一种运用4b/6b技术和运用双伪随机码扩频的方法与流程

技术特征：

1.一种4b/6b编码方法，所述4b/6b编码方法把4比特二元码编成6比特二元码，所述6比特二元码含有3个0和3个1，所述要编码的4比特二元码记为abcd，所述方法包括以下步骤：

a)当d＝1时，把abcd编成所述符号-是非运算符；

b)当cd＝10时，把abcd编成所述符号-是非运算符；

c)当cd＝00时，把abcd编成所述符号-是非运算符。

2.一个4b/6b编码器，所述4b/6b编码器把4比特二元码编成6比特二元码，所述6比特二元码含有3个0和3个1，所述4b/6b编码器由以下设备组成：

a)一个4b/8b曼彻斯特编码器，所述4b/8b曼彻斯特编码器的输入是所述4b/6b编码器的输入，所述4b/8b曼彻斯特编码器把输入所述4比特二元码中的1和0分别替换成10和01得到8比特二元码，所述4b/8b曼彻斯特编码器通过8个输出端口并行输出得到的所述8比特二元码；

b)一个模2加法器、三个与门和五个异或门，所述4b/6b编码器的6个输出由所述曼彻斯特编码器的第一个输出、所述第二个异或门的输出、所述第三个异或门的输出、所述第四个异或门的输出、所述第五个异或门的输出和所述模2加法器的输出组成，所述第一个与门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第6个输出和第8个输出，所述第一个异或门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第2个输出和第3个输出，所述第二个与门的两个输入分别是所述第一个与门的输出和所述第一个异或门的输出，所述第三个与门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第3个输出和第8个输出，所述第二个异或门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第2个输出和所述第一个与门的输出，所述第三个异或门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第3个输出和所述第二个与门的输出，所述第四个异或门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第7个输出和所述第三个异或门的输出，所述第五个异或门的两个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第5个输出和所述第三个与门的输出，所述模2加法器有三个输入端口，所述模2加法器的三个输入分别是所述4b/8b曼彻斯特编码器的第7个输出、所述第一个与门的输出和所述第5个异或门的输出。

3.一种4b/6b译码方法，所述4b/6b译码方法把6比特二元码译成4比特二元码，所述要译码的6比特二元码记为abcdef，所述方法包括以下步骤：

a)当c≠d时，把abcdef译成acd1；

b)当e＝f时，把abcdef译成ac10；

c)当a＝b时，把abcdef译成ae00。

4.一个4b/6b译码器，所述4b/6b译码器把6比特二元码译成4比特二元码，所述4b/6b译码器有6个输入端口和4个输出端口，所述4b/6b译码器由两个非门、三个与门和五个异或门组成，所述4b/6b译码器的4个输出由所述4b/6b译码器的第一个输入、所述第四个异或门的输出、所述第五个异或门的输出和所述第三个异或门的输出组成，所述第一个异或门的两个输入分别是所述4b/6b译码器的第一个输入和第二个输入，所述第二个异或门的两个输入分别是所述4b/6b译码器的第三个输入和第五个输入，所述第一个非门的输入是所述第一个异或门的输出，所述第一个与门的两个输入分别是所述第二个异或门的输出和所述第一个非门的输出，所述第三个异或门的两个输入分别是所述4b/6b译码器的第三个输入和第四个输入，所述第二个非门的输入是所述第三个异或门的输出，所述第二个与门的两个输入分别是所述4b/6b译码器的第五个输入和所述第三个异或门的输出，所述第三个与门的两个输入分别是所述第一个异或门的输出和所述第二个非门的输出，所述第四个异或门的两个输入分别是所述4b/6b译码器的第三个输入和所述第一个与门的输出，所述第五个异或门的两个输入分别是所述第二个与门的输出和所述第三个与门的输出。

5.一种扩频方法，所述扩频方法依赖于两个长为N的二元扩频码，所述扩频码中1的个数比0的个数多1，所述扩频方法把16比特二元码扩频成10N比特二元码，所述扩频方法包括以下步骤：

a)把所述16比特二元码截断成一个6比特二元码和一个10比特的二元码；

b)用一个固定算法把步骤a所述6比特二元码编成10比特二元码，所述10比特二元码含5个0和5 个1，所述固定算法可以用一个2b/4b曼彻斯特编码方法和一个权利要求1所述4b/6b编码方法合并组成；

c)把步骤b所述10比特二元码的每个比特重复N次，得到一个10N比特二元码：

d)用所述两个长为N的二元扩频码分别替换步骤a所述10比特二元码中的0和1，得到一个10N比特的二元码；

e)把步骤c和步骤d所述两个10N比特二元码逐比特做异或运算，得到的10N比特二元码就是所述扩频方法生成的二元码。

6.一个扩频器，所述扩频器依赖于一个正整数参数N，所述扩频器把16比特二元码扩频为一个10N比特二元码，所述扩频器由以下设备组成：

a)一个分解器，所述分解器的输入是所述扩频器的输入，所述分解器有两个输出端口，所述分解器第一个输出端口并行输出输入所述分解器的16比特二元码的最前面6个比特，所述分解器第二个输出端口逐比特输出输入所述分解器的16比特二元码的最后10个比特；

b)一个6b/10b编码器，所述6b/10b编码器的输入是所述分解器的第一个输出端口的输出，所述6b/10b把并行输入的6比特二元码编成10比特二元码，所述10比特二元码含5个0和5个1，所述6b/10b编码器可以用一个2b/4b曼彻斯特编码器和一个权利要求2所述4b/6b编码器合并组成；

c)一个初态选择器和一个扩频码生成器，所述初态选择器的输入是所述分解器第二个输出端口的输出，所述初态选择器每读入一个比特就输出一个初态给所述扩频码生成器，所述扩频码生成器根据其初态输出扩频码，所述扩频码中1的个数比0的个数多1；

d)一个码片速率时钟，所述码片速率时钟使得所述扩频码生成器的逐比特输出速率是所述6b/10b编码器的逐比特输出速率的N倍。

e)一个异或门，所述异或门把所述扩频码生成器的逐比特输出和所述6b/10b编码器的逐比特输出做异或运算后生成所述扩频器的输出。

7.一个发射机，所述发射机由以下设备组成：

a)一个扩频器，所述扩频器的输入就是所述发射机的输入，所述扩频器把输入的数据扩频成为一些扩频码和它们的反码组成的序列，所述扩频码中1的个数比0的个数多1，所述扩频器可以是权利要求4所述扩频器；

b)一个码片波形调制器，所述码片波形调制器把所述扩频器的输出调制成相应的波形；

c)一个振荡器，所述振荡器输出所述发射机需要的余弦载波；

d)一个移相器，所述移相器把所述振荡器输出的载波转化为正弦载波；

e)两个乘法器，所述两个乘法器把所述码片波形调制器输出的波形分别与所述振荡器输出的载波相乘和所述移相器输出的载波相乘；

f)一个加法器，所述加法器把所述两个乘法器的输出相加；

g)一个宽带滤波器，所述加法器输出的波形经由所述宽带滤波器过滤掉的带外频率后成为所述发射机的发射信号。

8.一种解扩方法，所述解扩方法依赖于两个长为N的二元扩频码，所述扩频码中1的个数比0的个数多1，所述解扩方法把长为10N的实数序列解扩成16比特二元码，所述解扩方法包括以下步骤：

a)把所述要解扩的长为10N的实数序列截分成10段长为N的实数序列，把所述每段长为N的实数序列换成所述两个长为N的扩频码和它们的反码中与之具有最大相关系数的二元码，得到一个由10段长为N的二元码构成的长为10N的二元码，所述长为N的实数序列与长为N的二元码的相关系数是所述长为N的实数序列与所述长为N的二元码的双极性码逐位相乘后求和得到；

b)把步骤a所述分成10段的长为10N的二元码中每段长为N的二元码换成它们的汉明重量的奇偶性，得到一个10比特二元码；

c)用一个固定的译码算法把步骤b得到的所述10比特二元码译成6比特二元码，所述译码算法可以 由一个2b/4b曼彻斯特译码算法和一个权利要求3所述译码方法合并组成；

d)建立所述两个长为N的二元扩频码与0、1之间的一一对应，根据所述一一对应把步骤a所述分成10段的长为10N的二元码中每段长为N的二元码或者直接换成0和1，或者换成它们的反码后再换成0和1，得到一个10比特二元码；

e)把步骤c译码得到的所述6比特二元码和步骤d得到的所述10比特二元码合并成一个16比特的二元码作为所述解扩方法得到的码。

9.一个序列解扩器，所述序列解扩器依赖于一个正整数参数N，所述序列解扩器把长为10N的实数序列解扩成16比特二元码，所述序列解扩器由以下设备组成：

a)一个扩频码生成器，所述扩频码生成器有两个输出端口，所述扩频码生成器的两个输出端口同步输出两个长为N的二元扩频码，所述扩频码中1的个数比0的个数多1；

b)一个同步器，所述同步器控制所述扩频码生成器；

c)两个相关器，所述两个相关器都有两个输入端口，所述两个相关器的第一个输入端口每次连续读取输入所述序列解扩器的长为10N的实数序列的N位，所述两个相关器的第二个输入分别是所述扩频码生成器的两个输出，所述每个相关器的输出它们的两个输入序列的相关系数，所述两个输入序列的相关系数是所述第一个输入序列与第二个输入序列的双极性序列逐位相乘后求和得到；

d)两个判决器，所述两个判决器都有两个输入端口，所述两个判决器的两个输入都是所述两个相关器的输出，所述第一个判决器输出命题“所输入的两个相关系数中第一个的绝对值较大”的真值，所述第二个判决器输出命题“所输入的两个相关数中的绝对值最大的是正数”的真值；

e)一个6b/10b译码器，所述6b/10b译码器把所述第二个判决器的连续10个输出进行译码，得到一个6比特二元码，所述6b/10b译码器可以是一个2b/4b曼彻斯特译码器和一个权利要求4所述4b/6b译码器合并组成；

f)一个合并器，所述合并器把所述6b/10b译码器输出的6比特二元码和所述第一个判决器连续输出的10个比特合并成一个16比特二元码作为所述序列解扩器的输出。

10.一个窄带接收机，所述窄带接收机由以下设备组成：

a)射频前端；

b)一个振荡器，所述振荡器输出所述发射机所用的余弦载波；

c)一个同步器，所述同步器控制所述振荡器；

d)一个移相器，所述移相器把所述振荡器输出的载波转化为正弦载波；

e)两个乘法器，所述两个乘法器把所述射频前端输出的波形分别与所述振荡器输出的余弦载波和所述移相器输出的正弦载波相乘；

f)一个加法器，所述加法器把所述两个乘法器输出的波形相加；

g)一个积分采样器，所述积分采样器对所述加法器输出的波形分段按传输1比特扩频码所占时长积分；

h)一个序列解扩器，所述序列解扩器对所述积分采样器的输出进行解扩得到所述窄带接收机的输出。所述序列解扩器可以是权利要求10所述序列解扩器。

11.一种解扩方法，所述解扩方法依赖于两个长为N的二元扩频码及传输一个长为N的二元扩频码所占用的时长T，所述扩频码中1的个数比0的个数多1，所述解扩方法把时长10T的波形解扩成16比特二元码，所述解扩方法包括以下步骤：

a)把所述两个长为N的扩频码分别调制成两个周期T、时长10T的矩形脉冲波形；

b)把所述要解扩的时长10T的波形分别与步骤a所述两个周期T、时长10T的矩形脉冲波形相乘，得到两个时长10T的波形；

c)对步骤b得到的所述两个时长10T的波形分段按时长T积分，得到两个长为10的实数序列；

d)依次对i从1到10，取命题“由步骤c得到的两个序列的第i项中绝对值较大是正数”的真值， 由此得到一个长为10的二元序列；

e)用一个固定的译码算法把步骤d得到所述10比特译成6比特二元码，所述译码算法可以由一个2b/4b曼彻斯特译码算法和一个权利要求3所述译码方法合并组成；

f)依次对i从1到10，取命题“由步骤c得到的两个序列的第i项中第一个的绝对值较大”的真值，由此得到一个长为10的二元序列；

g)把步骤e译码得到的所述6比特二元码和步骤f得到的所述长为10的二元序列合并成一个16比特二元码作为所述解扩方法得到的码。

12.一个波形解扩器，所述波形解扩器依赖于一个正整数参数N及传输一个长为N的扩频码所占用的时长T，所述波形解扩器把时长10T的波形解扩成16比特二元码，所述波形解扩器由以下设备组成：

a)一个扩频波形生成器，所述扩频波形生成器有两个输出端口，所述扩频波形生成器的两个输出端口同步输出两个长为N的二元扩频码的矩形脉冲波形，所述两个矩形脉冲波形时长10T，所述两个矩形脉冲波形周期为T；

b)一个同步器，所述同步器控制所述扩频波形生成器；

c)两个乘法器，所述两个乘法器把输入所述波形解扩器的时长10T的波形分别与所述扩频波形生成器输出的两个波形相乘并把乘积输出；

d)两个积分器，所述两个积分器分别对所述两个乘法器输出的两个时长10T的波形分段按时长T积分，输出得到两个长为10的实数序列；

e)两个判决器，所述两个判决器都有两个输入端口，所述两个判决器的两个输入端口分别逐位读入所述两个积分器的输出，所述第一个判决器依次输出命题“所输入的两个数中第一个的绝对值较大”的真值，所述第二个判决器依次输出命题“所输入的两个数中的绝对值最大的是正数”的真值；

f)一个6b/10b译码器，所述6b/10b译码器把所述第二个判决器的连续10个输出进行译码，得到一个6比特二元码，所述6b/10b译码器可以是一个2b/4b曼彻斯特译码器和一个权利要求7所述4b/6b译码器合并组成；

g)一个合并器，所述合并器把所述6b/10b译码器输出的6比特二元码和所述第一个判决器连续输出的10个比特合并成一个16比特的二元码作为所述波形解扩器的输出。

13.一个宽带接收机，所述宽带接收机由以下设备组成：

a)射频前端；

b)一个振荡器，所述振荡器输出所述发射机所用的余弦载波；

c)一个同步器，所述同步器控制所述振荡器；

d)一个移相器，所述移相器把所述振荡器输出的载波转化为正弦载波；

e)两个乘法器，所述两个乘法器把所述射频前端输出的波形分别与所述振荡器输出的余弦载波和所述移相器输出的正弦载波相乘；

f)一个加法器，所述加法器把所述两个乘法器输出的波形相加；

g)一个波形解扩器，所述波形解扩器对所述加法器的输出进行解扩得到所述宽带接收机的输出，所述波形解扩器可以是权利要求12所述波形解扩器。