ai1-ΔAi2)·sin(x-iπ)[cos(x-iπn-1)][1-cos(x-iπn)]k2n·sinx-iπn·2k.]]>在形成器28輸出時，第二包絡a2(x)用下列表達式描述a2(x)=]]>=Σi=0n-1Ai2·sin(x-π2-iπ)[cos(x-π2-iπn-1)]2n·sinx-π2-iπn·|sin(x-π2-iπ)[cos(x-π2-iπn-1)]2n·sinx-π2-iπn|,]]>
或a2(x)=Σi=0n-1Ai2·sin(x-π2-iπ)[cos(x-π2-iπn-1)][1-cos(x-π2-iπn)]k2n·sinx-π2-iπn·2k]]>在上面的兩個表達式中，不管所用的預先確定的脈沖調制函數的特定類型如何，取樣點x＝iπ上的包絡a2(x)具有下列值a2(x)＝ΔA20當i＝0，a2(x)＝ΔA21當i＝1，...，a2(x)＝ΔA2n-1當i＝n-1。
在加法器29輸出時，會提供一個模擬信號a1(x)+a2(x)，該信號取第一模擬信號的取樣點上的第一包絡的值，被送至單元30-33進行一側波帶調制以將相加模擬信號a1(x)+a2(x)轉到載波頻率f0。因此，相加模擬信號a1(x)+a2(x)被直接送到第一輸出乘法器31，通過90°相移器30送到第二輸出乘法器32。乘法器31與32將直接的以及用載波頻率90°相移波形進行相位移動的相加模擬信號a1(x)+a2(x)相乘，接著，乘得的結果由輸出加法器27相加，這樣形成的相加模擬信號被送到通訊線路。
接收側(圖3)接收到的相加模擬信號通過單元34-39進行與傳輸側的單元30-33所進行的轉換相反的轉換，即接收到的相加模擬信號被分別直接及通過90°相移器34送到第一與第二輸入乘法器35與36，這兩個乘法器的基準輸入是與傳輸側的乘法器31與32同樣的載波頻率f0的90°相移的基準波形。
這樣的結果是，第一與第二輸入乘法器35與36的輸出形成接收到的相加模擬信號的90°相移分量。
這些90°相移分量在減法器37中做減法，如第二、預先確定的脈沖調制函數發生器9發送的是(3)型函數，減法器的輸出與帶(3)型脈沖響應特征的數字過濾器相連接。在這個實例中，帶數字過濾器的減法器輸出時形成模擬信號a1r(x)+a2r(x)，其成分以下列表達式描述a1r(x)=Σi=0n-1(A1i-ΔAi2)·(sin(x-iπ)·(cosx-iπn-1)2n·sinx-iπn)2,]]>a2r(x)=Σi=0n-1A1i·(sin(x-π2-iπ)·(cosx-π2-iπn-1)2n·sinx-π2-iπn)2.]]>
如第二、預先確定的脈沖調制函數發生器9形成(4)型的預先確定的脈沖調制函數，則減法器37輸出過濾器就沒有必要了。減法器37輸出時形成信號a1r(x)+a2r(x)，其90°相移分量可用與傳輸側(圖2)加法器29輸出的分量a1(x)+a2(x)同樣的表達式描述。
時鐘脈沖頻率提取器38從該相加模擬信號中提取帶時鐘脈沖頻率(傳輸側的取樣頻率)的信號，該時鐘脈沖頻率用于給第一39與第二42A/D轉換器定時，這兩個A/D轉換器的定時都是反相進行的。模擬信號a1r(x)的值來自第一A/D轉換器39在給第一序列的數字信息取樣定時，即與傳輸側第一序列的數字信息取樣的取樣點相對應的時刻所作的輸出。這些數字信息取樣以被用時鐘脈沖頻率對相加模擬信號取樣后還原的原始的數字信息取樣的第一序列A1i的形式到達輸出43。
上述還原的數字信息取樣的第一序列被送至包絡形成器41的輸入，形成器用預先確定的脈沖調制函數將此轉換成第一序列的模擬信號a1r(x)，該信號接著被送至減法器40的第二次輸入，減法器的第一次輸入的是加法器37輸出的相加模擬信號a1r(x)+a2r(x)。減法器40將第一序列的模擬信號a1r(x)從相加模擬信號a1r(x)+a2r(x)中減去，結果是減法器40的輸出形成模擬信號，該模擬信號是模擬信號a2r(x)，在取樣點值為x＝iπ∶a2r(x)＝ΔA20當i＝0，a2r(x)＝ΔA21f當i＝1，...，a2r(x)＝ΔA2n-1當i＝n-1。該模擬信號被送至以反相時鐘脈沖頻率(即對第一A/D轉換器39的定時輸入信號而言相位移動了π)定時的第二A/D轉換器42的輸入。第二A/D轉換器36輸出的是從接收到的差模擬信號a2r(x)還原的數字信息取樣A2I的第二序列，它被送至輸出44。這樣，在接收側的輸出43與44，就在通訊線路上有了未改變參數的還原的數字信息取樣的第一與第二序列，也就是說進行了解碼。
因此，本發明的信息傳輸方法能保證用現有的通訊信道同時輸送至少兩個模擬信號而不是一個模擬信號，即能提高傳輸接收線路的信息傳輸率或信息容量。
本發明可用于通訊技術，測量以及其他任何需要傳輸或轉換信息的應用領域。如應用本發明，本發明提出的方法能保證提高傳輸接收線路的信息傳輸率或信息容量。
雖然本發明是參照具體的實施例進行說明的，該實施例并不對發明范圍進行限制，發明范圍要根據權利要求，并考慮可能的等同物來確定。
權利要求
1.一種信息傳輸方法，包括下列步驟在傳輸側---用預先確定的脈沖調制函數從一個序列的離散數字信息取樣形成模擬信號；---將形成的模擬信號傳輸至通訊線路；在接收側---從通訊線路接收模擬信號；---用預先確定的脈沖調制函數從模擬信號還原數字信息取樣序列，其特征是上述方法包括如下步驟在傳輸側---從第一與第二序列離散數字信息取樣形成第一與第二模擬信號；---第一模擬信號是用第一序列的數字信息取樣的值與從第一序列的數字信息取樣的點上所取的第二序列的數字信息取樣的值的差來形成的；---第二模擬信號是用從第二序列的數字信息取樣的點上所取的第二序列的數字信息取樣，即處于第一序列的數字信息取樣的點之間的取樣來形成的；---將第一與第二模擬信號相加，將相加的模擬信號傳輸至通訊線路；在接收側---用時鐘脈沖頻率從相加后的模擬信號中取樣，還原第一序列的數字信息取樣；---用預先確定的脈沖調制函數將第一序列的數字信息取樣轉換成第一序列的模擬信號；---從相加的模擬信號中減去上述第一序列的模擬信號；---從所得的模擬信號差還原第二序列的數字信息取樣。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是第一與第二取樣序列是用初步脈沖調制函數形成的，其所用的函數形式為sinx(cosxn-1)2nsinxn,]]>其中x＝2πFu，Fu是被傳輸的信號頻譜中最高的頻率，n是所用的頻率分量的數目。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征是預先確定的脈沖調制函數用函數形式(sinx(cosxn-1)2nsinxn)2,]]>其中x＝2πFu，Fu是被傳輸的信號頻譜中最高的頻率，n(大于1的整數)是所用的頻率分量的數目。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征是預先確定的脈沖調制函數用函數形式sin(cosxn-1)(1-cosxn)k2nsinxn·2k,]]>其中x＝2πFu，Fu是被傳輸的信號頻譜中最高的頻率，n(大于1的整數)是所用的頻率分量的數目，K(大于1的整數)表明了預先確定的脈沖調制函數的舍位的程度。
5.根據權利要求5所述的方法，其特征是K是整數，K＝1-20。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征是第二序列的取樣點形成于第一序列的取樣點之間。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征是數字信息取樣的第一與第二序列是從單一的信息源或兩個不同的信息源提供的。
全文摘要
使用本發明可提高現有通訊線路的傳輸率或其容量。方法是在傳輸側，從第一與第二序列數字信息取樣形成第一與第二模擬信號，第一模擬信號是用第一序列的數字信息取樣的值與從第一序列的數字信息取樣的點上所取的第二序列的數字信息取樣的值的差來形成的，第二模擬信號是用從第二序列的數字信息取樣的點上所取的第二序列的數字信息取樣，即處于第一序列的數字信息取樣的點之間的取樣來形成的；將第一與第二模擬信號相加，將相加的模擬信號傳輸至通訊線路；在接收側，先用時鐘脈沖頻率從相加后的模擬信號中取樣，還原第一序列的數字信息取樣，然后用預先確定的脈沖調制函數將第一序列的數字信息取樣轉換成第一序列的模擬信號；從相加的模擬信號中減去上述第一序列的模擬信號；從所得的模擬信號差還原第二序列的數字信息取樣。
文檔編號H04L27/34GK1557080SQ02818392
公開日2004年12月22日 申請日期2002年3月20日 優先權日2001年10月8日
發明者伊哥·玻利索維奇·多尼夫, 萊奧尼德·艾歷克謝耶夫·萊托諾夫, 伊哥 玻利索維奇 多尼夫, 德 艾歷克謝耶夫 萊托諾夫 申請人:伊哥·玻利索維奇·多尼夫, 伊哥 玻利索維奇 多尼夫