[发明专利]数字信号穿过声码器的装置及方法

说明书

本发明公开了一种数字信号穿过声码器的装置包括：发送器，其用于发送数据源中的数据符号，每个数据符号取两种数码中的任意一种，发送器根据映射表将每个数据符号转化成各自对应频率的正弦波形的数字信号并输出；传输信道，其通过声码器对数字信号进行编码后输出；接收器，其接收并对数字信号进行解码，依次对一个数据符号的正弦波形进行解调，先比较信号能量确定预接收频率，解调出一个数据符号的取值，再将接收相位与发送相位进行比对后确定对数据符号的取值是否进行修正，进而得到一个数据符号的最终取值。本发明还公开了一种数字信号穿过声码器的方法。本发明能够使得调制后的数字信号在穿过声码器后，依然保持良好的可解调恢复的能力。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体是一种数字信号穿过声码器的装置及方法。

背景技术

数字信号的传输可采用各种各样的数字调制技术；比如传统的调幅、调频、调相，以及更为先进的正交频分复用的多载波调制技术。但现实中存在一些性质特殊的信道，现有的这些数字调制技术，并不能很好地在这些信道中传输。包含声码器(vocoder)的信道就是一种特殊的信道。声码器是一种对声音信号进行编码的器件，其编码的特性与处理过程，使得其对于输入的信号施加参数化作用，这种参数化作用具有强烈的非线性特性。比如，DTMF(双音多频)是一种可以将数字符号信息穿过声码器的技术。但是，DTMF的速率很低，不足100bps，DTMF是多个频率的叠加(也就是，在时间上是重叠的)。因此，数字信号经由通常的数字调制技术所产生的传输信号，往往在穿过声码器时发生严重的畸变，从而使得接收端难以恢复原始的数字信息。因此，需要特殊的数字信号调制方法和实施技术，使得数字信号能够在穿过包含声码器的信道后，依然具有良好的可恢复性。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种数字信号穿过声码器的装置及方法，本发明能够使得调制后的数字信号在穿过声码器后，依然保持良好的可解调恢复的能力。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种数字信号穿过声码器的装置，包括：

发送器，其用于发送数据源中的数据符号，一帧数据符号包括至少两个数据符号，每个数据符号取两种数码中的任意一种，所述发送器预先保存有映射表，所述映射表中一种数码对应一种频率以及一个发送相位，所述发送器根据所述映射表将每个数据符号转化成各自对应频率的正弦波形的数字信号并输出；

传输信道，其通过声码器对数字信号进行编码后输出；

接收器，其接收并对数字信号进行解码，获得多个数据符号的正弦波形，对一个数据符号的正弦波形进行解调，具体为：比较其两种频率的信号能量的高低，取信号能量值大的频率为预接收频率，根据接收器预先保存的所述映射表，获得与该接收频率对应的一个数据符号的数码，进一步计算两种频率的信号能量的比值，若该比值小于设定阈值，则对前述一个数据符号的数码进行修正，具体为：计算两种频率分别对应的接收相位，选择接收相位与发送相位一致的频率，以该频率判决为实际接收频率，再通过所述映射表获得该一个数据符号的数码，该数码为该一个数据符号的最终取值结果；若两种频率的接收相位均与各自的发送相位一致，则不作判决，维持前述一个数据符号的数码取值，完成对该一个数据符号的解调，同理，依次完成对剩余数据符号的解调。

优选的是，两种数码分别对应的两种频率均处于20Hz-20kHz之间。

优选的是，所述发送器和所述接收器的采样频率相同。

优选的是，一帧数据符号中每个数据符号的长度均为n个样点，一个数据符号传输时即传输了n个样点，一个数据符号的两种频率的信号能量通过n个样点的能量根据Goertzel算法计算得到、接收相位根据对n个样点进行傅立叶变换而得出。

优选的是，两种数码分别为0和1。

一种应用所述数字信号穿过声码器的装置的方法，包括以下步骤：