專利名稱：用單信道傳輸多路信息的信息處理方法及其傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域的一種傳輸多路信息的信息處理方法及其傳輸系統(tǒng)，特別是一種用單信道傳輸多路信息的信息處理方法及其傳輸系統(tǒng)。
在傳統(tǒng)的通信技術(shù)的信息傳輸中，為了反應(yīng)被傳輸信息的原貌，信息的傳輸方式是按照原信號波形即將信號包絡(luò)原樣經(jīng)傳輸媒體傳輸出去，因此，一條信道一次僅能傳輸一個(gè)信號；例如，在有線通信中，一條電話線一次僅能傳輸一個(gè)電話信息。這種信息傳輸系統(tǒng)包括信息發(fā)送部分、信息接收部分以及連接在上述兩部分之間的信息傳輸信道；這種信息傳輸信道是與傳輸信號一一對應(yīng)的，即一條信道一次僅能傳輸一個(gè)信號。
在這種信息傳輸系統(tǒng)中，信息傳輸通道的容量受到極大限制，造成信道緊張，增加用戶困難，且通信的保密性差，至使通信事業(yè)的發(fā)展受到限制。
本發(fā)明的目的在于提供一種利用一條信道傳輸多路信息的信息處理方法。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種利用一條信道一次就能傳輸多個(gè)信號的多路信息傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的之三在于提供一種保持原有通信設(shè)備不變的情況下，用單信道傳輸多路信息的傳輸系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)措施計(jì)算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)的發(fā)展，為信息處理技術(shù)的發(fā)展提供了有利條件，本發(fā)明的方法是利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算，利用分時(shí)采樣的方法實(shí)現(xiàn)的。這種方法首先是利用計(jì)算機(jī)對多路信息進(jìn)行分時(shí)采樣控制，對各信號作定時(shí)采樣(這相當(dāng)于一個(gè)電子定時(shí)開關(guān))，在其控制下，依次對多個(gè)信道的信息進(jìn)行采樣，再把采樣信號組合成一個(gè)復(fù)合信號，放在單一信道上傳輸出去，依照實(shí)時(shí)采樣的頻率依次將各路信號排列起來，進(jìn)行單路傳輸；在接收端，同樣利用電子定時(shí)開關(guān)將接收到的復(fù)合信號依次取出，再按原來分割采樣的順序，分別還原成原來的波形，即完成了信息的傳輸過程。
對語音通信來說，為達(dá)到一定的語音還原效果，采樣頻率尤為關(guān)鍵，采樣頻率越高還原效果越好，但是，采樣頻率越高，電路越復(fù)雜，成本也越高，同時(shí)也減少了在單一傳輸信道上所能同時(shí)傳輸?shù)男畔⒙窋?shù)；所以采樣頻率應(yīng)選擇適當(dāng)。一般，語音的基頻范圍約為60～400Hz，音調(diào)的變化周期6～10毫秒，根據(jù)香農(nóng)采樣定理，采樣頻率如果是被采樣信號頻率寬度的兩倍以上，這對語音信號的處理已達(dá)到較好的還原效果，現(xiàn)代通信中，電話帶寬約為3000Hz，對于語言通信的采樣頻率，采用7000Hz就足夠了。
由上所述，精確地控制采樣頻率(開關(guān)時(shí)間)，就能在單一傳輸信道上實(shí)現(xiàn)多路信息的有效傳輸。即利用單一媒體使多路信息在計(jì)算機(jī)程序精確的時(shí)間順序控制下可在單一傳輸信道中發(fā)送出去。為了提高還原效果，還可以在每路信息的采樣間隔中，經(jīng)過插值計(jì)算或用模糊數(shù)學(xué)計(jì)算法對信號進(jìn)行加工處理，可得到更佳的信號還原效果。
從理論上講，如果在時(shí)間軸上對語音信號進(jìn)行越細(xì)的分割，即提高采樣頻率，信號還原越好，可傳輸?shù)男畔⒙窋?shù)越多，但是由于受到元器件的限制及其它因素的影響，不能單純地追求過高的采樣頻率。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的用單信道傳輸多路信息的傳輸系統(tǒng)，是在信息發(fā)送部分及信息接收部分分別設(shè)置了一個(gè)信號實(shí)時(shí)處理裝置，以便利用計(jì)算機(jī)，進(jìn)行采樣頻率控制；所述信號實(shí)時(shí)處理裝置包括一采樣控制及多路開關(guān)、一編譯碼器、一雙向傳輸器及一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；上述信息發(fā)送部分及信息接收部分之間的傳輸信道為單一傳輸信道。
本發(fā)明的多路信息的信息處理方法具有如下效果由于本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對多個(gè)信息進(jìn)行采樣頻率控制，利用計(jì)算機(jī)控制程序?qū)崿F(xiàn)了在極短的時(shí)間內(nèi)對多路信息的采樣、排列及組合，為用單信道傳輸多路信息提供了條件。
本發(fā)明的用單信道傳輸多路信息的傳輸系統(tǒng)具有如下效果由于本發(fā)明在信息發(fā)送部分及信息接收部分分別設(shè)置了一個(gè)信號實(shí)時(shí)處理裝置，以利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行采樣頻率控制；對來自多個(gè)信道的信號，進(jìn)行采樣、排列、組合處理，在接收端，將復(fù)合信號依次取出，再按原來分割采樣的順序，分別還原成原來的波形，即達(dá)到利用單一信道傳輸多路信息的目的，大大擴(kuò)充了信息傳輸容量，為；通信事業(yè)的發(fā)展打下有力的基礎(chǔ)；由于在信號實(shí)時(shí)處理裝置中設(shè)置了編譯碼器使傳輸信號便于加密處理，提高了信號的保密性。
結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的特征詳細(xì)說明如下

圖1本發(fā)明的用單信道傳輸多路信息的信息處理方法的步驟示意圖2本發(fā)明的信號波形采樣及復(fù)合信號示意圖；圖3本發(fā)明的實(shí)施例用單信道傳輸5路信息的傳輸系統(tǒng)的電路方框圖。
用單信道作多路信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔⑻幚矸椒ㄊ抢梅謺r(shí)采樣的方法實(shí)現(xiàn)的，其處理方法如圖1所示首先進(jìn)行采樣1，該步驟是利用計(jì)算機(jī)程序控制對多路信息進(jìn)行分時(shí)采樣，其作用相當(dāng)于一個(gè)多路開關(guān)，在某一時(shí)刻開始打開第一路信息，并對其進(jìn)行采樣，選取其波形中的極小部分，這時(shí)其余信道是關(guān)閉的，并依次對其他各路信道的信號采樣，同樣，選取其波形中的極小部分；在此過程中，除被打開的信道接通外，其它信道都是關(guān)閉的，如此循環(huán)下去，直到最后一個(gè)信道，然后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)；第二步驟組合成復(fù)合信號2，將每次循環(huán)中所選取的各路波形，經(jīng)編譯碼器編碼組合成一新的復(fù)合信號，該復(fù)合信號中包含各路信號的信息，若需進(jìn)行加密傳送時(shí)，只需在編碼時(shí)，根據(jù)需要以不同順序組合所選取的各路信號，合成一個(gè)復(fù)合信號；第三步驟將復(fù)合信號送入單一傳輸信道3；第四步驟還原各路信息4在接收端，利用編譯碼器按預(yù)定的順序分解復(fù)合信號，重新還原成各路信息。
以上各步驟都是在計(jì)算機(jī)程序控制下進(jìn)行的，其中對各路信號編碼組合成復(fù)合信號，可以非常容易地隨時(shí)改變組合順序，以提高傳輸信號的保密效果。
根據(jù)上述步驟由計(jì)算機(jī)控制多路信號的高速切換，在某一時(shí)刻在傳輸信道中，實(shí)際上僅存在一路信息，各路信息沒有機(jī)會相遇，因此，各路信息不會相互干擾。
由于在傳輸信道中所傳送的是經(jīng)過處理的復(fù)合信號，因而，對原傳輸信道不必進(jìn)行更換即可將含有多路信息的復(fù)合信號傳送出去。
以下以3路信息為例說明信號的采樣與組合，如圖2所示，其為本發(fā)明的信號波形采樣及復(fù)合信號示意圖；其中a、b、c為3路信息的波形圖(縱座標(biāo)V表示各路信號的電壓幅度，橫坐標(biāo)t為時(shí)間軸)，d、e分別為實(shí)時(shí)采樣間隔波形及復(fù)合信號波形圖；從圖示可以看出，3路信息與復(fù)合信號之間的對應(yīng)關(guān)系，如在第一循環(huán)周期時(shí)刻t1選取第一路信息，時(shí)刻t2選取第二路信息，時(shí)刻t3選取第三路信息；在第二循環(huán)周期時(shí)刻t4選取第一路信息，時(shí)刻t5選取第二路信息，時(shí)刻t6選取第三路信息；如此循環(huán)下去，即組成如圖2-d所示的復(fù)合信號形，從圖示可明顯地看出，在時(shí)刻t1傳輸信道中只傳輸?shù)谝宦沸畔1時(shí)刻的信號，在時(shí)刻t2傳輸信道中只傳輸?shù)诙沸畔2時(shí)刻的信號等，它們之間不可能產(chǎn)生干擾，如果采樣間隔足夠小，則可保證各路信號的還原效果。
如圖3所示，其為本發(fā)明的實(shí)施例用單信道傳輸5路信息的傳輸系統(tǒng)的電路方框圖，本傳輸系統(tǒng)包括5路信息發(fā)送部分11、12、13、14、15，信息接收端21、22、23、24、25，一傳輸信道10，兩端信息發(fā)送部分及信息接收部分還分別連接一信息實(shí)時(shí)處理裝置5；信息實(shí)時(shí)處理裝置5包括一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)50、一采樣控制及多路開關(guān)器51、一編譯碼器52、一雙向傳輸器53；由信息發(fā)送部分11～15同時(shí)發(fā)送的5路信息55，在計(jì)算機(jī)50的控制下，經(jīng)采樣控制及多路開關(guān)51采樣后，再經(jīng)編譯碼器52編碼及加密后形成復(fù)合信號，復(fù)合信號經(jīng)雙向傳輸器53輸入到傳輸信道10；在接收端，由雙向傳輸器53接收復(fù)合信號，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)50控制下，經(jīng)編譯碼器52按預(yù)定順序譯碼還原成5路信息，到達(dá)信息接收部分21～25；同樣，信息也可反向傳輸。
本實(shí)施例中信息發(fā)送部分及信息接收部分分別為5路電話機(jī)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)50采用單片機(jī)INTER8031，雙向傳輸器53采用型號為LM741的集成電路，傳輸信道10為電話線；本實(shí)施例中兩邊各5路電話機(jī)分別接入各自的采樣控制及多路開關(guān)51，單片機(jī)中寫入依次定時(shí)分別接通各路的程序，定時(shí)地順序選取各路信息，送入編譯碼器52進(jìn)行編碼，并合成包含各路信息的復(fù)合信號，此復(fù)合信號送入雙向傳輸器LM741，經(jīng)電話線送入遠(yuǎn)端。接收方由雙向傳輸器LM741接收到傳來的復(fù)合信號經(jīng)編譯碼器52進(jìn)行譯碼，由程序控制的多路開關(guān)將各路信號依次取出，分別送入各自的電話機(jī)中，這就完成了各路通話功能。
權(quán)利要求
1.一種用單信道傳輸多路信息的信息處理方法，其特征在于，包括如下步驟首先進(jìn)行采樣該步驟是利用計(jì)算機(jī)程序控制對發(fā)送端的多路信息進(jìn)行分時(shí)采樣，在某一時(shí)刻開始打開第一路信息，選取其波形中的極小部分，這時(shí)其余信道是關(guān)閉的，并依次對其他各信道的信號采樣；在此過程中除被打開的信道接通外，其它信道都是關(guān)閉的，如此進(jìn)行下去，直到最后一路信息，然后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，如此循環(huán)下去；第二步驟組合成復(fù)合信號，將每次循環(huán)中所選取的各路波形，經(jīng)編碼器組合成一復(fù)合信號；第三步驟將復(fù)合信號送入傳輸信道；第四步驟還原各路信息在接收端，利用編譯碼器按預(yù)先定義的順序分解復(fù)合信號，重新還原成各路信息；以上各步驟是在計(jì)算機(jī)程序控制下進(jìn)行。
2.一種用單信道傳輸多路信息的傳輸系統(tǒng)，包括多路信息發(fā)送部分、信息接收部分及連接在所述信息發(fā)送部分及信息接收部分之間的傳輸信道，其特征在于，所述傳輸信道為單一傳輸信道；所述多路信息發(fā)送部分及信息接收部分還分別連接一信息實(shí)時(shí)處理裝置；由所述信息發(fā)送部分同時(shí)發(fā)送的各路信息，經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理裝置處理后形成一復(fù)合信號，輸入到所述傳輸信道；在接收端，由信息實(shí)時(shí)處理裝置將接收的復(fù)合信號還原成多路信息輸?shù)叫畔⒔邮詹糠帧?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用單信道傳輸多路信息的傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信息實(shí)時(shí)處理裝置包括一計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、一采樣控制及多路開關(guān)、一編譯碼器、一雙向傳輸器；由信息發(fā)送部分同時(shí)發(fā)送的多路信息，在所述計(jì)算機(jī)的控制下，經(jīng)所述采樣控制及多路開關(guān)采樣后，再經(jīng)所述編譯碼器編碼后形成復(fù)合信號，復(fù)合信號經(jīng)所述雙向傳輸器輸入到所述傳輸信道；在接收端，由所述雙向傳輸器接收的復(fù)合信號，在所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制下，經(jīng)所述編譯碼器譯碼還原成多路信息到達(dá)信息接收部分。
全文摘要
一種用單信道傳輸多路信息的信息處理方法及其傳輸系統(tǒng)；該方法包括如下步驟采樣利用計(jì)算機(jī)控制對發(fā)送端的多路信息進(jìn)行分時(shí)采樣；將采樣信號組合成復(fù)合信號；將復(fù)合信號送入傳輸信道；在接收端，將復(fù)合信號還原為各路信息；傳輸系統(tǒng)包括多路信息發(fā)送部分、信息接收部分及單一傳輸信道；所述發(fā)送部分及接收部分還分別連接一信息實(shí)時(shí)處理裝置；由各路信息發(fā)送部分同時(shí)發(fā)送的信息，經(jīng)信息實(shí)時(shí)處理裝置處理后形成一復(fù)合信號，經(jīng)傳輸信道傳輸?shù)浇邮斩耍尚畔?shí)時(shí)處理裝置將復(fù)合信號還原成多路信息到達(dá)信息接收部分。
文檔編號H04L25/00GK1139853SQ9510774
公開日1997年1月8日 申請日期1995年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者陳蔭山 申請人:北京愛普亞太電子有限公司