设备间的易位调制通信的制作方法

载波调制技术用于将信息信号从一个位置传输到另一个位置。传统的信号调制技术包括例如振幅调制(am)、频率调制(fm)和相位调制(pm)。另外，存在结合了am、fm和pm的各方面的复合调制技术，例如正交相移键控(qpsk)、振幅相移键控(apsk)和正交振幅调制(qam)。

技术实现要素：

本说明书涉及用于在具有易位调制(tm)能力的设备之间执行通信的方法和系统。更具体地，本说明书涉及用于在具有tm能力的设备之间使用tm信号进行电子通信的方法和系统。另外，本说明书涉及用于在相同载波信号上使用组合传统调制和tm的信号在设备之间进行通信的方法和系统。另外，本说明书描述了使用tm信号执行设备识别和/或设备发现。尽管在tm的上下文中进行了讨论，但是本公开的实施方案也可以适用于识别各种设备的其他方面或特性。

通常，本说明书中描述的主题的创新方面可以体现在方法中，该方法包括以下动作：由第一设备确定第二设备在用于直接通信的范围内并且第二设备能够执行tm通信。确定使用易位调制将数据发送到第二设备。使用tm信号将数据发送到第二设备。该方面的其他实施方案包括相应的系统、装置和被配置为执行所述方法的动作的编码在计算机存储介质上的计算机程序。

在另一个一般方面，本说明书中描述的主题的创新方面可以体现在通信设备中，该通信设备包括一个或多个处理器、耦合到一个或多个处理器的接收器、耦合到一个或多个处理器的发射器以及耦合到一个或多个处理器的数据存储器。数据存储器包括存储在其上的指令，当指令由一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行以下操作，包括确定第二设备在用于直接通信的范围内并且第二设备能够执行tm通信。确定使用易位调制将数据发送到第二设备。使用tm信号将数据发送到第二设备。

这些和其他实施方案可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方案中，确定使用易位调制来将数据发送到第二设备包括：基于使用非tm信号的网络通信量确定使用易位调制来将数据发送到第二设备。

在一些实施方案中，确定使用易位调制来将数据发送到第二设备包括：基于要发送的数据量确定使用易位调制来将数据发送到第二设备。

在一些实施方案中，确定使用易位调制来将数据发送到第二设备包括：基于数据的类型确定使用易位调制来将数据发送到第二设备。

在一些实施方案中，确定使用易位调制来将数据发送到第二设备包括：基于作为直流(dc)信号的数据来确定使用易位调制来将数据发送到第二设备。

一些实施方案包括使用tm信号选择性地将数据发送到第二设备以管理到网络内的数据流。

在一些实施方案中，确定第二设备在用于直接通信的范围内包括：确定从第二设备接收的信号的质量高于用于直接通信的阈值。

一些实施方案包括通过将包括用第一tm信号调制的载波信号的传输信号发送到第二设备来确定第二设备能够执行tm通信。从第二设备接收响应于传输信号的响应信号。并且，确定响应信号是否包括第二tm信号。

在一些实施方案中，确定响应信号是否包括第二tm信号包括：将响应信号与响应信号的载波信号的二次谐波混合以产生混合信号，并将混合信号与响应信号的载波信号的三次谐波进行比较。

在一些实施方案中，使用tm信号将数据发送到第二设备包括：接收包括用非tm调制信号调制的载波信号的信号。通过对第一信号执行载波提取(carex)处理来检测载波信号的频率。将tm信号添加到接收信号的载波信号以产生组合信号。传输组合信号。

一些实施方案包括确定使用非tm调制来将第二数据发送到第二设备并使用非tm信号将第二数据发送到第二设备。

可以实现本说明书中描述的主题的特定实施方案，以便实现以下优点中的一个或多个。实施方案可以提供用于识别具有tm能力的设备的有效方法。实施方案可以增加使用传统调制方案传输的信号的带宽。实施方案可以允许在单个载波频率上组合两个不同调制的信号。一些实施方案可以允许在很少或没有关于调制信号的先验信息的情况下从调制信号中提取载波信号。一些实施方案可以能够从调制信号中提取载波，而不考虑调制信号中使用的调制类型。换句话说，一些实施方案可以能够在不知输入信号的调制类型的情况下提取载波信号。

在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方案的细节。根据说明书、附图和权利要求，本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1a-1b描绘了根据本公开的实施方案的示例性系统。

图2描绘了根据本公开的实施方案的示例性tm信号发射器的框图。

图3a描绘了根据本公开的实施方案的示例性载波提取器的框图。

图3b描绘了根据本公开的实施方案的示例性频率检测器的框图。

图4a和4b描绘了由载波信号提取设备生成的示例性控制信号。

图5描绘了根据本公开的实施方案的示例性tm信号接收器的框图。

图6a描绘了根据本公开的实施方案的示例性tm信号分离和提取设备的框图。

图6b描绘了图6中所示的tm信号分离和提取设备的各个阶段的信号的频域表示。

图7-11描绘了可以根据本公开的实施方案执行的示例性过程。

各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。

具体实施方式

本公开的实施方案大体上涉及用于在具有易位调制(tm)能力的设备之间执行通信的方法和系统。更具体地，实施方案提供了用于在具有tm能力的设备之间使用tm信号进行电子通信的方法和系统。例如，通信设备可以识别在直接通信范围内的具有tm能力的设备。通信设备可以确定是否使用tm信号或非tm信号与其他具有tm能力的设备进行通信。在一些示例中，通信设备可以使用tm来平衡通信网络内的数据使用。在一些示例中，通信设备可以通过平衡tm信号和非tm信号之间的数据使用来防止通信网络内的通信质量的下降。

一些实施方案提供了用于使用tm信号执行设备识别和/或设备发现的方法和系统。例如，tm信号可以作为设备查询信号发送，并且具有tm能力的设备将能够响应，而非tm设备可能根本不能响应或者可能无法用相应的tm信号响应。另外，一些实施方案在相同载波信号上使用组合传统调制和tm的信号在设备之间建立通信。例如，可以在与常规用于设备之间通信的传统调制信号相结合的tm信号中携带补充信息。tm信号基本上不会干扰传统的调制信号，从而增加了设备之间通信的有效带宽。

本公开的一些实施方案涉及用于将tm信号与传统调制(非tm)信号组合的方法和系统。例如，实施方案提供用于接收现有非tm信号并将tm信号添加到非tm信号的载波而对非tm信号的干扰最小或没有干扰的方法和系统。例如，具有tm能力的通信设备可以接收现有的非tm信号。该通信设备可以从非tm信号中提取载波信号，使用tm信号利用附加数据调制所提取的载波，并且将tm信号与所接收的非tm信号组合，对非tm信号的干扰最小或没有干扰。

本公开的其他实施方案通常从现有调制信号中提取载波信号，用tm信号调制所提取的载波信号，并在相同的载波信号上将现有信号与tm信号组合并重新发射。具体地，这些实施方案可以从已经抑制了载波信号的调制信号中提取载波频率(例如，qpsk、qam、apsk、bpsk)。carex(载波提取)电路确定carex输出信号的频率与输入信号的载波频率的加权平均值之间的频率差。计算出的差值用于连续调谐信号发生器，以保持输入载波频率的加权平均值和carex输出之间的最小差值。利用数据信号调制提取的载波的三次谐波，产生tm调制信号。tm调制信号被外差回到提取的载波频率并与现有的调制信号组合。然后可以发送组合信号。此外，组合信号中的tm调制信号不会干扰现有信号，因为用于解调传统调制方案的解调系统无法识别tm调制。相反，tm信号表现为现有信号中的噪声略微增加。

本公开的其他实施方案通常接收在相同的载波信号上组合的传统调制和tm信号，然后将tm信号与组合信号分离。具体地，这些实施方案可以将现有信号从包括传统调制信号(现有信号)和tm调制信号的组合信号中分离。可以从载波信号解调现有信号。可以利用解调的现有信号对提取的载波信号进行重新调制，以在没有tm调制信号的情况下单独重新创建现有信号。可以从组合信号中去除重新调制的现有信号，仅留下tm调制信号，该tm调制信号可以使用本文描述的tm解调技术来解调。

本文使用的术语“易位调制”、“tm调制”、“tm”和“tm信号”是指在不影响载波信号的振幅、频率或相位的情况下将信息添加到载波信号的技术(或者根据这种技术调制的信号)。更具体地，例如，上述术语指的是一种调制类型，其中通过改变(例如，置换、时移)载波信号的谐波来传送信息。例如，尽管本公开通常涉及通过改变载波信号的三次谐波来产生易位调制，但是在一些实施方案中，可以通过改变载波信号的其他谐波(例如，四次谐波、五次谐波、六次谐波等)来产生易位调制。此外，例如用于振幅、频率或相位调制信号的那些传统的解调器不能检测易位调制和/或tm信号。

如本文所用，术语“实时”是指在考虑系统的处理限制、精确测量数据所需的时间以及被测量的参数的变化率的情况下没有故意延迟地发送或处理数据。例如，通信系统内的“实时”通信操作应该能够在没有故意延迟以及任何用户可察觉的延迟的情况下发送、接收和处理数据。例如，系统中的“实时”通信应该能够处理两个通信设备之间的视频聊天会话，而在呈现给通信设备的用户的音频或视频数据中几乎没有或没有可察觉的延迟。

图1a描绘了根据本公开的实施方案的示例性系统100。系统100是通信设备102的系统。系统100可以是射频(rf)通信系统、卫星通信系统、陆线通信系统(例如，电话或有线网络)、光通信系统、计算机网络或通信设备102的任何其他系统。通信设备102包括用于使用传统调制技术利用信息信号调制载波信号并且将调制信号从一个通信设备102发送到另一个通信设备102或从另一个通信设备102接收调制信号的系统。例如，通信设备a可以是蜂窝基站，通信设备b、c和d可以是移动设备(例如，智能电话)。除了包含am、fm和pm各方面的复合调制技术(例如正交相移键控(qpsk)、振幅相移键控(apsk)和正交振幅调制(qam))之外，传统调制技术还包括例如振幅调制(am)、频率调制(fm)和相位调制(pm)。另外，通信设备b和c包括tm发射器104和tm接收器106。在一些示例中，tm发射器104和/或tm接收器106可以与传统发射器和接收器集成。tm发射器104和/或tm接收器106可以实现为硬件设备(例如，集成电路、芯片组、专用集成电路(asic)或现场可编程逻辑阵列(fpga))，或者它们可以用软件实现(例如，作为软件定义的无线电(sdr))。

系统100可以接收传统调制信号108，并使用tm发射器104将传统调制信号108与tm调制信号110组合在相同的载波上，从而增加组合信号112的总带宽。tm调制信号110可以从组合信号112分离并由tm接收器106解调。同样地，传统调制信号108可以被单独解调而没有tm调制信号110引起的干扰。这是可能的，因为tm调制信号是非tm接收器无法解密的，反而表现为传统调制信号中的噪声略微增加。

例如，通信设备a可以将qam信号108发送到通信设备b。通信设备b处的tm发射器104可以接收qam信号108并从qam信号108中提取载波信号。tm发射器104利用tm信号调制提取的载波信号，将tm调制信号110与qam信号108组合，并重新发送组合信号112。在一些示例中，如下所述，tm发射器104可以从载波被抑制的传统调制信号108(例如，qam信号)中提取载波信号，并且具有很少或没有关于载波信号的先验信息(例如，频率或相位信息)。

然后，通信设备c和d可以接收组合信号112。通信设备c的tm接收器106从组合信号112中分离并提取tm调制信号110，然后解调tm调制信号110以获得tm调制数据信号。在一些示例中，如下所述，tm接收器106将tm调制信号110从组合信号112分离，通过：解调传统调制信号108(例如，qam信号)，仅用传统调制信号108重新调制载波，从组合信号112中减去重新调制的载波信号，只留下tm调制信号110。另一方面，不具有tm接收器106的通信设备d将仅检测和解调传统调制信号108；而不是tm调制信号110。

在一些实施方案中，载波信号可以是中频(if)载波信号。也就是说，载波信号不一定处于最终发送信号的载波的相同的频率下，而是可以处于系统(例如，卫星通信系统)内部作为信号传输或接收中的中间步骤使用的if下。也就是说，在信号传输的情况下，系统可以在发送组合信号112之前将组合信号112从if信号向上转换到传输载波频率。相反，在信号接收的情况下，系统可在将tm调制信号110从组合信号112分离之前，将调制信号从传输载波频率向下转换至if频率。在其他实施方案中，可以不使用if载波信号，并且可以用传统调制信号和tm调制信号两者调制传输载波信号。

在一些实施方案中，因为tm信号不能被传统接收器检测到，所以具有tm能力的设备可以通过将用tm信号调制的载波信号发送到其他设备来识别其他设备是否具有tm接收和传输能力。例如，通信设备b可以向诸如通信设备c和通信设备d的一个或多个其他设备(如虚线115所示)发送包括用tm信号调制的载波信号的查询信号114。包括tm发射器104和tm接收器106的通信设备c将能够检测查询信号114内的tm调制。然而，不包括tm发射器104或tm接收器106的通信设备d将仅检测到查询信号的载波。因此，通信设备c将能够响应查询信号114，但通信设备d将不会。通信设备c向通信设备b发送包括用tm信号调制的载波信号的响应信号116(如虚线117所示)。通信设备b将检测包括在响应信号116中的tm信号，从而确定通信设备c能够进行tm通信。

例如，查询信号114可以仅包括具有tm调制的载波信号(例如，信号110)或包括用传统调制信号108和tm调制信号110两者调制的载波的组合信号112。在一些示例中，查询信号114可以包括请求用tm调制信号110、传统调制信号108或两者编码的关于其他设备的信息的指令。然而，在一些示例中，tm调制信号110不需要包括任何特定信息或指令，因为如果另一设备不能够接收tm信号，则其他设备甚至不会检测tm调制信号110或编码信息。因此，具有tm能力的设备仅需要发送包括tm调制的响应信号116，以指示该设备能够接收tm信号。

在查询信号114包括传统调制信号108和tm调制信号110两者的实施方案中，不能进行tm通信的设备(例如，通信设备a)可以向查询信号114的非tm部分发送响应。然而，来自不具有tm能力的设备的响应将仅包括传统调制信号，而不包括tm调制信号。因此，为了确定响应设备是否具有tm能力，查询设备(例如，通信设备b)将仅需要确定响应是否包括tm调制信号110。如果不是，则可以忽略响应。

在一些实施方案中，查询信号114可以包括关于查询设备(例如，通信设备b)的信息。例如，查询信号114的tm调制部分可以包含信息，所述信息包括但不限于例如识别信息的设备的特征、设备的位置信息、路由表、用于与响应设备通信的其他具有tm能力的设备的识别信息、网络信道特性(例如，噪声、带宽)、握手数据、设备配对数据、认证数据(例如，带外(oob)认证数据)等。

在一些实施方案中，响应信号116可以包括关于响应设备的信息。例如，来自具有tm能力的设备(例如，通信设备c)的响应信号116的tm调制部分可以包括关于设备的信息。该信息可以包括但不限于设备的特征(例如识别信息)、设备的位置信息、路由表、与响应设备通信的其他具有tm能力的设备的识别信息、网络信道特性(例如，噪声、带宽)、握手数据、设备配对数据、认证数据(例如，oob认证数据)等。在一些示例中，查询信号114可以包括对关于响应设备的特定信息的请求。例如，来自查询设备(例如，通信设备b)的查询信号114的tm调制部分可以包括对关于响应设备的信息的请求。在这样的示例中，具有tm能力的响应设备将能够检测信息请求，并在响应信号116中提供所请求的信息。

通信设备b和c可以使用tm信号在彼此之间进行连续通信。例如，在通信设备b和c已经将彼此识别为能够使用tm信号进行电子通信之后，这两个设备可以使用tm调制信号、传统(非tm)调制信号或两者来进行进一步的通信。在一些实施方案中，例如，一旦通信设备b和c将彼此识别为具有tm能力，则两个设备可以专门使用tm信号进行通信，以释放通信网络中的非tm带宽，以供其他不具有tm能力的设备使用。

在一些实施方案中，例如，当存在预定条件时，通信设备b和c可以使用tm信号进行通信，以便在通信设备的网络中更有效地使用带宽。例如，这样的预定条件可以包括但不限于高网络数据流量的周期、特定类型数据的传输，或超过阈值大小的数据传输(例如，大量数据的传输)。例如，当使用非tm信号的网络流量达到信道带宽的阈值百分比时，可以识别高网络数据流量的一个周期。特定类型的数据可以包括，例如，使用信道带宽的重要部分的数据类型，诸如流数据(例如，流视频或音频)，实时数据(例如，视频聊天)，模拟数据和指示为高优先级的数据(例如，紧急通知数据)。

图1b描绘了用于采用上述技术的示例性环境130。在蜂窝通信网络(例如，蜂窝通信前传网络)的背景中描述了示例性环境。然而，应当理解，本公开的实施方案可以在其他适当的环境和背景中实现，包括但不限于例如计算机网络、物联网(iot)网络、计算机外围设备(例如，即插即用设备)、设备配对、认证协议、近场通信(nfc)、库存系统、广播和/或有线广播系统、卫星系统、自动驾驶车辆、自动车辆通信(例如，无人驾驶飞行器(uav))、交通信号抢占(preemption)系统(例如，紧急服务车辆所使用的)等。

环境130包括与若干移动设备134、136、138a-138n通信的基站132。基站132可以是用于蜂窝通信系统的无线电基站(rbs)。基站132可以包括蜂窝发射器、接收器和计算设备，用于处理与移动设备134、136、138a-138n的蜂窝通信。另外，基站132能够利用tm调制信号进行电子通信。例如，基站132可以包括tm发射器和tm接收器，例如下面分别参考图2和图5描述的那些。然而，应当理解，在其他环境中，诸如路由器、服务器、无线接入点等的通信设备可以执行与参考基站132描述的操作类似的操作。

移动设备134、136、138a-138n与相应的用户135、137、139a-139n相关联。移动设备134、136、138a-138n每个可以包括各种形式的处理设备，包括但不限于膝上型计算机、平板计算机、可穿戴计算机、手持计算机、个人数字助理(pda)、蜂窝电话、网络设备、智能电话、增强型通用分组无线电服务(egprs)移动电话、移动热点或这些示例性通信设备中的任何两个或更多个的适当组合或其他通信设备。此外，移动设备134和136能够利用tm调制信号进行电子通信。例如，移动设备134和136每个都可以包括tm发射器和tm接收器，例如下面分别参考图2和图5描述的那些。

在操作中，基站132与位于由基站132服务的网元133内的移动设备134、136、138a-138n通信。当在移动设备134、136、138a-138n和基站132之间通信的数据带宽(例如，网络流量)接近用于网元133的通信信道(例如，无线频带)的数据容量时，移动设备134、136、138a-138n与基站132之间的通信质量倾向于降级。例如，移动设备134、136、138a-138n中的特定一个与基站132之间的通信可能丢失，或者移动设备134、136、138a-138n所经历的数据传输速率可能降低。

本公开的实施方案可以通过使用tm信号142在网元133内进行一些通信来减轻通信质量的这种劣化。例如，因为tm信号142和非tm信号140看起来彼此对接收器是透明的，tm和非tm调制信号可以存在于同一通信信道内，同时几乎不会或不会相互干扰。因此，基站132可以使用tm信号142与具有tm能力的移动设备134、136进行其一些或全部通信，从而释放非tm信道带宽，用于与不具有tm能力的移动设备138a-138n进行通信。

例如，基站132可以在网元133中的基站132的通信范围内识别具有tm能力的移动设备134、136。在一些示例中，基站132可以使用与以上参考图1a讨论的内容类似的过程来识别具有tm能力的移动设备134、136。例如，基站132可以发送tm查询信号并通过确定哪些设备响应tm查询信号来识别具有tm能力的移动设备134、136。在一些示例中，基站132可以基于来自移动设备的位置数据、基于从移动设备接收的信号的强度或者通过使用与上面参考图1a所讨论的类似的具有tm能力的设备的识别过程来确定具有tm能力的设备134、136是否在与基站132通信的范围内(例如，基于响应信号强度或响应中包括的位置数据)。

基站132可以使用tm信号142、非tm信号140或两者的组合来确定是否与具有tm能力的移动设备134、136通信。例如，基站132可以使用非tm通信信号作为与移动设备134、136、138a-138n的默认通信方法。当满足预定标准时，基站132可以包含tm信号142，用于与具有tm能力的移动设备134、136通信。例如，可以使用各种预定标准来确定何时结合tm通信，以便更有效地使用信道带宽。例如，这样的预定标准可以包括但不限于超过阈值的信道内的数据流量、特定类型的数据的传输或超过阈值大小的数据传输(例如，超过阈值大小的数据文件或数据包)。例如，如果在网元133内使用非tm信号140的数据流量达到或超过预定阈值，则基站132可以仅仅使用tm信号142或使用tm和非tm信号140的组合开始与具有tm能力的设备134、136通信。将网元133内的一些数据流量移动到tm信号142可以减轻使用非tm信号的数据流量，从而可以防止或减少与网元133的通信质量的任何降低。用于数据流量的预定阈值可以是例如网元内通信信道的信道容量的百分比。例如，如果网元133内的数据流量达到使用非tm信号140的网元133的信道容量的80％，则基站132可以开始使用tm信号142与具有tm能力的设备134、136通信。

作为另一示例，如果特定类型的数据或大于预定大小的数据量(“大量数据”)正被发送到具有tm能力的设备134、136或正从具有tm能力的设备134、136发送，基站132或具有tm能力的设备134、136可以使用tm信号142来发送特定类型的数据或“大量数据”，以例如防止使用非tm信号140的网元133内的数据拥塞。例如，可以触发tm信号142的使用的特定类型的数据可以包括但不限于使用信道带宽的重要部分的数据类型，诸如流数据(例如，流视频或音频)，实时数据(例如，视频聊天)，模拟数据(例如，模拟直流(dc)或交流(ac)信号)，以及指示为高优先级的数据(例如，紧急通知数据)。在一些示例中，低带宽数据(例如，sms消息，仅文本电子邮件消息等)可以优先用于使用tm信号142进行传输。例如，在网元133内的带宽处于高需求时(例如，在本地紧急事件或大型公共事件期间)，低带宽消息可以优先用于使用tm信号142进行传输，例如，以允许更多的消息流量在这些事件期间在网元133内发送。

在一些实施方案中，无论预定标准如何，基站132都可以使用tm信号142与具有tm能力的移动设备134、138通信。例如，一旦基站132将移动设备134、136识别为具有tm能力，基站132就可以仅仅使用tm信号142或者使用tm和非tm信号140的组合与这样的移动设备134、136进行通信。在一些示例中，基站132可以平衡在网元133内的tm信号142和非tm信号140之间通信的数据的总量。例如，基站132可以管理其与网元133内的各种移动设备134、136、138a-138n的通信，以便平衡tm和非tm信号之间使用的总数据带宽。在一些示例中，基站132可以向具有tm能力的移动设备134、136给出带宽使用的优先级。例如，基站132可以管理网元133内的数据使用，使得使用tm信号142的具有tm能力的移动设备134、136比使用非tm信号140的不具有tm能力的移动设备138a-138n被分配更高的数据速率。可以提供这样的优点，因为网元133内的具有tm能力的移动设备134、136允许基站132更有效地管理蜂窝网络内的数据流量。此外，这样的优点可以激励增加采用具有tm能力的移动设备134、136。

尽管上述实施方案已经参考非tm信号被描述为基站132与网元133内的移动设备134、136、138a-138n之间的默认通信方法，但是在一些实施方案中，tm信号可以用作默认通信方法。例如，可以颠倒上述过程。也就是说，tm信号可以用作与网元133内的移动设备134、136、138a-138n通信的默认方法，并且基站132可以使用与上面讨论的类似的过程来确定是否使用非tm信号与特定移动设备134、136、138a-138n通信。例如，基站132可以使用上述讨论的任何或所有预定标准来确定何时合并非tm通信。

在一些实施方案中，一个具有tm能力的移动设备134可以直接与另一个具有tm能力的移动设备136进行通信(如虚线144所示)。例如，移动设备134可以确定移动设备136是具有tm能力的设备并且在用于直接通信的范围内。如果移动设备134的用户135期望呼叫移动设备136的用户137，则移动设备134可以使用tm信号142与移动设备136建立通信。例如，可以使用tm信号142在与基站132和移动设备138a-138n之间的非tm信号140通信相同的通信信道内执行移动设备134和136之间的直接通信，而不干扰基站132和移动设备138a-138n之间的非tm信号140通信。在一些示例中，移动设备134和136可以使用tm信号142在未被基站132使用的通信信道(例如，工业、科学和医学(ism)无线电频带)中进行直接通信。在这样的示例中，移动设备134和136之间的基于tm的通信将不会影响在通信信道内使用非tm信号的移动设备之间的非tm通信。在一些示例中，移动设备134、136之间的直接通信可以减少基站132上的数据处理负荷。

在一些实施方案中，移动设备可以通过获得第二移动设备的位置数据来确定另一移动设备是否在用于直接通信的范围内。例如，移动设备134可以从基站132或通过蜂窝网络(例如，如果移动设备134和136位于不同的网元中)获得移动设备136的位置数据。例如，移动设备134可以接收与移动设备134上的联系人列表(例如，电话簿)中存储的联系人相关联的移动设备相关的数据，并且这样的数据可以包括位置数据。例如，移动设备134可以使用其他移动设备的位置数据来确定它们与移动设备134的距离以及这些移动设备是否在直接通信的范围内。在一些示例中，如果用户137的联系人数据存储在移动设备134上的联系人列表中，则移动设备134可以在用户137的联系人数据旁边显示图标，指示移动设备136在直接tm通信的范围内。在一些示例中，用户135可以通过选择图标来发起与移动设备136的直接通信。

在一些实施方案中，移动设备可以通过使用与上面参考图1a所讨论的类似的过程来确定另一个具有tm能力的移动设备是否在用于直接tm通信的范围内。例如，移动设备134可以发送tm查询信号以识别在直接通信范围内的其他具有tm能力的移动设备(例如，移动设备136)。移动设备134可以基于从其他移动设备接收的响应信号的强度、基于接收到的响应信号的质量(例如，信噪比(snr)或误码率(ber))、基于响应中包括的位置数据或者基于前述三个因素中的任意的组合来识别在范围内的具有tm能力的移动设备。

例如，移动设备134可以基于将接收信号强度与用于直接通信的阈值信号强度值进行比较来确定移动设备136在用于直接通信的范围内。例如，如果接收信号强度大于或等于阈值，则移动设备134可以确定移动设备136在用于直接通信的范围内。例如，移动设备134可以基于将接收的质量(例如，snr或ber)与用于直接通信的阈值质量值进行比较来确定移动设备136在用于直接通信的范围内。例如，如果接收信号的质量比阈值更好(例如，snr大于或ber小于)或等于阈值，则移动设备134可以确定移动设备136在用于直接通信的范围内。

在一些实施方案中，移动设备可以在开始与其他设备直接tm通信之前从另一个具有tm能力的移动设备请求确认其他具有tm能力的移动设备在用于直接tm通信的范围内。例如，在一些情况下，一个通信设备(例如，移动设备134)可以基于上述讨论的过程确定另一个通信设备(例如，移动设备136)在用于直接tm通信的范围内(例如，使用位置数据、信号强度或信号质量)。然而，移动设备136可能确定移动设备134不在直接tm通信的范围内。例如，移动设备136可以位于具有显著电磁噪声的环境中。例如，移动设备134可以从移动设备136接收具有高snr和/或低ber的信号，然而，移动设备136从移动设备134接收的信号可以具有低snr和/或高ber。因此，在一些实施方案中，移动通信设备(诸如移动设备134)可以等待与诸如移动设备136的另一移动设备进行直接tm通信，直到接收到其他移动设备也已确定两个设备在直接通信的范围内的确认为止(例如，两个设备的接收信号强度或接收信号质量适合于直接通信)。

图2描绘了根据本公开的实施方案的示例性tm信号发射器104的框图。tm发射器104包括载波提取部分(carex)206、谐波生成部分202、tm调制部分204和外差部分205。载波提取部分包括载波提取器(carex)206。谐波生成部分202包括二次谐波发生器208和三次谐波发生器210。tm调制部分204包括信号优化器212和tm调制器214。并且，外差部分205包括信号混合器216、带通滤波器218和功率放大器220。另外，tm发射器104包括信号耦合器222和信号组合器224。

在操作中，tm发射器104接收现有的调制信号(例如，图1的传统调制信号108)。信号耦合器222对现有的调制信号进行采样，并将现有调制信号的样本传递给carex206。carex206从现有的调制信号中提取载波信号(fc)。下面参考图3a-4b更详细地描述carex206。carex206的输出是来自现有调制信号的载波基频处的纯正弦信号。在一些示例中，carex206与现有调制信号中使用的调制类型无关。也就是说，carex206可以从现有的调制信号中提取载波信号，而不管现有调制信号中使用的调制类型。在一些示例中，甚至在现有调制信号中抑制载波时，carex206也可以提取载波信号，并且可以在具有很少或没有关于现有调制信号的载波的先验信息(例如，频率或相位调制信息)时这样做。

carex206将提取的载波信号传递给二次谐波信号发生器208和三次谐波信号发生器210，它们产生位于基本载波频率(fc)的二次和三次谐波频率(分别为2fc和3fc)的信号。tm发射器104的tm调制部分204和外差部分205使用二次和三次谐波信号(2fc，3fc)，以产生tm调制信号并将tm调制信号外差到基本载波频率(fc)。

tm发射器104的tm调制部分204用数据信号调制载波信号(fc)的三次谐波(3fc)以产生tm调制信号。然后将tm调制信号外差到载波信号(fc)的频率，与现有的调制信号组合，并输出到天线进行传输。

更详细地，tm调制部分204接收用于传输的数据信号(例如，基带(bb)数据信号)。数据信号可选地被处理以由信号优化器212作为tm调制信号进行传输。在一些示例中，信号优化器212产生调制信号的反转和非反转的可选模式，并且过滤调制信号以确保数据信号的总带宽在现有调制信号的信道带宽内。在一些示例中，信号优化器212可以包括采样保持电路和滤波器，以准备用于作为tm调制信号传输的调制信号。在一些示例中，可以绕过或关闭和打开信号优化器212。

tm调制器214用数据信号调制载波信号(fc)的三次谐波(3fc)以产生tm调制信号。例如，tm调制器214通过引入基于数据信号的可变时间延迟来调制三次谐波(3fc)。换句话说，tm调制器214可以使用数据信号作为控制信号，用于将适当的时间延迟引入三次谐波(3fc)。这样，引入三次谐波(3fc)的时间延迟量表示数据信号的离散位或符号。所描述的时间延迟调制技术可以被认为是时移调制，并且在预期载波频率(3fc)的三次谐波(3fc)上执行。

三次谐波(3fc)的时移调制产生一组上下类贝塞尔边带。发明人已经用示波器和频谱分析仪在实验室模拟中证实了这样的结果。此外，如上所述，在信号的tm调制之前，优化器212可以将这些边带的带宽限制为预期通信信道的带宽。

在一些示例中，时间延迟可以是相移。然而，上述时移调制不是等效的相位调制。如上所述，发明人已经在实验室测试中证实，时移调制仅产生一对上下类贝塞尔边带。然而，相位调制产生一系列上下类贝塞尔边带。

外差部分205准备tm调制信号，以与现有调制信号组合并由接收器发送。然后，tm调制信号由混频器216向下外差(例如，频移)到载波信号(fc)的基频。混频器216将tm调制信号与载波的二次谐波(2fc)相乘，该载波的二次谐波将tm调制信号移位到载波的基本载波信号频率(fc)和五次谐波频率。带通滤波器218去除五次谐波频率的信号以及以基本载波信号频率(fc)为中心的tm调制信号的带宽之外的任何附加信号或噪声。

tm调制载波信号由功率放大器220放大，并由信号组合器224与现有调制信号组合。在一些示例中，在组合两个信号之前可能需要调整tm调制载波信号的相位，以匹配现有调制信号中的载波的相位。

图3a描绘了根据本公开的实施方案的示例性carex206的框图。例如，carex206可以实现为诸如tm发射器或tm接收器的设备中的电路。在一些实施方案中，carex206可实施为独立装置以安装到较大系统(例如，专用集成电路(asic)或现场可编程逻辑阵列(fpga))中。在一些实施方案中，carex206可以用软件实现，例如，实现为计算设备或数字信号处理器(dsp)中的一组指令。

carex206通过以下过程来操作：确定输入信号(例如，调制或未调制)的中心频率，将中心频率与信号发生器产生的纯正弦信号的频率进行比较以产生误差信号，并基于从误差信号产生的控制信号调整信号发生器输出信号的频率，直到误差信号最小化。此外，carex206不需要关于载波信号的先验信息来提取载波信号，并且可以在调制信号的载波被抑制时提取载波信号。

carex206包括限幅器302a、302b，滤波器304a、304b，频率检测器306a、306b，信号发生器308，差分电路310和放大器312。限幅器302a和滤波器304a在输入信号被第一频率检测器306a分析之前调节输入信号。限幅器302a消除输入信号振幅的任何变化。换句话说，限幅器302a稳定输入信号的振幅。在一些示例中，限幅器302a、302b可以是模拟比较器或自动增益控制(agc)电路。滤波器304a、304b是带通滤波器，并去除输入信号的信道带宽之外的无关信号(例如，谐波)和噪声。

频率检测器306a和306b可以是频率鉴别器或正交检测器。第一频率检测器306a检测输入信号的中心频率。如频域图(plot)320所示，由传统调制技术产生的输入信号通常具有位于载波频率324两侧的对称边带322。频率检测器306a可以基于例如边带322的外边缘的频率来确定输入信号的中心频率。此外，频率检测器306a可以使用输入信号的边带322来确定中心频率，即使载波信号324被抑制，如虚线所示。

信号发生器308产生纯正弦信号(例如，单频信号)，其被提供给第二频率检测器306b。信号发生器308可以是例如压控振荡器(vco)，例如但不限于压控lc(电感器-电容器)振荡器电路、压控晶体振荡器(vcxo)或温度-补偿vcxo。第二频率检测器306b检测来自信号发生器308的输出信号的频率。在一些示例中，来自信号发生器308的输出信号在被发送到第二频率检测器306b之前被提供给限幅器302b和滤波器304b。限幅器302b和滤波器304b稳定并过滤信号发生器输出信号的振幅，类似于限幅器302a和滤波器304a。

来自第一和第二频率检测器306a、306b中的每一个的输出作为输入被提供差分电路310。在一些示例中，第一和第二频率检测器306a、306b的输出可以是分别代表输入信号的中心频率和信号发生器308输出信号的频率的直流(dc)电压信号。差分电路310的输出是表示输入信号的中心频率和信号发生器输出信号之间的频率差的误差信号。误差信号(例如，dc电压)由放大器312放大并作为控制信号提供给信号发生器308。放大器312可以是例如高增益积分电路，其将输入的误差信号随时间积分以产生控制信号。

信号发生器308根据控制信号调节其输出信号的频率，直到信号发生器308输出的频率与输入信号的中心频率相匹配。控制信号的dc值用于控制信号发生器输出的频率，如图4b所示并描述如下。提供信号发生器输出作为carex206的输出。频域图330和时域图334表示示例性carex206输出信号。如图所示，carex206的输出信号是纯正弦信号，其频率332等于输入信号的基本载波频率。

在一些实施方案中，频率检测器306a和306b是匹配的。在一些示例中，匹配的频率检测器306a和306b在改变调制输入频率上具有与dc输出特性相似的频率。在一些示例中，匹配的频率检测器306a和306b具有类似的热和老化特性。在一些示例中，限幅器302a和302b以及滤波器304a和304b匹配。

在一些示例中，当误差信号最小化时，信号发生器输出有效地与输入信号的中心频率匹配。例如，当误差信号的幅度为零或基本接近零时(例如，当控制信号相对于可由carex206的部件测量或使用的信号幅度具有可忽略的幅度时)，可以将误差信号视为最小化。在一些示例中，当误差信号的幅度低于阈值(例如，误差容限阈值)时，误差信号被认为是最小化的。

在一些实施方案中，carex206适于从单边带信号中提取载波频率。在一些示例中，carex206包括控制器，该控制器将信号发生器308的输出信号偏移适当的偏移频率。例如，频率发生器308的输出在被反馈到第二频率检测器306b之后可以被偏移，从而不会不利地影响控制信号。在一些示例中，第一频率检测器306a可以被配置为基于输入信号的带宽确定频率偏移。在这样的示例中，第一频率检测器306a可以通过频率偏移来调整检测到的频率。

图3b是根据本公开的实施方案的示例性频率检测器306的框图。图3b中示出的频率检测器306是示例性的基于正交的检测器电路。频率检测器306包括相移网络350、信号混合器352和滤波器354。相移网络350是诸如全通滤波器的频率敏感电路，例如其引起对应于输入信号频率的输入信号的相移。换句话说，相移网络350引起输入信号的相位角相对于输入信号的频率的变化。在一些示例中，相移网络350被调谐以针对标称设计频率(例如，用于通信系统的70mhzif)产生90度的标称相移(例如，与输入信号正交)。

信号混合器352可以是例如信号倍增器。信号混合器352接收来自相移网络350的输入信号和输出信号作为输入。滤波器354是低通滤波器。

曲线360示出了频率检测器306中的各个点处的示例性信号。输入信号(信号a)被传递到相移网络350和信号混合器352。为简单起见，信号a显示为正弦曲线，但是，信号a可以是调制信号。信号b是相移网络350的输出，并且相对于输入信号(信号a)相移。相移的值对应于信号a的频率，并且对于设计频率标称为90度。偏离设计频率导致信号b的相移偏离标称90度。输入信号(信号a)与相移网络350的输出(信号b)混合以产生信号c(例如，信号c＝信号a×信号b)。信号c具有对应于信号a和b之间的相位差的并且通过扩展对应于信号a的频率的dc偏移分量。低通滤波器354然后去除信号c的高频分量，仅留下dc分量(信号d)。在曲线360中夸大了信号b的相移与标称90度的偏差，以便清楚地示出所得的dc输出信号(信号d)。

图4a描绘了在示例性carex206中生成的示例性控制信号402的曲线图400。绘制的控制信号402是到图3a的信号发生器308的输入信号的示例。绘制的控制信号452被分成几个区域(406-410)。这些区域示出了随着到carex206的输入信号在几个不同的输入信号之间切换(每个使用不同类型的调制进行调制)，控制信号402中的变化404。区域406中的输入信号是qpsk调制信号。区域408中的输入信号是qam调制信号。区域410中的输入信号是未调制的载波信号。区域406-410中的每个输入信号被应用到70mhz载波。曲线图400示出了carex206的稳健性及其对从各种输入信号中提取载波信号的适应性，而不考虑应用于载波信号的调制类型。

图4b描绘了在示例性carex206中生成的另一示例性控制信号452的曲线450。绘制的控制信号452是到图3a的信号发生器308的输入信号的示例。绘制的控制信号452被分成几个区域(456-460)。这些区域示出了随着到carex206的输入信号在几个不同的输入信号之间切换(每个具有不同的载波频率)，控制信号452的过渡454。区域456中的输入信号是67mhz载波信号。区域458中的输入信号是73mhz载波信号。区域460中的输入信号是70mhz载波信号。曲线450示出了carex206的稳健性及其对提取不同频率载波信号的适应性。在一些实施方案中，如图所示，carex206环路可以被设计用于特定的中心频率(例如，如图所示的70mhz)。例如，设计中心频率可以是通信系统(例如卫星或射频(rf)通信系统)的特定载波频率或if。

图5描绘了根据本公开的实施方案的示例性tm信号接收器106的框图。tm接收器106包括载波提取部分(例如，carex506)、谐波生成部分504、信号分离和提取部分(sepex)设备512以及tm解调器514。如在tm发射器104中那样，谐波生成部分包括二次谐波发生器508和三次谐波发生器510。此外，tm接收器106可以包括信号分离器502，用于在tm接收器106和传统调制信号的信号接收器之间分离组合输入信号(例如，图1的组合信号112)。

在操作中，tm接收器106接收组合输入信号并将组合信号提供给carex506和sepex设备512。如上面参考tm接收器106所述，carex506从组合信号中提取载波信号(fc)，二次谐波发生器508和三次谐波发生器510分别产生所提取的基本载波频率(fc)的二次和三次谐波(2fc和3fc)。载波信号(fc)和二次谐波信号(2fc)都被提供给sepex设备512。三次谐波信号(3fc)被提供给tm解调器514。

tm解调部分504从组合信号中分离并提取传统调制信号，以获得tm调制信号。sepex设备512将tm调制信号提供给tm解调器514，tm解调器514解调tm调制信号以获得基带数据信号。sepex设备512从组合信号中分离并提取tm调制信号。在一些实施方案中，在输出tm调制信号之前，sepex设备512将tm调制信号外差(例如，上移)到三次谐波频率(3fc)以进行解调。下面参考图6更详细地描述sepex设备512。

tm解调器514使用由三次谐波发生器210提供的三次谐波信号(3fc)作为用于tm解调的参考信号。tm解调器514通过感测来自sepex设备512的tm调制载波信号和三次谐波信号(3fc)之间的时移来解调tm信号。在一些示例中，tm解调器514可以是相位检测电路。在一些实施方案中，tm解调器514通过基于例如两个信号的乘积确定tm调制载波信号和三次谐波信号(3fc)之间的相关性来检测时移。

图6a描绘了根据本公开的实施方案的示例性tm信号sepex设备512的框图。例如，sepex设备512可以实现为诸如tm接收器的设备中的电路。在一些实施方案中，sepex设备512可以实现为独立装置，用于安装到更大的系统(例如，专用集成电路(asic)或现场可编程逻辑阵列(fpga))中。在一些实施方案中，sepex设备512可以用软件实现，例如，实现为计算设备或数字信号处理器(dsp)中的一组指令。

在操作中，sepex设备512从组合信号中解调传统调制信号。因为tm调制不能被传统的信号解调检测，所以得到的信号不包括tm信号，而只包括来自传统调制信号的解调数据信号。然后用来自传统调制信号的先前解调的数据信号重新调制“干净的”(例如，未调制的)载波。sepex512计算组合信号和重新调制信号之间的差，以获得tm调制载波信号。换句话说，sepex设备512通过解调传统调制信号、重新调制“干净”(例如，未调制)载波、并从组合信号中减去重新调制信号从而仅留下tm调制载波来从组合信号中去除传统调制信号。

sepex设备512包括信号解调器602，信号调制器604，低通滤波器606a、606b，求和电路608，差分电路610，延迟电路612，混频器614，带通滤波器616和限幅器618。解调器602是非tm信号解调器，调制器604是非tm信号调制器。也就是说，解调器602和调制器604是传统调制类型(例如，am、fm、pm、qam、apsk等)的解调器和调制器。解调器602和调制器604被描绘为复合(例如，正交和同相)解调器和调制器，然而，在一些示例中，解调器602和调制器604可以是简单(例如，单相)的解调器和调制器。

下面更详细地并参考图6a和图6b描述sepex设备512的操作。图6b描绘了在sepex设备512的各个阶段的信号(a-f)的频域表示。解调器602接收组合信号(a)(例如，图1的组合信号112)作为一个输入，并接收来自carex506的载波信号(fc)作为第二输入。组合信号包括传统调制信号和tm调制信号。如图6b中的信号(a)所示，组合信号包括来自tm调制信号和以载波频率(fc)为中心的传统调制信号的频率内容。解调器602从组合信号解调传统调制信号，产生基带数据信号。如上所述，由于tm调制不能被传统信号解调检测到，因此得到的基带数据信号不包括tm信号。

在复合调制的情况下，解调器602解调组合信号的同相和正交相位，产生同相和正交相位基带数据信号。低通滤波器606a和606b从基带数据信号中去除任何外来信号或噪声，例如，由解调处理引入的谐波。由信号(b)示出的所得基带数据信号仅包括来自以零频率(基带)为中心的传统调制信号的频率内容。更具体地，tm调制信号在基带处不存在，因此，通过将传统调制信号转换为基带来去除tm调制信号。

调制器604接收基带数据信号(例如，同相和正交相位信号)作为第一输入，并接收来自carex506的载波信号(fc)作为第二输入。调制器604利用基带数据信号将来自carex506的未调制的载波信号(fc)重新调制，得到仅具有传统调制信号的重新调制的载波(重新调制的同相和正交相位载波)。同相和正交相位重新调制的载波由求和电路608组合(信号(c))。图6b的信号(c)示出了再次以载波频率(fc)为中心的重新调制信号。在一些示例中，载波信号(fc)可以被相移或延迟，从而导致在解调和滤波处理期间引入基带数据信号的延迟。这是为了确保得到的重新调制信号与组合信号同相。

通过差分电路610从组合信号中减去重新调制的信号，从而从组合信号中去除传统调制信号。由信号(d)示出的生成信号仅包括tm调制载波信号(fc)。延迟电路612延迟组合信号，从而导致由解调和重新调制处理引入重新调制信号的延迟。

通过混频器614将tm调制信号外差(例如，上移)到三次谐波(3fc)。混频器614将tm调制信号与来自二次谐波发生器508的载波的二次谐波(2fc)相乘，产生信号(e)。利用二次谐波(2fc)对tm调制载波信号(fc)进行外差，以将tm调制信号移位到三次谐波(3fc)和负载波频率(-fc)(例如，载波频率处的tm调制信号的相位反转版本)。带通滤波器616去除载波频率处的相位反转的tm信号，仅留下tm调制的三次谐波(3fc)(信号(f))，并且可选的限幅器618去除tm调制的三次谐波信号的振幅的任何变化。

在一些示例中，sepex设备512可以包括多种不同类型的解调器602和调制器604。例如，sepex设备512可以包括fm、pm和qam解调器602和调制器604。在这样的示例中，sepex设备512还可以包括控制设备，该控制设备检测输入信号上传统调制的类型，并将输入信号发送到适当的一组解调器和调制器。

虽然在从传统调制信号中分离和提取tm调制信号的上下文中描述了sepex设备512，但是在一些实施方案中，可以改进sepex设备512以分离两个传统调制信号，例如分离非正交调制信号(例如，同相调制信号)和正交调制信号。例如，通过改进图6a中所示的sepex设备512，可以从组合的i/q调制信号中分离和提取非正交调制信号，使得只有正交调制信号被解调器602和调制器604解调和调制。

图7描绘了可以根据本公开的实施方案执行的用于识别具有tm能力的设备的示例性过程700。在一些示例中，示例性过程700可以被提供为使用一个或多个处理设备(例如，数字信号处理器)或计算设备执行的计算机可执行指令。在一些示例中，过程700可以是硬连线电路，例如，asic或fpga设备。在一些示例中，过程700可以由软件定义无线电(sdr)执行。

发送包括用易位调制(tm)信号调制的载波信号的信号(702)。例如，信号可以由电子设备在查询或发现请求中发送，以确定信号范围内的设备是否具有tm能力。在一些实施方案中，所发射信号可包括与tm信号在相同载波信号上的非tm信号。

接收对发射信号的响应(704)。例如，第二设备可以接收发射信号并发送响应信号。如果第二设备具有tm接收和发射能力，则第二设备可以发送包括用tm信号调制的载波信号的响应。如果第二设备不具有tm接收和发射能力，则第二设备将不能检测发射信号的tm部分。因此，不具有tm能力的第二设备只能响应发射信号的非tm部分。

确定响应信号是否包括tm信号(706)。例如，在接收到响应时，发射设备可以分析响应以确定它是否包括tm信号。也就是说，发射设备可以分析响应信号以确定载波是否包括任何tm调制。如果响应包括tm调制，则发射设备可以确定第二设备具有tm能力。如果响应不包括tm调制，则发射设备可以确定第二设备不具有tm能力。

在一些实施方案中，响应可以包括关于第二设备的信息。例如，第二设备可以包括在响应信号的tm部分中的关于该设备的信息。该信息可以包括但不限于，诸如识别信息的第二设备的特征、设备的位置信息、路由表、与第二设备通信的其他具有tm能力的设备的识别信息、网络信道特性(例如，噪音、带宽)等。

在一些实施方案中，可以通过将接收信号与载波信号的二次谐波混合来在信号中检测tm调制。如上面参考图5、图6a和图6b所讨论的那样，将接收信号与其载波信号的二次谐波混合，从而将接收信号移位到频域中的三次谐波(3fc)和负载波频率(-fc)(例如，载波频率处的接收信号的相位反转版本)。可以对该混合信号进行滤波以去除处于载波频率的相位反转版本。可以通过将滤波的混合信号与载波信号的未调制的三次谐波进行比较来检测接收信号中的任何tm调制。可以通过检测与载波的未调制的三次谐波相比的滤波的混合信号中的时间偏移来检测tm调制。例如，如果未检测到时间偏移，则可能没有tm调制。如果检测到时间偏移，则接收信号包括tm调制，并且滤波后的混合信号可以被发送到tm解调器(例如，图5的tm解调器514)以进行解调。在一些实施方案中，例如当信号包括非tm信号时，可以在信号上执行分离和提取(sepex)处理(诸如以上参考图6a和图6b以及下面参考图10描述的)以去除非tm信号。

图8描绘了可以根据本公开的实施方案执行的用于提供设备识别数据的示例性过程800。在一些示例中，示例性过程800可以被提供为使用一个或多个处理设备(例如，数字信号处理器)或计算设备执行的计算机可执行指令。在一些示例中，过程800可以是硬连线电路，例如，asic或fpga设备。在一些示例中，过程800可以由sdr执行。

接收包括用第一易位调制(tm)信号调制的载波信号的传输信号(802)。例如，传输信号可以由电子设备在查询或发现请求中发送，以确定接收传输信号的设备(“接收设备”)是否具有tm能力。在一些实施方案中，传输的信号可以包括与tm信号在相同的载波信号上的非tm信号。

在传输信号内识别第一tm信号(804)。例如，在接收到传输信号时，接收设备可以分析传输信号以确定它是否包括tm信号。也就是说，接收设备可以分析传输信号以确定载波是否包括任何tm调制。例如，接收设备可以使用上面参考图5-7描述的过程来检测和解调tm信号。在一些实施方案中，例如当传输信号包括非tm信号时，可以对信号执行分离和提取(sepex)处理(诸如以上参考图6a和图6b以及下面参考图10描述的)以去除非tm信号。

发送包括在第二tm信号内编码的信息的响应信号(806)。例如，如果接收设备具有tm能力，则接收设备可以将信息发送回发送传输信号的设备，tm信号包括在对于传输信号的响应内。该信息可以包括但不限于，诸如识别信息的接收设备的特征、设备的位置信息、路由表、与接收设备通信的其他具有tm能力的设备的识别信息、网络信道特性(例如，噪音、带宽)等。

图9描绘了可以根据本公开的实施方案执行的用于具有易位调制(tm)能力的设备之间的通信的示例性过程900。在一些示例中，示例性过程900可以被提供为使用一个或多个处理设备(例如，数字信号处理器)或通信设备(例如，图1b的基站132或移动设备134、136)执行的计算机可执行指令。在一些示例中，过程900可以是硬连线电路，例如，asic或fpga设备。在一些示例中，过程900可以由sdr执行。

第一设备确定第二设备在与第一设备直接通信的范围内(902)。例如，第一通信设备可以确定第二通信设备在用于直接无线通信的范围内。例如，蜂窝基站可以确定移动设备(例如，智能手机、平板电脑等)在用于直接通信的范围内。作为另一示例，一个移动设备可以确定另一个移动设备在用于直接通信的范围内。在一些示例中，第一设备可以基于来自第二设备的接收信号强度、对查询信号(例如，tm查询信号)的响应或与第二设备相关联的位置数据(例如，gps数据)来确定第二设备在用于直接通信的范围内。

第一设备确定是否使用tm将数据发送到第二设备(904)。例如，第一设备可以通过例如执行诸如上述过程700的过程来确定第二设备是否能够使用tm执行通信。例如，第一设备可以使用tm信号与第二设备通信，以减轻第一设备使用的通信信道内的使用非tm信号的网络流量。在一些示例中，第一设备基于一个或多个标准确定使用tm。例如，第一设备可以基于诸如使用非tm信号的数据流量、要发送的数据类型和/或要发送的数据量的一个或多个标准确定使用tm。例如，如果数据流量高于第一设备使用的通信信道中的阈值，则第一设备可以使用tm将数据发送到第二设备。类似地，例如，通信设备可以使用tm信号发送特定类型的数据(例如，实时数据)。

第一设备使用tm信号将数据发送到第二设备(906)。例如，第一设备可以执行以下步骤910-914、步骤920-924，或者两组步骤的组合，从而使用tm信号发送数据。

在一些实施方案中，可通过用数据调制载波信号的谐波(例如，三次谐波)来将tm信号发送到第二设备(910)。例如，载波信号的谐波可以通过转换或时移三次谐波的数据来调制，以表示来自数据信号的数据(例如，数据位或符号)，如上面参考图2所述。调制的谐波被外差到载波信号的频率。例如，载波的调制谐波被移位(例如，外差)到载波信号的基频(912)以产生tm信号。例如，通过将调制谐波与载波信号的另一适当谐波(例如，二次谐波)混合，可以将调制谐波移位到载波信号的基频。tm信号被发送到第二设备(914)。

在一些实施方案中，第一设备接收包括用非tm信号调制的载波信号的第一信号(920)。例如，第一信号可以是从第三通信设备接收的现有信号，例如，非tm蜂窝通信信号、广播信号或ism频带中的信号。例如，广播信号可以是am或fm无线电信号、广播或电缆广播电视信号、卫星通信信号(例如，卫星电视信号、gps信号)。在一些示例中，第一信号由包括传统和tm接收器和发射器的通信设备接收。

通过对第一信号执行载波提取处理(carex)来检测载波信号的频率(922)。例如，可以对第一信号执行诸如参考图3a-4b和图10描述的carex过程，以从第一信号中提取载波信号的频率。

将tm信号(包括用于第二设备的数据)添加到第一信号的载波信号以产生组合信号(924)，并且将组合信号发送到第二设备。组合信号可以由各种不同的接收器接收，但是只有具有tm能力的接收器能够检测到tm信号存在于组合信号中。

在一些实施方案中，通过用数据调制载波信号的谐波(例如，三次谐波)将tm信号添加到载波信号(910)。例如，载波信号的谐波可以通过对三次谐波进行转换或时移而利用数据进行调制，以表示来自数据信号的数据(例如，数据位或符号)，如上面参考图2所述。调制的谐波被外差到载波信号的频率。例如，载波的调制谐波被移位(例如，外差)到载波信号的基频(912)以产生tm信号。例如，通过将调制谐波与载波信号的另一适当谐波(例如，二次谐波)混合，可以将调制谐波移位到载波信号的基频。tm信号被发送到第二设备(914)。

在一些实施方案中，在产生组合信号之前，同步第一信号和tm信号的相位。例如，在组合两个信号并发送组合信号之前，tm调制信号的相位可以与接收的非tm信号的相位同步。在一些示例中，在组合两个信号之前，tm信号的载波的相位可以与非tm信号的载波信号相位匹配。

在一些实施方案中，模拟数据(例如，dc信号)可以优先使用tm信号进行传输。例如，与其他非tm调制方法相比，tm信号可以提供对dc数据信号的更好响应。具体地，非tm调制接收器可以一贯地依赖于移位值以检测和解调信号。然而，在一些示例中，tm信号可以用于将dc信号编码为载波信号的谐波中的恒定移位，其可以由接收器连续地检测并且被解释为适当的dc值。

图10描绘了可以根据本公开的实施方案执行的用于从输入信号中提取载波频率的示例性过程1000。在一些示例中，示例性过程1000可以被提供为使用一个或多个处理设备(例如，数字信号处理器)或计算设备执行的计算机可执行指令。在一些示例中，过程1000可以是硬连线电路，例如，作为asic或fpga设备。在一些示例中，过程1000可以由sdr执行。

检测输入信号的中心频率(1002)。例如，可以基于输入信号的频率旁瓣来检测中心频率。在一些示例中，输入信号可以包括用调制信号调制的载波信号。在一些示例中，输入信号是用传统调制信号和tm调制信号调制的载波信号。检测第二信号的频率(1004)。例如，第二信号可以是信号发生器的输出，例如vco或vcxo。基于输入信号的中心频率和第二信号的频率确定差信号(例如，控制信号)(1006)。例如，差信号表示输入信号的中心频率与第二信号的频率之间的频率差。在一些示例中，差信号是dc电压信号。

基于差信号修改第二信号的频率以提供输入信号的载波信号(1008)，并且第二信号输出为来自执行过程1000的设备的载波信号(1010)。例如，差信号可以是信号发生器的控制信号，并且可以使信号发生器调节其输出信号的频率。修改第二信号的频率，直到它与输入信号的中心频率匹配。在一些示例中，当差信号达到最小值时，第二信号的频率与输入信号的中心频率匹配。在一些示例中，最小值可以是阈值，其指示第二信号的频率与输入信号的中心频率之间的差在容许公差内。在一些示例中，最小值可以是低于阈值最小电压幅度的不同信号电压的幅度。

图11描绘了可以根据本公开的实施方案执行的用于从输入信号中分离tm信号的示例性过程1100。在一些示例中，示例性过程1100可以被提供为使用一个或多个处理设备(例如，数字信号处理器)或计算设备执行的计算机可执行指令。在一些示例中，过程1100可以是硬连线电路，例如，作为asic或fpga设备。在一些示例中，过程1100可以由sdr执行。

接收包括用第一调制信号和第二调制信号调制的载波信号的输入信号(1102)。例如，第一调制信号可以是传统类型的调制信号，例如fm、am、pm、qam、apsk等。第二调制信号可以是tm调制信号。从输入信号解调第一调制信号(1104)。例如，可以使用传统的调制技术来解调第一调制信号。因为传统的解调技术不识别tm调制，所得到的解调的第一调制信号将不包括tm调制信号。

使用解调的第一调制信号重新调制载波信号以产生第三信号(1106)。例如，第三信号包括用第一调制信号调制的未调制载波信号。未调制的载波信号具有与输入信号的载波相同的频率。通过从输入信号中减去第三信号从输入信号中去除第一调制信号(1108)，以从输入信号中提取第二调制信号(例如，tm调制信号)。在一些示例中，输入信号必须被延迟适当的时间量，以确保其与第三信号同相。也就是说，由于解调和重新调制过程，第三信号可能与原始输入信号异相。因此，在从输入信号中减去第三信号之前，输入信号可以被延迟适当的时间量。提取的第二调制信号被提供给信号解调器(1110)。例如，可以将提取的tm调制信号提供给tm信号解调器以进行解调。

虽然本公开一般涉及使用载波信号的三次谐波生成易位调制信号和解调易位调制信号，但是在一些实施方案中，可以通过使用载波信号的其他谐波(例如，四次谐波、五次谐波、六次谐波等)来生成和解调易位调制信号。

本说明书中描述的主题和操作的实施方案可以在模拟或数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物)中实现，或者在它们中的一个或多个的组合中实现。可以使用用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的、编码在计算机存储介质上的一个或多个计算机程序(即计算机程序指令的一个或多个模块)来实现本说明书中描述的主题的实施方案。可替代地或另外地，程序指令可以在人工生成的传播信号上编码，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以编码信息，以便传输到合适的接收器设备以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是或包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备中，或者它们中的一个或多个的组合中。而且，计算机存储介质不是传播信号；计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是或包括在一个或多个单独的物理组件或介质(例如，多个cd、磁盘或其他存储设备)中。

本说明书中描述的操作可以实现为由数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其他源接收的数据执行的操作。

术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有类型的装置、设备和机器，包括例如一个或多个可编程处理器、计算机、片上系统或其组合。该装置可以包括专用逻辑电路，例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件的代码、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行环境、虚拟机或其中一个或多个的组合。装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构，例如web服务、分布式计算和网格计算基础结构。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或适用于计算环境的其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的一部分中，该文件将其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或存储在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。可以部署计算机程序，以在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。

本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路(例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。

举例来说，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的元件可包括用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。此外，计算机可以嵌入在另一个设备中，例如移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(gps)接收器或便携式存储设备(例如，通用串行总线(usb)闪存驱动器)，仅举几例。适用于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如eprom、eeprom和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；cd-rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

虽然本说明书包含许多具体实现细节，但是这些不应被解释为对本公开的任何实施方案或可以要求保护的范围的限制，而是作为对示例性实施方案特定的特征的描述。在本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合实现。相反，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方案中实现。此外，尽管上面的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在一些情况下可以从组合中删除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变化。

类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定次序或按顺序次序执行这些操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方案中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施方案中都需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以在单个软件产品中集成在一起或者被打包到多种软件产品中。

因此，已经描述了主题的特定实施方案。其他实施方案在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中记载的动作可以以不同的次序执行并且仍然实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定需要所示的特定次序或顺序次序来实现期望的结果。在某些实施方案中，多任务处理和并行处理可能是有利的。