可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸和接收方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸和接收方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]根據(jù)語音通信的傳輸方式可分為分組域語音通信(又稱VoIP)和電路域語音通信。目前電路域語音通信占主流,本發(fā)明專利僅針對電路域語音通信,后敘如非特殊指明,均指電路域語音通信。
[0003]經(jīng)過聲碼器所在的語音信道傳輸非語音數(shù)據(jù),在加密通信、遠程控制或低速率數(shù)據(jù)通信方面具有重要的應用價值。目前常見的做法是在語音信道傳輸DTMF信號,但其速率過低,通常不超過40bps,難以滿足比較復雜而且實時性要求較高的應用。
[0004]要在聲碼器所在的語音信道實現(xiàn)可靠的、連續(xù)的、較高速率的非語音數(shù)據(jù)傳輸,必須引入信源數(shù)據(jù)同步,確保雙方經(jīng)過編解碼或調制后的信源數(shù)據(jù)的對齊。目前國內(nèi)外在這方面的公開技術文獻罕有提及。原因在于直接將移動或網(wǎng)絡通信中的信道同步序列引入到信源同步存在一個問題:這些信道同步序列的設計直接針對信道,沒有考慮需要穿透聲碼器的LPC濾波器組,基本不具備語音特征,因此難以穿透聲碼器,無法在信源端實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步功能或者同步誤差太大,缺乏實用價值。
[0005]如圖6所示,為現(xiàn)有技術中電路域語音通信系統(tǒng)總體框圖。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是,針對現(xiàn)有技術難以穿透聲碼器,無法在信源端實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步功能或者同步誤差太大,缺乏實用價值的不足,提供一種具備良好的偽隨機特性以及典型的語音信號特征,適合作為在語音信道傳輸非語音數(shù)據(jù)的可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法,包括以下步驟:
[0008]發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標數(shù)據(jù)中,構成發(fā)送數(shù)據(jù);
[0009]將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調制解調器。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:穿越同步序列可以有效穿透各類語音通信聲碼器,這為在語音信道傳輸非語音數(shù)據(jù)鋪平了道路,具備十分重要的應用價值,尤其在加密通信、遠程安全控制等領域,意義巨大;提出的穿越同步序列采用兩段式結構,避免了常規(guī)求解數(shù)據(jù)同步需要始終跟蹤每個輸入數(shù)據(jù),從而顯著降低了運算量。
[0011]在上述技術方案的基礎上,本發(fā)明還可以做如下改進。
[0012]進一步,所述穿越同步序列插入到目標數(shù)據(jù)前端或目標數(shù)據(jù)內(nèi)部預留的一個位置。
[0013]進一步,將穿越同步序列插入到目標數(shù)據(jù)之前,首先根據(jù)目標數(shù)據(jù)的符號(正數(shù)為1,負數(shù)為-1,0為O),對穿越同步序列進行符號化。
[0014]進一步,所述穿越同步序列包括引導序列和定位序列;
[0015]所述引導序列用于判斷定位序列是否到達,避免同步解析引入大量運算量;判決規(guī)則可以是求取引導序列的相關值,如果相關值大于最大相關值的50%即可判定定位序列到達或者直接求取定位序列的歸一化能量,如果能量值大于50%即可判定定位序列到達。
[0016]所述定位序列用于精確定位同步位置。
[0017]進一步,所述引導序列S1的計算公式如公式⑴所示:
[0018]S1 (k) = cos (2 π *Fa*k*T+R。)公式(I);
[0019]其中,k = 0..Nl-1 ;N1為SI序列長度;通常N1>2*P ;P為自然數(shù);T = l/Fs,F(xiàn)s為語音采樣率;Fa為語音基因頻段的某個頻率;R。為初相位。
[0020]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)發(fā)送端,包括數(shù)據(jù)構成模塊和發(fā)送模塊;
[0021]所述數(shù)據(jù)構成模塊用于發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標數(shù)據(jù)中,構成發(fā)送數(shù)據(jù);
[0022]所述發(fā)送模塊用于將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調制解調器。
[0023]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法,包括以下步驟:
[0024]步驟1:接收來自聲碼器或調制解調器的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)分為保護固定個數(shù)數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)組;
[0025]步驟2:選取一個數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量;
[0026]步驟3:判斷信號能量是否大于預設門限值,如果是,執(zhí)行步驟4 ;否則,執(zhí)行步驟2 ;
[0027]步驟4:開啟同步搜索,通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置,定位同步位置;
[0028]步驟5:判斷是否找到同步位置,如果是,結束;否則,執(zhí)行步驟2。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:提出了穿越快速算法,通過查表而不是乘加運算求取相關值,運算速度更快,占用存儲空間更小,對抗信道干擾和聲碼器調制干擾的能力明顯增強。
[0030]在上述技術方案的基礎上,本發(fā)明還可以做如下改進。
[0031]進一步,所述步驟4具體包括以下步驟:
[0032]步驟4.1:開啟同步搜索定位序列,通過定位序列定位同步位置,將同步搜索次數(shù)置為零;
[0033]步驟4.2:將所述數(shù)據(jù)組符號化,并將同步搜索次數(shù)加一;
[0034]步驟4.3:根據(jù)所述數(shù)據(jù)組和同步位置在相關查找表中獲取相關值分量,根據(jù)相關值分量求得相關值;
[0035]步驟4.4:判斷相關值是否大于門限值,如果是,執(zhí)行步驟4.5 ;否則,執(zhí)行步4.2 ;
[0036]步驟4.5:相關值代替成為新的門限值,并記錄所述數(shù)據(jù)組的同步位置;
[0037]步驟4.6:判斷搜索次數(shù)是否大于預設值,如果是,執(zhí)行步驟5 ;否則,執(zhí)行步驟4.2。
[0038]進一步,所述解析同步位置的方法包括相關或峰值判決等。
[0039]進一步,所述數(shù)據(jù)組符號化的方法是根據(jù)數(shù)據(jù)組中判斷數(shù)據(jù)的值大于O時,將此數(shù)據(jù)置為I ;其數(shù)據(jù)的值小于0,將此數(shù)據(jù)置為-1 ;其數(shù)據(jù)的值等于O時,將此數(shù)據(jù)置為O。
[0040]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收端,包括接收模塊、選取模塊、門限判斷模塊、同步搜索模塊和判斷模塊;
[0041]所述接收模塊用于接收來自聲碼器的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)分為保護固定個數(shù)數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)組;
[0042]所述選取模塊用于選取一個數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量;
[0043]所述門限判斷模塊用于判斷信號能量是否大于預設門限值,如果是,觸發(fā)同步搜索模塊;否則,觸發(fā)選取模塊;
[0044]所述同步搜索模塊用于通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置,定位同步位置;
[0045]所述判斷模塊用于判斷是否找到同步位置,如果是,結束;否則,觸發(fā)選取模塊。
【附圖說明】
[0046]圖1為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法流程圖;
[0047]圖2為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)發(fā)送端結構框圖;
[0048]圖3為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法流程圖;
[0049]圖4為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收端結構框圖;
[0050]圖5為本發(fā)明具體示例所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法流程圖;
[0051]圖6為現(xiàn)有技術中電路域語音通信系統(tǒng)總體框圖。
[0052]附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
[0053]1、數(shù)據(jù)構成模塊,2、發(fā)送模塊,3、接收模塊,4、選取模塊,5、門限判斷模塊,6、同步搜索模塊,7、判斷模塊。
【具體實施方式】
[0054]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0055]如圖1所示,為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法,包括以下步驟:
[0056]發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標數(shù)據(jù)中,構成發(fā)送數(shù)據(jù);
[0057]將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調制解調器。
[0058]如圖2所示,為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)構成模塊I和發(fā)送模塊2 ;
[0059]所述數(shù)據(jù)構成模塊I用于發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標數(shù)據(jù)中,構成發(fā)送數(shù)據(jù);
[0060]所述發(fā)送模塊2用于將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調制解調器。
[0061]如圖3所示,為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法,包括以下步驟:
[0062]步驟1:接收來自聲碼器或調制解調器的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)分為保護固定個數(shù)數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)組;
[0063]步驟2:選取一個數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量;
[0064]步驟3:判斷信號能量是否大于預設門限值,如果是,執(zhí)行步驟4 ;否則,執(zhí)行步驟2 ;
[0065]步驟4:開啟同步搜索,通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置,定位同步位置;
[0066]步驟5:判斷是否找到同步位置,如果是,結束;否則,執(zhí)行步驟2。
[0067]如圖4所示,為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)解析系統(tǒng),包括接收模塊3、選取模塊4、門限判斷模塊5、同步搜索模塊6和判斷模塊7 ;
[0068]所述接收模塊3用于接收來自聲碼器的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)分為保護固定個數(shù)數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)組;
[0069]所述選取模塊4用于選取一個數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量;
[0070]所述門限判斷模塊5用于判斷信號能量是否大于預設門限值,如果是,觸發(fā)同步搜索模塊6 ;否則,觸發(fā)選取模塊4 ;
[0071]所述同步搜索模塊6用于通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置,定位同步位置;
[0072]所述判斷模塊7用于判斷是否找到同步位置,如果是,結束;否則,觸發(fā)選取模塊4。
[0073]提出一種兩段式構造序列,為方便描述,后敘稱之為穿越同步序