[发明专利]使用频率选择性基带的码元误差能纠正调制和解调设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用频率选择性基带的码元误差能纠正调制和解调方法以及设备，并更具体地，涉及以下使用频率选择性基带的码元误差能纠正调制和解调方法和设备，该方法和设备能够通过使用排除了其中集中了人体附近的噪声功率的DC到5MHz的频带的、其中通过作为波导的人体而传播的人体内(internal-human-body)传送信号的幅度大于人体外(external-human-body)辐射信号的幅度的有限频带，利用码元误差纠正处理的适用来增加传送数据速率并且实现具有低功耗的更加稳定的数字通信。

与本发明相关的工作部分地得到MIC/IITA的IT R&D计划[2006-S-072-02，Controller SoC for Human Body Communications(用于人体通信的控制器SoC)]的支持。

背景技术

人体通信是用于通过将具有传导性的人体用作通信信道、来在连接到人体的设备之间传送信号的技术。在人体通信技术中，到各种便携式设备(诸如，个人数字助理(PDA)、便携式个人计算机、数字相机、MP3播放器、和移动电话)的通信网络、或到固定类型设备(诸如，打印机、TV、和入口系统)的通信网络可以通过用户简单地接触所述设备来实现。

作为现有的人体通信方法，已经提出了使用有限通带的方法、使用利用用户的唯一ID进行加扰的方法、使用信道编码的方法、使用交织的方法、和使用扩频的方法等。

在现有的人体通信方法中，需要使用具有用于大多数通信系统的中心频率fc的通带，以便使用有限频带。因此，需要向模拟传送和接收级提供数模转换器、模数转换器、和中心频率转换器等。相应地，现有的人体通信方法在低功耗方面具有问题。

另外，最近，已经提出了使用用于增加处理增益的时域/频域扩频方案的人体通信方法。然而，由于有限频带，所以人体通信方法在增加传送数据速率和稳定数据通信效率方面具有问题。

另一方面，在传送或接收数据的情况下，执行误差检测，从而检查数据传送成功率。在此情况下，奇偶比特(parity bit)用于误差检测和纠正。

在当前的数字通信中，已经研究了用于误差纠正的各种线性块码。

一般来说，在包括汉明码的线性块码中，将(n-k)个奇偶比特添加到k个信息比特，使得所述线性块码构成总共具有n个比特的码字。可以通过计算(k×n)维生成矩阵来简单地实现线性块码的编码。另外，在线性块码的解码中，通过使用((n-k)×n)维奇偶校验矩阵和接收信号来计算(1×(n-k))维校正子比特(syndrome bit)，根据所述校正子比特来生成误差图案比特，并且对所述误差图案比特和接收信号执行异或运算，从而纠正在接收信号中包括的误差。

作为线性块码的示例，在将奇偶比特的数目设置为4的情况下，(15，11)汉明码可用。在此情况下，将所述4个奇偶比特添加到11个信息比特，使得总共传送15个比特，并且可以执行1比特误差纠正。另外，在将奇偶比特的数目设置为3(缩减的奇偶比特)的情况下，(12，8)缩减汉明码可用。在此情况下，将4个奇偶比特添加到8个信息比特，使得总共传送12个比特，并且也可以执行1比特误差纠正。

发明内容

技术问题

本发明提供了在数字通信中(具体地，在人体通信中)使用频率选择性基带的码元误差能纠正调制和解调方法和设备，所述方法和设备能够通过码元误差纠正处理的适用来实现具有低功耗的更加稳定的人体通信。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种使用频率选择性基带的码元误差能纠正频率调制方法，包括：通过将用于频率扩展的2^N(N为实数)个扩频码或正交码划分为2^M(M＜N，M为实数)个扩频码或正交码，来生成多个子组；在所生成的子组之中选择(P+L)(P和L为实数)个子组；通过将M个数据比特输入到所选择的P个子组中的每一个、从而在每一个子组的2^M个扩频码之中选择一个扩频码，来获取P个扩频码；通过使用输入到所选择的P个子组的P×M个数据比特来生成用于码元误差纠正的L×M个奇偶比特；通过将L×M个奇偶比特输入到L个子组来在L个子组的2^M个扩频码之中选择一个扩频码；以及在从(P+L)个子组获取的(P+L)个扩频码之中选择主导值，以生成包括所述主导值的传送数据。

在本发明的以上方面中，该码元误差能纠正频率调制方法还可以包括：将从上层提供的串行数据转换为P×M比特并行数据，其中将M个并行数据比特输入到所选择的P个子组。