缩短发送时间的数字信号发送和接收方法及移动终端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种缩短发送时间的数字信号发送和接收方法，尤其是一种缩短移动 终端光钥匙发光时间的方法，及一种移动终端，特别是光钥匙。
【背景技术】
[0002] 现有的光子门禁系统通常需要利用手机等移动终端来保存用户所持有的鉴权信 息，而该移动终端则必须具备一个可以发光的装置来让接收端获取到从移动终端发送出去 的光信号，在现有技术中，该可以发光的装置通常会选用移动终端本身的闪光灯。然而，由 于移动终端本身的闪光灯并非专门被设计用来发送光信号，且闪光的频率通常是由生产厂 商根据应用模式进行配置，所以针对每款移动终端都要定制相适配的发送方法以发出符合 接收端的规定的频率及光强的光信号，以便于接收端对该光信号的正确地识别，除此之外， 还有一些型号的移动终端也没有安装闪光灯，由此造成了利用闪光灯或者移动终端内置的 其他发光原件进行光通信的局限性，以及同一光通信方法或用于光通信的客户端难以被不 同型号的移动终端所兼容的问题。针对这个问题，可以通过插接适配器件实现发送光信号。 无论是通过本身的闪光灯或者插接适配器件具备发送光信号功能的移动终端，我们都可以 称为移动终端光钥匙。通常的移动终端为手机或平板电脑或随身WIFI或移动电源等便携 电子设备。
[0003] 手机光钥匙是一种基于可见光通信的最新应用，它是一种全新体验开门体验，是 智能门禁的领域的一次革命。用户只需简单设置门禁卡的授权id，手机将以光信号的方式 发送至门禁接收端开启相应的门禁。手机光钥匙的光信号不易截取，信号安全可靠。
[0004] 现在手机光钥匙发送信息的编码方式是NRZI编码，计数编码将原始信息以η个比 特为一组，相邻两组信号之间设置组间时间间隔，每组信息内以高电平到低电平（或低电 平到高电平）的反转次数分别表示该组信号中的η个比特的信息。因为每组信息之间需要 靠组间间隔来区分，组间间隔耗时最长并且没有信息内容，所以整体发送时间较长。
[0005] 用于银行卡等场合的其他类型的移动终端光钥匙也存在同样的问题。
[0006] 在通信领域，尤其是二进制编码的工控设备上，也存在着各种需要降低发送时间 的场合，用户希望可以缩短发送时间提高工作效能。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种缩短发送时间的数字信号发送和接收方法，及一种移动 终端。
[0008] 为此，本发明的缩短发送时间的数字信号发送方法，包括如下步骤：
[0009] 重新编码步骤：将待发送的二进制数据串重新编码，形成多进制等效数据串；所 述多进制为三进制及三进制以上；
[0010] 转换步骤：将所述多进制等效数据串中的码元依次编码成状态不同的电平信号。 [0011] 优选地，还可以进一步采用以下技术特征：
[0012] 在转换步骤中采用不同时长的电平信号来表示多进制中的不同数字。
[0013] 所述不同时长有3种或更多种。
[0014] 电平信号按照电平大小分为多档，不同档表示多进制中的不同数字。
[0015] 电平信号按照电平大小分为多档，不同电平大小与时长的组合代表多进制中不同 的数字。
[0016] 在转换步骤中采用不设码间间隔的直接编码，或采用设码间间隔的间隔编码，或 一部分采用直接编码另一部分采用间隔编码。
[0017] 所述不设码间间隔的直接编码是通过码元间的电平信号从高变低或者从低变高 来区分相邻的码元。
[0018] 在重新编码步骤之前，还包括翻转步骤，如果二进制码元中单位传输时间长的码 元的个数大于单位传输时间短的码元的个数，则将单位传输时间长的码元和单位传输时间 短的码元对调，并通过前导标志位对所述翻转进行标识。
[0019] 在重新编码步骤之后，还包括二次翻转步骤，S卩：如果某个单位传输时间长的码元 的个数大于单位传输时间最短的码元的个数，并且该单位传输时间长的码元是总传输时间 最长的码元，将该总传输时间最长的码元与单位传输时间最短的码元对调；并采用对调标 志对所述二次翻转进行标识。
[0020] 翻转步骤中，先将待发送数字信号分成k段，然后按段进行翻转，其中k是大于2 的自然数。
[0021] 本发明还包括一种缩短发送时间的数字信号接收方法，包括如下步骤：
[0022] 将接收到的状态不同的电平信号解码成相应的码元，并依次组合成多进制数据 串，所述多进制为三进制及三进制以上；
[0023] 将所述多进制数据串编码成二进制等效数据串。
[0024] 本发明还包括一种移动终端，用于通过光子信息进行身份认证，其采用上述的方 法缩短数字信号发送时间。
[0025] 本发明还包括一种接收端，其采用上述的数字信号接收方法。
[0026] 本发明还包括一种光通信系统，其包括上述的移动终端和接收端。
[0027] 由于采用了上述方案，本发明将待发送的二进制数字信号按m个码元一串进行重 新编码，新编的码的码元个数η少于原二进制数字信号中的码元个数m，从而减少了待发送 的码的个数，进而减少了发送时间。虽然这样一来不能再发送二进制中单独的一个码元， 但并不会影响到整体数字信号的发送，因为实际发送中不可能只发送一个单独的二进制码 元。本发明通过降低发送码数来缩短整体发送时间，只要确定好时长不同的电平信号的延 时时间，接收器按照设定的延时段进行区分即可收到准确的编码信息。
【附图说明】
[0028] 图1是实施例一接收光子信息硬件设施图。
[0029] 图2是光钥匙的光信号发送接收示意图。
[0030] 图3是实施例一直接编码原理7K意图。
[0031] 图4 - 1~图4 - 3是实施例一软件发码流程图，其中标号相同的箭头代表同一个 箭头，即：图4 - 1中的箭头a和图4 - 2中的箭头a是同一个箭头，图4 - 2中的箭头b和图 4 - 3中的箭头b是同一个箭头。
[0032] 图5是实施例二编码原理意图。
[0033] 图6是实施例二软件发码流程图。
[0034] 图7 - 1、图7 - 2是实施例三软件发码流程图，其中标号相同的箭头代表同一个箭 头，S卩：图7 - 1中的箭头c和图7 - 2中的箭头c是同一个箭头，图7 - 1中的箭头d和图 7 - 2中的箭头d是同一个箭头。
【具体实施方式】
[0035] 本文中所称的码元指构成任意进制数据串的每一位的数码单元，例如二进制数据 串00111的码元为0、0、1、1、1，三进制数据串012201的码元为0、1、2、2、0、1。对于二进制 数据串包括两种数码：〇和1 ;对于三进制数据串会包括三种数码：〇、1和2 ;对于η进制数 据串会包含η种数码：0、1、2…η-1。
[0036] 本发明实施例提供了一种缩短发送时间的数字信号发送方法，包括如下步骤：
[0037] 重新编码步骤：将待发送的二进制数据串重新编码，形成多进制等效数据串；所 述多进制为三进制及三进制以上；
[0038] 转换步骤：将所述多进制等效数据串中的码元依次编码成状态不同的电平信号。
[0039] 基于转换步骤得到的电平信号，可以进行光信号调制与发射，利用经过编码的数 据调制光源，将数据以可见光形式发射出去。
[0040] 在一些实施例中，采用电平信号不同波形的时长来表示多进制中的不同数字。其 中不同波形的时长可以有3种或更多种。多种时长可以是多种时长范围，即以不同时长范 围内的波形代表多进制中的不同数字。
[0041] 在另一些实施例中，也可以采用光强弱编码电平信号，即按照电平的大小分为不 同的多档，不同档表示多进制中的不同数字。
[0042] 容易理解，还可以以不同波形的时长和不同档的电平信号的组合来代表多进制中 不同的数字。
[0043] 在转换步骤中采用不设码间间隔的直接编码，或采用设码间间隔的间隔编码，或 一部分采用直接编码另一部分采用间隔编码。
[0044] 在一些实施例中，通过使码元间的电平信号从高变低或者从低变高，即发生跳变， 每次跳变的波形都用来表示一个码元，来实现不设码间间隔的直接编码。在一些实施例中， 间隔编码可以米用NRZI或NRZ等编码方式。
[0045] 优选实施例中，在重新编码步骤之前，还包括翻转步骤，如果二进制码元中单位传 输时间长的码元的个数大于单位传输时间短的码元的个数，则将单位传输时间长的码元和 单位传输时间短的码元对调，并通过前导标志位对所述翻转进行标识。优选实施例中，在重 新编码步骤之后，还包括二次翻转步骤，即：如果某个单位传输时间长的码元的个数大于单 位传输时间最短的码元的个数，并且该单位传输时间长的码元是总传输时间最长的码元， 将该总传输时间最长的码元与单位传输时间最短的码元对调；并采用对调标志对所述二次 翻转进行标识。
[0046] 实施例一：
[0047] 如图1 -4所示，本实施例示出一种缩短手机光钥匙发光时间的方法及一种手机光 钥匙、接收端及光通信系统。
[0048] 该光通信系统硬件设施图如图1所示，这是一种手机光钥匙光子信息接收门禁系 统，其硬件设施包括：发光设备（手机光钥匙）、接收端MCU(其中包括解码、解密和识别模 块）、包