[发明专利]用于带限非线性信道的调制解调器的演进合成

说明书

相关申请的交叉引用

本申请明确地要求如下申请的优先权：美国临时申请第60/685,133号，发明名称为Evolutionary Synthesis of a Modem forBand-Limited Non-Linear Channels(用于带限非线性信道的调制解调器的演进合成)，申请日为2005年5月27日，申请人为ChristophKarl LaDue，共同转让给本申请的受让人。

技术领域

本发明涉及利用倍频谐波演进合成符号语言协议，这些协议实现用于为任何数字无线和有线网络拓扑创建优化性能和安全性的完全新颖的自适应通信方法。

背景技术

相关技术领域包括如下远程通信技术，这些技术对向网络运营商和无线客户提供的常规无线服务提供了很多增强，比如正交频分调制(OFDM)、分形调制等。远程通信如今已经变成地球上每个人生活的必需部分。无线通信快速地变成向全球广大地区布署基于基础结构的服务的主导手段。在不远的将来，无线通信网络将为新兴经济中的所有核心通信基础结构提供基础。存在很多不同的通信网络架构和方法，比如GSM TDMA、CDMA、CDMA2001RX、UMTS、SDCDMA、OFDM等。仅一个无线网络就具有有望服务于大多数世界人口的拓扑渗透性，这就是GSM。全球移动通信系统(GSM)网络如今服务于全球200个国家中的将近7千7百万用户。尽管多数开发工作集中在所谓的新技术上，但是这些新技术聚焦于要求大规模基础结构安装的共享式网络分组交换方法，这些安装可能并不产生大众所希望的实用结果。

本发明引入一种用以通过如GSM、CDMA之类的数字移动蜂窝语音信道、移动干线无线(MTR)通信网络、第三代移动蜂窝通信拓扑等传送数据的新颖方式。本发明基于使用如下符号这一概念，这些符号是具有有限带宽的一组预定信号。将数据编码成这些符号以便通过语音CODEC发送而在接收机处通过最大似然方法对数据进行解码。以最大化符号的可分离性为目标，通过遗传算法来合成符号。这一演进合成代表了通信系统设计中的新范式并且推进了能够应用于任何无线、有线和光通信信道和网络拓扑的采样谐波结构的倍频脉冲数据(OPD)系统协议、处理和过程的自适应多速率符号调制方法和语言。在申请日为2000年5月17日的美国专利申请第09/573,466号中可以获得对ODP协议的讨论。

发明内容

本发明引入一种用以通过移动蜂窝、GSM、TDMA、CDMA和数字移动干线无线(MTR)语音信道传送数据的新方式。协议、处理和过程基于创建和应用如下符号的概念：具有有限带宽的一组预定信号。数据被编码成符号以便通过语音CODEC发送而在接收机处通过最大似然估计(MLE)方法来解码。以在使符号经过语音CODEC之后维持可分离性和减少字典冗余度的大小为目的，通过协作式遗传算法方式来合成符号。本公开呈现了通过GSM语音信道执行数据通信的系统的完全算法结构作为本发明的不同实施例所能够应用到的很多潜在通信信道例子之一。协议、处理和过程利用在通信系统设计中限定新范式的演进式合成。

附图说明

图1描绘了根据本发明实施例的基本遗传算法(GA)过程。

图2描绘了根据本发明实施例的数字带限语音信道通信拓扑的逻辑框图。

图3描绘了根据本发明实施例容纳符号的多维搜索空间的逻辑循环图。

图4描绘了根据本发明实施例通过DFT变换来进行组合的实频谱和虚频谱的逻辑图。

具体实施方式

新的第三代和第四代移动蜂窝通信方法没有提供商务用户就广泛的应用所特有的服务(application specific service)而言所需要的大多数特点：易于使用、单独用户业务的高安全性、优先路由、用户业务的快速消息递送、低成本、定制的虚拟信道化、效率以及也称为应用使用点(APU)的大型事务区中的服务可达性。在很多情况下有很多方式用以延长各种无线通信网络的寿命。最期望的改进之一是为当前“仅语音”(voice-only)网络如GSM和所选移动干线无线(MTR)通信拓扑添加数据传输能力。GSM网络和MTR网络确实具有专用数据信道，然而这些信道具有诸多问题，包括连接时间长、不可接受的非对称延迟、互操作性问题以及高昂的使用成本。