[发明专利]使用周期移位键控的数据传输方法和装置

说明书

本发明涉及数据传输方法和装置领域，更具体地说，涉及含有两个或多个预定频率的周期移位键控的方法和装置，每个频率代表一个数据值，其中每个数据值一个频率的传输周的数目是预定的。

数据传输技术，至少包含两个预定频率的键控已为人们所公知，在数据传输的一个接收机中，数据或者从相位（PSK）或从所传输的频率（FSK）来恢复。在发射机中一个比特值是由一个频率表示，另一个比特值是由第二个频率表示，而在接收机中数据值是由接收信号的频率或相位确定的。

应用FSK或PSK数据传输在硬件应用方面包含一个可观的投资，这些硬件包括计算器，寄存器，滤波器，鉴别器，振荡器，分频器，比较器，放大器和延时电路等，每一器件按应用目的不同而具有特殊用途。例如，一个振荡器的输出频率可以被整除，其结果是获得两个预定的频率，该频率按输入的数据流被键控。在一个接收机中，一个鉴别器接到滤波器的输出端以鉴别所传输的各频率，从而鉴别所传送的数据值。

这种应用忽略了应用已知微处理机内部能力的可能性，该微处理机是作为数据发射机和接收机使用的，即微处理机可以包含数据传输和接收装置中的许多元件。进一步说，一般在电子装置中包含微处理机已经变得越来越普遍了，它可能需要一个与数据传输媒介接口的装置。例如，个人计算机就是电子装置的一例，它包含一个微处理机，可同时应用于自控和控制数据传输与电信线路的接口。此外，除个人计算机外其他这样的电子装置包含电缆电视置顶终端（Set-top），告警和能源管理系统。

按照1983年7月7日公布的日本公开专利申请58-114552，一个频移键控解调电路用一个通用的微处理机构成。输入信号经由一个缓冲放大器，一个低通滤波器，一个有源带通滤波器，一个限幅器和一个比较器到达一个微处理机的输入端口的一端。正是该微处理机监视输入该端的诸频率的零跨越并通过把零跨越时间和预定门限值的比较，确定所传输的数据流的比特值。

尽管这种教导表明人们已做了许多努力来有效地利用现有微处理机的性能，但仍需提高技术，以便更进一步降低硬件成本，更有效地利用微处理机执行诸如数据传送与接收。

因此，本发明的一个目的是提供一个极有效的数据传输方法和装置。

本发明的进一步的目的是利用一个微处理机来执行数据传输和数据接收。

本发明更进一步的目的是提供一个更有效的数据传输形式和一个有成果的方法，该方法承认硬件元件可以应用在微处理机中。

为了达到这些目的，在本发明中现有微处理机的操作特性已检验，一些特性得到开发。例如，已认识到微处理机容易适用于数据脉冲边缘检测。同时，在瞬间感应间隔期间，它们特别不能够分辨，例如在一个双频率FSK或PSK系统中，在接收一个频率的一周和接收另一频率的一周之间所需要的频率改变数值时，这种情况就会发生。换言之，微处理机极易识别无噪声的数据。在本发明中，每个传输的频率至少代表一个比特值。同时，该比特值是用一周的周期表示，这一周的周期是由边缘检测确定的。还有，在传输的信号中，在数据测定的间隔之间提供一个人为的瞬间间隔，例如，是两周的一个瞬间间隔，每个频率一周。

这样，在一个典型的实施例中，传送的数据包含代表一个比特值的一个频率的三周，和代表另一个比特值的第二个频率的三周。中间传送的周的周期的测量确定该比特值。如果几个（多于两个），例如4个频率在表示一个4比特半字节的多频实施例中传送，仍然在每个频率传送三周。第一周被看作是瞬间周，第二周被看作是包含可测量周期的周，第三周也被看作是瞬间周。

在一个接收机的算法中，微处理机检测并计算瞬间间隔，而瞬间感应由于改变瞬间间隔持续时间可能损坏数据并集中在三周传送的第二周上。结果，瞬间感应对微处理机的精确数据识别影响很少或无影响。微处理机忽略了在频率改变期间出现的两个瞬时周，除非为计算边缘的有限目的以确定它们已出现时才加以考虑。第二个传送的周计算其持续时间，即它的周期，并且与一个门限值比较;从而周期移位键控（TSK）的名称就与现在的形式相联系。根据表示中间传送周的周期的计算值是高于或低于一个门限值，确定所传送的比特值。在一个发射机的算法中，微处理机把一个周计数器设定在三周并分配设定其输出高或低为半周期时间间隔直到得到比特值的所有三周都传送为止。这样，这两个传输频率就可以简单地传送而无需在基带通道上附加载波频率。