专利名称：适应性时钟重建方法与装置、进行音频解码方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种通信系统以及其解码技术，更进一步的，本发明是关于一种适 应性时钟重建方法与装置、进行音频解码方法与装置。
背景技术：
在通信技术中，调制是一种将信息注入载波，以此信息对载波加以调制的技术，以 便将原始信息转变成适合传送的电波信号。一般来说，调制技术常用于无线电波的广播与 通信、利用电话线的数据通信等各方面。依调制信号的不同，调制技术可区分为数字调制及 模拟调制，这些不同的调制，是以不同的方法，将信息和载波加以结合的技术。调制的逆过 程叫做解调制，用以解出原始的信息。音频调制解调制技术，则是近年来开始使用的技术，其主要是应用人类听觉所能 感受到的音频，在音乐或是广播中载入人耳不易察觉的隐藏信息，例如在音乐档案MP3中 加载版权信息等等此类应用。美国专利公开号20030212549A1以及20040001553A1描述了一种多载波 (multi-carrier)技术加上正交相位位移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)调 制的音频编解码的通信方式，上述技术可以达到高码率传输。然而，上述技术必须同时使用 多个频段，因此若使用在音频传码技术上，调制后的隐藏信息将容易被人耳所查觉。频率位移键控(FSK，Frequency-Shift Keying)调制是一种利用频率差异的信号 来传送数据的调制方式。最常见的频率位移键控调制为二进制频率位移键控调制(BFSK， binary FSK)。二进制频率位移键控调制是用两个不同的频率分别代表不同的二进制信号 (逻辑0与逻辑1)。由于频率位移键控是属于单一载波(single-carrier)的调制技术，因 此，使用在音频传码较不容易被人耳所查觉。相对来说，较适合被应用在音频传码。图1为现有技术的频率位移键控调制解码电路10的电路方框图。请参考图1，此 频率位移键控调制解码电路10包括一模拟数字转换器101、一频谱分析电路102、一位数据 决定电路103、一封包标记比对电路104以及一错误更正电路105。模拟数字转换器101接收模拟调制信号AS，并且将上述模拟调制信号AS转为数 字信号DS。频谱分析电路102接收上述的数字信号DS，并且对上述数字信号DS进行频谱 分析后，输出一频率包迹(frequency envelope)FE。位数据决定电路103接收频率包迹FE 以及一时钟信号CK，根据时钟信号CK，对频率包迹FE进行取样，以产生二进制数据BD。封 包标记比对电路104用以比对二进制数据BD以及一预定封包标记序列(Package Header Bits)，以取出完整封包信息PGM。错误更正电路105接收完整封包信息PGM，进行错误更正 码校正，以确保完整封包信息PGM内容正确无误。图2为现有技术的频率位移键控调制解码的波形图。请结合参考图1及图2，波形 201表示载波波形，波形202表示调制后的信号，波形203表示传输的数据，波形204表示上 述时钟信号CK。由于上述的位数据决定电路103需要时钟信号CK在每次正边缘时判断数 据203，因此，上述的音频传码技术需要事先同步且约定发射端与接收端的时钟信号CK，才能进行通信。假如发射端或接收端其中一方的时钟信号源偏差或受到外在噪声干扰，将造 成发射端或接收端的时序错误，导致解码出的数据错误。并且，在长时间传码的过程中，两 方累积的时钟误差将不断增加，使得传统的音频传码技术不易提高传输码率(data rate) 以及强健性(robustness)。目前已有美国公开号20050254344A1以及美国专利号Pat. No. 4，320，387使用 单一载波调制技术。其中，美国公开号20050254344A1专利是以单一载波的频率调制 (Frequency Modulation,FM)或振幅调制(Amplitude Modulation,AM)作为调制技术。而 美国专利号4，320，387专利则是以频率位移键控(FSK)作为调制技术。然而，在上述两篇美 国专利中，由于接收端进行解调制时，需得知发射端载波的时钟以及其相位。因此，接收端 与发射端两方在实际传输之前，要预先进行时序同步，或是以信号交换(handshaking)的 方式，使接收端与发射端预先约定载波的时钟与相位。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种适应性时钟重建方法与适应性时钟重建装置，不需 事先进行以信号交换的方式来同步时钟信号，就能够产生与发射端同步的时钟信号。本发明的另一目的在于提供一种进行音频解码方法与进行音频解码装置，使用一 适应性的时钟信号进行解码，使得在有外部干扰的情况下，发射端与接收端的时序仍然保 持同步，以提高传输码率以及强健性。有鉴于此，本发明提出一种适应性时钟重建方法，此方法包括下列步骤接收一调 制信号，此调制信号是利用频率位移键控调制而成；对此调制信号进行频谱分析，得到多个 频率包迹。保存上述频率包迹的数值；搜寻上述频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间， 用以估算出峰值的一峰值周期；并且根据上述峰值周期，计算出频率位移键控解码的时钟 周期及频率位移键控解码的时钟相位。本发明另外提出一种进行音频解码方法，此方法包括下列步骤将一外部声波信 号转为一数字信号，其中，上述外部声波信号包括一调制信号，此调制信号是利用频率位移 键控调制而成；对上述数字信号进行频谱分析，得到多个频率包迹；搜寻上述频率包迹的 数值的峰值与其对应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期；根据上述峰值周期，计算 出频率位移键控解码的时钟周期及频率位移键控解码的时钟相位；根据频率位移键控解 码的时钟周期及频率位移键控解码的时钟相位，输出一时钟信号；根据上述时钟信号以及 该频率包迹，产生一二进制数据；以及将上述二进制数据与一预定封包标记序列(Package Header Bits)比对，以取出该完整封包信息。依照本发明的较佳实施例所述的适应性时钟重建方法以及进行音频解码方法，前 述根据峰值周期，计算出频率位移键控解码的时钟周期的步骤包括下列子步骤找出最新 发生的至少两个峰值点，并计算其互相间隔的一间隔时间；给予上述间隔时间一权重值，其 中，权重值介于0与1之间；决定频率位移键控解码的时钟周期，其中，上述间隔时间表示为 T，上述峰值周期表示为T (η)，上述权重值表示为α，上述频率位移键控解码的时钟周期表 示为T (η+1)，且上述频率位移键控解码的时钟周期的表示式如下Τ(η+1) = Τ(η) X (1-α )+ΤΧ α。依照本发明的较佳实施例所述的适应性时钟重建方法以及进行音频解码方法，前
7述根据峰值周期，计算出频率位移键控解码的时钟相位的步骤包括下列子步骤找出一最 新的峰值发生时间，其中最新的峰值发生时间表示为P(n)；定义一未来的峰值发生时间， 其中未来的峰值发生时间表示为P(n+k)，且P(n+k) = P(n)+T(n+1) X k，其中k为正整数； 以及定义频率位移键控解码的时钟相位，其中，频率位移键控解码的时钟相位表示为PH，且 PH = P (η) +T (η+1) X k_0. 5 X T (n+1)。本发明另外提出一种适应性时钟重建装置，此装置包括一寄存器、一频谱分析单 元以及一周期预估单元。频谱分析单元接收一调制信号，并对调制信号进行频谱分析，得到 多个频率包迹，其中调制信号是利用频率位移键控调制而成。寄存器耦接频谱分析单元，储 存频率包迹。周期预估单元耦接寄存器，搜寻频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间，用 以估算出峰值的一峰值周期，并根据峰值周期，计算出一频率位移键控解码的时钟周期及 频率位移键控码的时钟相位。本发明另外提出一种进行音频解码装置，此装置包括一模拟数字转换器、一寄存 器、一频谱分析单元、一周期预估单元、一位数据决定电路以及一封包标记比对电路。模拟 数字转换器用以接收一外部声波信号，将所接收的外部声波信号转为一数字信号，其中，上 述外部声波信号包括一调制信号，此调制信号是利用频率位移键控调制而成。频谱分析单 元对调制信号进行频谱分析，得到多个频率包迹。寄存器耦接频谱分析单元，储存多个频率 包迹。周期预估单元耦接寄存器，搜寻频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间，用以估 算出峰值的一峰值周期，根据峰值周期，计算出一频率位移键控解码的时钟周期及频率位 移键控码的时钟相位，并根据频率位移键控解码的时钟周期及频率位移键控解码的时钟相 位，输出一时钟信号。位数据决定电路耦接频谱分析单元，接收频率包迹以及上述时钟信 号，根据上述时钟信号以及该频率包迹，产生一二进制数据。封包标记比对电路耦接位数据 决定电路，接收上述二进制数据，并比对一预定封包标记序列以及二进制数据，以取出完整 封包信息。依照本发明的较佳实施例所述的进行音频解码装置，此音频解码装置更包括错误 更正电路，耦接封包标记比对电路，接收上述完整的封包信息，并进行错误更正码校正，以 确保上述完整封包信息内容正确无误。本发明的精神是在于自适应时钟重建(adaptive clock reconstruction)，通 过接收到的音频载波，适应地产生时钟同步信号，发射端与接收端不需事先进行信号交换 (Handshaking)来同步时钟信号。应用此技术可大幅提高音频传码的传输码率(data rate) 以及强健性(robustness)。
图1为现有技术的频率位移键控调制解码电路10的电路方框图；图2为现有技术的频率位移键控调制解码的波形图；图3为本发明较佳实施例的进行音频解码方法的步骤流程图；图4A为本发明较佳实施例的调制信号的频率包迹示意图；图4B为本发明较佳实施例的频谱分析之后所得的频率包迹示意图；图4C为本发明较佳实施例的时钟信号的示意图；图5为本发明较佳实施例的适应性时钟重建方法的步骤流程8
图6为本发明较佳实施例的进行音频解码装置的方框图。附图标号101,610 模拟数字转换器102:频谱分析电路103、630 位数据决定电路104、640 封包标记比对电路105、650 错误更正电路201 204 波形S301 S308 本发明较佳实施例的进行音频解码方法的各步骤S501 S506 本发明较佳实施例的适应性时钟重建方法的各步骤620 适应性时钟重建装置621 频谱分析单元622:寄存器623:周期预估单元AS 模拟调制信号DS 数字信号FE 频率包迹CK:时钟信号BD 二进制数据PGM 封包信息WAV 外部声波信号
具体实施例方式为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附图式，作详细说明如下。在传统的音频解码技术中，接收端与发射端需要预先进行时序同步，才可开始通 信。若传统的发射端与接收端其中一方的时钟源偏差或外在噪声干扰时，将造成传送端与 接收端的时序错误，将使得解调出的信息错误。因此，本发明提出一种适应性时钟重建方法 以及进行音频解码方法，使得接收端在进行音频解码时，能够自行产生时钟周期以及相位， 以提高音频传码的传输码率以及强健性。图3为本发明较佳实施例的进行音频解码方法的步骤流程图。请参考图3，在本实 施例中，接收端将接收到由发射端所传出的外部声波信号，此外部声波信号包括一调制信 号。为了方便说明本实施例，以下假设调制信号以频率位移键控(FSK)调制而成。其中，假 设调制的载波的中心频率fc为18KHz。调制信号的频率例如包含17KHz、17. 5KHz、18. 5KHz 与19KHz，分别表示为不同的信息。并且调制信号中的信息与信息之间以载波频率隔开，如 图4A所示。图4A为本发明较佳实施例的调制信号的频率包迹示意图。请参考图4A，在调 制信号中，每个信息(DATA)与信息(DATA)中间传送一段时间的载波频率fc。换句话说，调 制信号的频率由中心频率ISKHz周而复始地变频至17 19KHz。接下来，开始说明本实施例的进行音频解码方法，此方法包括下列步骤
步骤S301 开始音频解码方法。步骤S302 接收端将外部声波信号转为一数字信号。步骤S303 接收端对数字信号进行频谱分析，得到多个频率包迹。在本实施例中， 上述频谱分析例如在载波频段内进行，因此可得到载波频率fc周围频段的能量与其对应 发生的时间，如图4B所示。图4B为本发明较佳实施例的频谱分析之后所得的频率包迹示 意图。请参考图4B，由于调制信号由中心频率ISKHz平滑且周而复始的变频到其他频率。 因此，在频谱分析之后，所得的频率包迹将周期性地缓缓上升的一峰值，且当峰值出现时调 制信号的频率接近载波频率fc。步骤S304 接收端执行适应性时钟重建方法，以产生解调制时所需的频率位移键 控解码的时钟周期与时钟相位。其中本实施例中的适应性时钟重建方法包括多个子步骤， 如图5所示。图5为本发明较佳实施例的适应性时钟重建方法的步骤流程图。请参考图5， 步骤S304包括下列步骤步骤S501 保存上述频率包迹的数值。接下来，步骤S502 S506将搜寻频率包 迹的数值的峰值与其对应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期。由于调制信号中，信息 与信息之间传送一段时间的载波频率。因此，本实施例将可以找出在传送载波频率fc的时 间内频率包迹的峰值，并且，上述峰值将周期性的出现，如图4B所示。换句话说，峰值周期 近似于调制信号中的载波频率fc出现的周期。因此，本实施例统计多个峰值出现的周期， 将可以找出解码所需的时钟周期与相位。步骤S502 找出最新发生的至少两个峰值点，并计算其互相间隔的一间隔时间。 其中间隔时间表示为T。步骤S503 决定频率位移键控解码的时钟周期。其中上述峰值周期表示为T(η)， 频率位移键控解码的时钟周期表示为T (η+1)，且频率位移键控解码的时钟周期T (η+1)可 由以下数学式求得T(η+1) = Τ(η) X (1-α )+ΤΧ α (1)。上述第(1)式中，α表示为一权重值。由上述第(1)式可知，本实施例利用最新 的峰值间隔时间Τ，持续更新时钟周期T (η+1)。并且，本实施例在统计一段时间之后，所得 的频率位移键控解码的时钟周期T (η+1)将会越来越接近调制信号中载波频率fc出现的周期。上述权重值α用以决定在每次更新时，间隔时间T对时钟周期T (η+1)数值的影 响。权重值α介于0与1之间。另外，申请人由实际实验发现权重值α介于0 0.5之 间时，能够得到较好的实验结果。其中，当权重值α =0.125时，由上述步骤可以得到较精 确的时钟周期。步骤S504 找出一最新的峰值发生时间。由上述步骤S502可得到最新的峰值发 生时间，表示为Ρ(η)。步骤S505 决定一未来的峰值发生时间。其中未来的峰值发生时间表示为 P(n+k)。未来的峰值发生时间P(n+k)可由上述更新后的时钟周期T(n+1)计算而得，且数 学式表示如下P(n+k) = P(η) +T(n+1) Xk (2)。其中k = 1，2，3，4 · · ·。
步骤S506 决定频率位移键控解码的时钟相位。其中频率位移键控解码的时钟相 位表示为PH，且频率位移键控解码的时钟相位PH可由以下数学示求得PH = P (η) +T (η+1) X k_0. 5 X T (n+1) (3)。由上述第(3)式可知，上述时钟相位PH由峰值发生时间P(n+k)向前移动半个时 钟周期T (n+1)。接下来，请回头在参考图3，在计算出频率位移键控解码的时钟周期与时钟 相位(步骤S304)之后，包括下列步骤步骤S305 据频率位移键控解码的时钟周期及时钟相位，产生一时钟信号CK。其 中时钟信号例如为图4C所示。图4C为本发明较佳实施例的时钟信号的示意图。请参考 图4C，由上述步骤S304所得的频率位移键控解码的时钟周期T(n+1)与时钟相位PH，接收 端将可产生时钟信号CK，其周期为T (n+1)，相位为PH。并且，接收端将利用此时钟信号CK 对所接收的调制信号进行解调。另外，由上述步骤S503可知，时钟周期T(n+1)会利用最新 之间隔时间T进行更新。因此，本实施例所得的时钟信号CK将会因时钟周期Τ(η+1)不断 地更新，其周期也会被调整。换句话说，接收端所使用的时钟信号CK会适应性地与所接收 的调制信号同步，不需要预先同步发射端与接收端的时序。并且，当外部声波信号受到干扰 时，接收端不易发生与发射端的时序不同步的问题，使得接收端的解码正确性提高，进而大 幅提高传输码率(data rate)以及强健性(robustness)。步骤S306 根据时钟信号以及频率包迹，产生一二进制数据。由上述图4A与图4C 可观察出，本实施例利用时钟信号触发的时间，决策出频率包迹内对应的信息(DATA)，以解 调出二进制数据。步骤S307 将二进制数据与一预定封包标记序列(Package Header Bits)比 对，以取出完整封包信息。另外，接收端也可以对完整封包信息进行错误更正码(Error Correcting Codes, ECC)校正以及检验码(checksum)是否正确，以确认信息内容是否正 确。由于接收端后续对于解调出的二进制数据的处理并非本发明的重点，故在此不再详加 赘述。步骤S308 结束音频解码方法。为了使本领域技术人员能够通过本实施例实施本发明，以下另提出一装置实施 例。图6为本发明较佳实施例的进行音频解码装置的方框图。请参考图6，进行音频解码装 置包括模拟数字转换器610、适应性时钟重建装置620、位数据决定电路630与封包标记比 对电路640。其中适应性时钟重建装置620还包括频谱分析单元621、寄存器622与周期预 估单元623。模拟数字转换器610接收一外部声波信号WAV，将外部声波信号WAV转为一数字信 号。为了方便说明本实施例，在本实施例中，此外部声波信号包括一调制信号，且调制信号 以频率位移键控(FSK)调制而成。而此调制信号的示意图如图4A所示。接着，频谱分析单元621对数字信号进行频谱分析，得到多个频率包迹。其中频谱 分析单元621的操作类似于上述实施例中的步骤S303，故在此不再详加赘述。寄存器622 耦接频谱分析单元621，用以暂存储存上述频率包迹。周期预估单元623耦接寄存器622， 用以搜寻频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期。并且， 周期预估单元623根据峰值周期，计算出一频率位移键控解码的时钟周期T (n+1)及其时钟 相位PH。其中周期预估单元623的详细操作类似于上述实施例中的步骤S502 S506，故
11在此不再详加赘述。另外，周期预估单元623将根据频率位移键控解码的时钟周期T (n+1) 及其时钟相位PH，输出时钟信号CK。接下来，位数据决定电路630耦接频谱分析单元621与周期预估单元623根据时 钟信号CK以及频率包迹，产生一二进制数据。其中位数据决定电路630的操作类似于上 述实施例的步骤S306，故在此不再详加赘述。封包标记比对电路640耦接位数据决定电路 630，接收二进制数据并比对一预定封包标记序列以及该二进制数据，以取出完整封包信息 PGM0另外，本实施例的音频解码装置还可包括一错误更正电路650耦接封包标记比对电路 640，接收完整的封包信息PGM，进行错误更正码校正，输出修正后的封包信息PGM，以确保 完整封包信息内容正确无误。综上所述，本发明的精神是在于适应性地产生解码所需的时钟信号，并且发射端 与接收端不需事先进行以信号交换(Handshaking)的方式来同步时钟信号。另外，所产生 的时钟信号能够与发射端同步，并在调制信号传输的过程中，本发明能够利用所接收的调 制信号适应性地更新解码所需的时钟信号。因此，当外部声波信号受到干扰时，接收端不易 发生与发射端的时序不同步的问题，使得接收端的解码正确性提高，进而大幅提高传输码 率(data rate)以及强健性(robustness)。在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术 内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及以上权利要求书 范围的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围当视前附 的权利要求书范围所界定为准。
权利要求
一种适应性时钟重建方法，其特征在于，所述方法包括接收一调制信号，所述调制信号是利用频率位移键控调制而成；对所述调制信号进行频谱分析，得到多个频率包迹；保存所述这些频率包迹的数值；搜寻所述这些频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期；以及根据所述峰值周期，计算出一频率位移键控解码的时钟周期及所述频率位移键控解码的时钟相位。
2.如权利要求1所述的适应性时钟重建方法，其特征在于，所述根据所述峰值周期，计 算出所述频率位移键控解码的时钟周期的步骤包括找出最新发生的至少两个峰值点，并计算其互相间隔的一间隔时间； 给予所述间隔时间一权重值，其中，所述权重值介于0与1之间； 决定所述频率位移键控解码的时钟周期，其中，所述间隔时间表示为T，所述峰值周期 表示为T (η)，所述权重值表示为α，所述频率位移键控解码的时钟周期表示为T (η+1)，且 所述频率位移键控解码的时钟周期的表示式如下 T(η+1) = T(η) X (1-α )+ΤΧ α。
3.如权利要求2所述的适应性时钟重建方法，其特征在于，所述权重值介于0 0.5之间。
4.如权利要求3所述的适应性时钟重建方法，其特征在于，所述权重值为0.125。
5.如权利要求2所述的适应性时钟重建方法，其特征在于，前述根据所述峰值周期，计 算出频率位移键控解码的时钟相位的步骤包括找出一最新的峰值发生时间，其中所述最新的峰值发生时间表示为Ρ(η)； 定义一未来的峰值发生时间，其中所述未来的峰值发生时间表示为 P(n+k)，且P(n+k) = P(η) +T(n+1) Xk 其中k为正整数；以及定义所述频率位移键控解码的时钟相位，其中，频率位移键控解码的时钟相位表示为 PH，且PH = P (η) +T (η+1) X k_0. 5 X T (η+1)。
6.一种适应性时钟重建装置，其特征在于，所述装置包括一频谱分析单元，用以接收一调制信号，并对所述调制信号进行频谱分析，得到多个频 率包迹，其中，所述调制信号是利用频率位移键控调制而成；一寄存器，耦接所述频谱分析单元，用以储存所述这些频率包迹；以及 一周期预估单元，耦接所述寄存器，用以搜寻所述这些频率包迹的数值的峰值与其对 应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期，并根据所述峰值周期，计算出一频率位移键控 解码的时钟周期及所述频率位移键控码的时钟相位。
7.如权利要求6所述的适应性时钟重建装置，其特征在于，所述周期预估单元，根据所 述峰值周期，计算出所述频率位移键控解码的时钟周期的方法包括找出最新发生的至少两个峰值点，并计算其互相间隔的一间隔时间；给予所述间隔时间一权重值，其中，所述权重值介于0与1之间； 决定所述频率位移键控解码的时钟周期，其中，所述间隔时间表示为T，所述峰值周期 表示为τ (η)，所述权重值表示为α，所述频率位移键控解码的时钟周期表示为Τ(η+1)，且 所述频率位移键控解码的时钟周期的表示式如下 Τ(η+1) = T(η) X (1-α )+ΤΧ α。
8.如权利要求7所述的适应性时钟重建装置，其特征在于，所述权重值介于0 0.5之间。
9.如权利要求8所述的适应性时钟重建装置，其特征在于，所述权重值为0.125。
10.如权利要求7所述的适应性时钟重建装置，其特征在于，所述周期预估单元，根据 所述峰值周期，计算出所述频率位移键控解码的时钟相位的方法包括找出一最新的峰值发生时间，其中所述最新的峰值发生时间表示为Ρ(η)； 定义一未来的峰值发生时间，其中所述未来的峰值发生时间表示为 P(n+k)，且P(n+k) = P(η) +T(n+1) Xk 其中k为正整数；以及定义所述频率位移键控解码的时钟相位，其中，频率位移键控解码的时钟相位表示为 PH，且PH = P (η) +T (n+1) X k_0. 5 X T (n+1)。
11.一种进行音频解码方法，其特征在于，所述方法包括将所述外部声波信号转为一数字信号，其中，所述外部声波信号包括一调制信号，所述 调制信号是利用频率位移键控调制而成；对所述数字信号进行频谱分析，得到多个频率包迹；搜寻所述这些频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期；根据所述峰值周期，计算出一频率位移键控解码的时钟周期及所述频率位移键控解码 的时钟相位；根据所述频率位移键控解码的时钟周期及所述频率位移键控解码的时钟相位，产生一 时钟信号；根据所述时钟信号以及所述频率包迹，产生一二进制数据；以及 将所述二进制数据与一预定封包标记序列比对，以取出所述完整封包信息。
12.如权利要求10所述的进行音频解码方法，其特征在于，所述根据所述峰值周期，计 算出所述频率位移键控解码的时钟周期的步骤包括找出最新发生的至少两个峰值点，并计算其互相间隔的一间隔时间； 给予所述间隔时间一权重值，其中，所述权重值介于0与1之间； 决定所述频率位移键控解码的时钟周期，其中，所述间隔时间表示为T，所述峰值周期 表示为T (η)，所述权重值表示为α，所述频率位移键控解码的时钟周期表示为T (n+1)，且 所述频率位移键控解码的时钟周期的表示式如下 T(n+1) = T(η) X (1-α )+ΤΧ α。
13.如权利要求12所述的进行音频解码方法，其特征在于，所述权重值介于0 0.5之间。
14.如权利要求13所述的进行音频解码方法，其特征在于，所述权重值为0.125。
15.如权利要求12所述的进行音频解码方法，其特征在于，所述根据所述峰值周期，计 算出所述频率位移键控解码的时钟相位的步骤包括找出一最新的峰值发生时间，其中所述最新的峰值发生时间表示为P(n)； 定义一未来的峰值发生时间，其中所述未来的峰值发生时间表示为 P(n+k)，且P(n+k) = P(η) +T(n+1) Xk 其中k为正整数；以及定义所述频率位移键控解码的时钟相位，其中，频率位移键控解码的时钟相位表示为 PH，且PH = P (η) +T (n+1) X k_0. 5 X T (n+1)。
16.一种进行音频解码装置，其特征在于，所述装置包括一模拟数字转换器，用以接收一外部声波信号，将所述外部声波信号转为一数字信号， 其中，所述外部声波信号包括一调制信号，所述调制信号是利用频率位移键控调制而成； 一频谱分析单元，用以对所述调制信号进行频谱分析，得到多个频率包迹； 一寄存器，耦接所述频谱分析单元，用以储存所述这些频率包迹； 一周期预估单元，耦接所述寄存器，用以搜寻所述这些频率包迹的数值的峰值与其对 应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期，根据所述峰值周期，计算出一频率位移键控解 码的时钟周期及所述频率位移键控码的时钟相位，并根据所述频率位移键控解码的时钟周 期及所述频率位移键控码的时钟相位，输出一时钟信号；一位数据决定电路，耦接所述频谱分析单元与所述周期预估单元，用以根据所述时钟 信号以及所述频率包迹，产生一二进制数据；以及一封包标记比对电路，耦接所述位数据决定电路，接收所述二进制数据，并比对一预定 封包标记序列以及所述二进制数据，以取出所述完整封包信息。
17.如权利要求16所述的进行音频解码装置，其特征在于，所述周期预估单元，根据所 述峰值周期，计算出所述频率位移键控解码的时钟周期的方法包括找出最新发生的至少两个峰值点，并计算其互相间隔的一间隔时间； 给予所述间隔时间一权重值，其中，所述权重值介于0与1之间； 决定所述频率位移键控解码的时钟周期，其中，所述间隔时间表示为T，所述峰值周期 表示为T (η)，所述权重值表示为α，所述频率位移键控解码的时钟周期表示为T (n+1)，且 所述频率位移键控解码的时钟周期的表示式如下 T(n+1) = T(η) X (1-α )+ΤΧ α。
18.如权利要求17所述的进行音频解码装置，其特征在于，所述权重值介于0 0.5之间。
19.如权利要求17所述的进行音频解码装置，其特征在于，所述周期预估单元，根据所 述峰值周期，计算出所述频率位移键控解码的时钟相位的步骤包括找出一最新的峰值发生时间，其中所述最新的峰值发生时间表示为Ρ(η)； 定义一未来的峰值发生时间，其中所述未来的峰值发生时间表示为P(n+k)，且P(n+k) = P(η) +T(n+1) Xk 其中k为正整数；以及定义所述频率位移键控解码的时钟相位，其中，频率位移键控解码的时钟相位表示为 PH，且PH = P (η) +T (n+1) X k_0. 5 X T (n+1)。
20.如权利要求16所述的进行音频解码装置，其特征在于，所述装置还包括 一错误更正电路，耦接所述封包标记比对电路，接收所述完整的封包信息，进行错误更 正码校正，以确保所述完整封包信息内容正确无误。
全文摘要
一种适应性时钟重建方法与装置、进行音频解码方法与装置，适用于频率位移键控解码，此方法包括下列步骤接收一调制信号，此调制信号是利用频率位移键控调制而成；对上述调制信号进行频谱分析，得到多个频率包迹；保存上述频率包迹的数值；搜寻上述频率包迹的数值的峰值与其对应发生时间，用以估算出峰值的一峰值周期；以及根据上述峰值周期，计算出一频率位移键控解码的时钟周期及频率位移键控解码的时钟相位。本发明的精神是在于自适应时钟重建，通过接收到的音频载波，适应地产生时钟同步信号，发射端与接收端不需事先进行信号交换来同步时钟信号。应用此技术可大幅提高音频传码的传输码率以及强健性。
文档编号H04B11/00GK101924719SQ20091014244
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月16日 优先权日2009年6月16日
发明者许嘉胜 申请人:凌通科技股份有限公司