专利名称：数据传输方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体的讲是涉及一种数据传输方法。
背景技术：
随着新一代无线宽带通信技术的发展和产业化进程的展开，以PDA、多媒体手机、 平板电脑等为中心的手持多媒体终端得到了广泛的应用，将成为信息技术普及应用的统一平台，它可以支持丰富多彩的各种信息应用，在各个行业如工业、农业、医疗、教育、家庭和个人通信等中得到快速发展。数据传输是其中的关键技术之一，当信息终端交换数据时，为了能够有效传输高质量的图像甚至视频数据，势必需要足够高的数据传输速率。目前，超宽带短脉冲系统， 是国际上实现新一代无线宽带通信技术的主流收发机系统之一。超宽带UWB，Ultra-wide Band系统，其频率范围在3. IGHz 10. 6GHz，其频谱在-IOdB处；并应该满足信号的相对带宽大于20%，即信号绝对带宽与中心频率之比大于20% ；或者信号的绝对带宽大于 500MHz。超宽带短脉冲概念的核心，是利用了信号在时域持续时间极短对应频域频谱范围展宽的特点，也就是说，在时域上通信系统传输的是极短的脉冲，即在一个周期内，通信系统发射了一个具有极小的占空比的信号，通过傅立叶变换，在频域范围内也即传输了一个具有较大频宽的信号，当该信号的频谱宽度大于500MHz的时候，那么该信号就成为了一个标准的UWB信号。然而，如何有效利用超宽带短脉冲系统来提高数据传输速率，成为了超宽带短脉冲系统的重要课题之一。目前，应用于超宽带短脉冲系统的最常见的调制方式，为二进制抗幅键控调制方式，即OOK调制方式。如图1所示，OOK调制方式的编码原理是在单位时间周期T内，如果存在频率为f的超短脉冲信号，那么该单位时间周期内传输数据“ 1”;在单位时间周期T秒内，如果不存在任何信号时，那么该单位时间周期内传输数据“0”。也就是说， 在单位时间周期内只能够传输一位数据码的数据流，其时间利用率较低，传输速度较慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供了一种传输速度较快的数据传输方法。为了解决上述技术问题，本发明数据传输方法的技术方案是一种数据传输方法， 其特征在于在单位时间周期T内，发送或者接收用η位二进制数表示频率信号的独立编码信号code ；将所述单位时间周期T划分为2n个子时间周期tm，每个子时间周期乜对应有一个独立编码信号code，每个独立编码信号的中心频率为fm，频率带宽为W，其中η为1到10 的整数，m为1到2"的整数。进一步的，当η等于3时，所述单位时间T划分为八个子时间周期tm，包括第一子时间周期、第二子时间周期、第三子时间周期、第四子时间周期、第五子时间周期、第六子时间周期，第七子时间周期，第八子时间周期，相应的中心频率fm，包括第一频率、第二频率、第三频率、第四频率、第五频率、第六频率、第七频率、第八频率，对应的独立编码信号code 为在第一子时间周期内，以第一频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为000数
据编码信号；在第二子时间周期内，以第二频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为001数据编码信号；在第三子时间周期内，以第三频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为010数据编码信号；在第四子时间周期内，以第四频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为011数据编码信号；在第五子时间周期内，以第五频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为100数据编码信号；在第六子时间周期内，以第六频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为101数据编码信号；在第七子时间周期内，以第七频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为110数
据编码信号；在第八子时间周期内，以第八频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为111数
据编码信号。进一步的，所述频率带宽W = NXmin{fm}，其中min{fm}为中心频率fm的最小值， N在0.01-0. 2之间取值。进一步的，所述第一频率为3. 4GHz。进一步的，所述第二频率为3. 9GHz。进一步的，所述第三频率为4. 4GHz。进一步的，所述第四频率为4. 9GHz。进一步的，所述第五频率为5. 4GHz。进一步的，所述第六频率为5. 9GHz。进一步的，所述第七频率为6. 4GHz。进一步的，所述第八频率为6. 9GHz。进一步的，当η等于2时，所述单位时间T划分为四个子时间周期tm，包括第一子时间周期、第二子时间周期、第三子时间周期、第四子时间周期，相应的中心频率fm，包括第一频率、第二频率、第三频率、第四频率，对应的独立编码信号code为在第一子时间周期内，以第一频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为00数据编码信号；在第二子时间周期内，以第二频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为01数据编码信号；在第三子时间周期内，以第三频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为10数据编码信号；在第四子时间周期内，以第四频率为中心频率的带宽W的超短脉冲信号，为11数
据编码信号。
进一步的，频率带宽W = NXmin{fm}，其中min{fm}为中心频率fm的最小值，N在 0.01-0. 2之间取值。进一步的，所述第一频率为3. 9GHz。进一步的，所述第二频率为4. 4GHz。进一步的，所述第三频率为4. 9GHz。进一步的，所述第四频率为5. 4GHz。本技术方案的有益效果是本发明数据传输方法，可应用于超宽带短脉冲系统。在单位时间周期T内，每次只传输一个频率的编码信号，每个编码信号的数据流为η位比特的数据。而现有技术中，在单位时间周期T内，每次也只传输一个频率的编码信号，但现有技术编码信号的数据流为1位比特的数据流。由此可以，在同一单位时间周期T内，当η = 2 时，以2位二进制数表示的2"个独立编码信号code，此时，本发明数据传输方法的传输数据流是现有技术的2倍，当η = 3时，以3位二进制数表示的2"个独立编码信号code，此时， 本发明数据传输方法的传输数据流是现有技术的3倍，即本发明以η位二进制数表示的2η 个独立编码信号code，因此，本发明数据传输方法的传输数据流是现有技术数据传输方法的传输数据流的η倍。因此，本发明数据传输方法的数据传输速度更快。
图1是现有技术数据传输方法的编码图；图2是本发明数据传输方法实施例1的编码图；图3是本发明数据传输方法实施例1的频率分布示意图；图4是本发明与现有技术数据传输方法实施例1与现有技术的编码及数据流的对比图；图5是本发明数据传输方法实施例2的编码图；图6是本发明数据传输方法实施例2的频率分布示意图；图7是本发明与现有技术数据传输方法实施例2与现有技术的编码及数据流的对比图。图中所示tl、第一子时间周期，t2、第二子时间周期，t3、第三子时间周期，t4、第四子时间周期，t5、第五子时间周期，t6、第六子时间周期，t7、第七子时间周期，t8、第八子时间周期，Π、第一频率，f2、第二频率，f3、第三频率，f4、第四频率，f5、第五频率，f6、第六频率，f7、第七频率，f8、第八频率。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作详细描述本发明数据传输方法，包括在单位时间周期T内，发送或者接收用η位二进制数表示频率信号的独立编码信号code ；将所述单位时间周期T划分为2n个子时间周期tm，每个子时间周期tm对应有一个独立编码信号code，每个独立编码信号的中心频率为fm，频率带宽为W，其中η为1到10的整数，m为1到2n的整数。实施例1 如图2-3所示，本实施例1包括在单位时间周期T内，发送或者接收用3位二进制
6数表示频率信号的独立编码信号code ；将所述单位时间周期T划分为23 = 8个子时间周期 tm，包括第一子时间周期tl、第二子时间周期t2、第三子时间周期t3、第四子时间周期t4、 第五子时间周期t5、第六子时间周期t6，第七子时间周期t7，第八子时间周期伪，相应的中心频率fm，包括第一频率Π、第二频率f2、第三频率f3、第四频率f4、第五频率f5、第六频率f6、第七频率f7、第八频率f8，对应的独立编码信号code为在第一子时间周期tl内，以第一频率fl为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为000数据编码信号；在第二子时间周期t2内，以第二频率f2为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为001数据编码信号；在第三子时间周期t3内，以第三频率f3为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为010数据编码信号；在第四子时间周期t4内，以第四频率f4为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为011数据编码信号；在第五子时间周期t5内，以第五频率f5为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为100数据编码信号；在第六子时间周期t6内，以第六频率f6为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为101数据编码信号；在第七子时间周期t7内，以第七频率f7为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为110数据编码信号；在第八子时间周期伪内，以第八频率f8为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为111数据编码信号。所述频率带宽W = NXmin {fj，其中min {fj为中心频率fm的最小值，N在 0.01-0. 2之间取值。图3是本发明数据传输方法实施例1的频率分布示意图，其中，第一频率fl为 3. 4GHz ；第二频率f2为3. 9GHz ；第三频率f3为4. 4GHz ；第四频率f4为4. 9GHz ；第五频率 f5为5. 4GHz ；所述第六频率f6为5. 9GHz ；第七频率f7为6. 4GHz ；第八频率f8为6. 9GHz。第一频率fl到第八频率f8可以根据电路结构的不同，在3. lGHz-10. 6GHz频率范围内调整。相邻两个频率之间的带宽，大于或者等于500MHz。值得注意的是，T需要大于8 倍的t，以保证在T时间内有足够的时间完成8个t的脉冲发射或者接收。本实施例1的数据传输方法，可应用于超宽带短脉冲系统。如图2、图4所示，本发明实施例1的数据传输方法，在单位时间周期T内，每次只传输一个频率的编码信号，每个编码信号的数据流为3位比特的数据；图4中，在四个单位时间周期T内，第一个单位时间周期T内，传输的频率为第三频率f3，传输的数据为 “010”;第二个单位时间周期T内，传输的频率为f5，传输的数据为“101”;第三个单位时间周期T内，传输的频率为fl，传输的数据为“000”;第四个单位时间周期T内，传输的频率为f5，传输的数据为“100”。在四个单位时间周期T内，本编码方式传输的数据流data2为 “010101000100”。如图1、图4所示，现有技术中，在单位时间周期T内，每次也只传输一个频率的编码信号，每个编码信号的数据流为ι位比特的数据。图4中，在四个单位时间周期T内，第一个单位时间周期T内，存在短脉冲频率，其传输的数据为“ 1” ；第二个单位时间周期T内， 不存在短脉冲频率，其传输的数据为“0”;第三个单位时间周期T内，存在短脉冲频率，其传输的数据为“1”;第四个单位时间周期T内，存在短脉冲频率，传输的数据为“1”。在四个单位时间周期T内，现有技术OOK编码方式传输的数据流datal为“1011”。由此可以，在同一单位时间周期T内，本发明数据传输方法的传输数据流是现有技术数据传输方法的传输数据流的3倍。因此，本发明数据传输方法的数据传输速度更快。实施例2 如图5-6所示，本实施例2在单位时间周期T内，发送或者接收用2位二进制数表示频率信号的独立编码信号code ；将所述单位时间周期T划分为22 = 4个子时间周期tm， 包括第一子时间周期tl、第二子时间周期t2、第三子时间周期t3、第四子时间周期t4，相应的中心频率fm，包括第一频率Π、第二频率f2、第三频率f3、第四频率f4，对应的独立编码信号code为在第一子时间周期tl内，以第一频率fl为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为00数据编码信号；在第二子时间周期t2内，以第二频率f2为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为01数据编码信号；在第三子时间周期t3内，以第三频率f3为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为10数据编码信号；在第四子时间周期t4内，以第四频率f4为中心频率的频率带宽为W的超短脉冲信号，为11数据编码信号。所述频率带宽W = NXmin {fj，其中min {fj为中心频率fm的最小值，N在 0.01-0. 2之间取值。图6是本发明数据传输方法实施例2的频率分布示意图，其中，第一频率fl为 3. 9GHz ；第二频率f2为4. 4GHz ；第三频率f3为4. 9GHz ；第四频率f4为5. 4GHz。第一频率fl到第四频率f4可以根据电路结构的不同，在3. lGHz-10. 6GHz频率范围内调整。相邻两个频率之间的带宽，大于或者等于500MHz。值得注意的是，T需要大于4 倍的t，以保证在T时间内有足够的时间完成4个t的脉冲发射或者接收。本发明实施例2数据传输方法，可应用于超宽带短脉冲系统。如图5、图7所示，本发明实施例2的数据传输方法，在单位时间周期T内，每次只传输一个频率的编码信号，每个编码信号的数据流为2位比特的数据；图7中，在四个单位时间周期T内，第一个单位时间周期T内，传输的频率为第二频率f2，传输的数据为“01”;第二个单位时间周期T内，传输的频率为f4，传输的数据为“11”;第三个单位时间周期T内， 传输的频率为f 1，传输的数据为“00” ；第四个单位时间周期T内，传输的频率为f3，传输的数据为“10”。在四个单位时间周期T内，本编码方式传输的数据流data3为“01110010”。如图1、图7所示，现有技术中，在单位时间周期T内，每次也只传输一个频率的编码信号，每个编码信号的数据流为1位比特的数据。图7中，在四个单位时间周期T内，第一个单位时间周期T内，存在短脉冲频率，其传输的数据为“ 1” ；第二个单位时间周期T内， 不存在短脉冲频率，其传输的数据为“0”;第三个单位时间周期T内，存在短脉冲频率，其传输的数据为“1”;第四个单位时间周期T内，存在短脉冲频率，传输的数据为“1”。在四个单位时间周期T内，现有技术OOK编码方式传输的数据流datal为“1011”。由此可以，在同一单位时间周期T内，本发明实施例2的数据传输方法的传输数据流是现有技术数据传输方法的传输数据流的2倍。因此，本发明数据传输方法的数据传输速度更快。综上所述，本发明以η位二进制数表示的2"个独立编码信号code，因此，本发明数据传输方法的传输数据流是现有技术数据传输方法的传输数据流的η倍。因此，本发明数据传输方法的数据传输速度更快。
权利要求
1.一种数据传输方法，其特征在于在单位时间周期T内，发送或者接收用η位二进制数表示频率信号的独立编码信号code ；将所述单位时间周期T划分为2n个子时间周期tm， 每个子时间周期tm对应有一个独立编码信号code，每个独立编码信号的中心频率为fm，频率带宽为W，其中η为1到10的整数，m为1到2n的整数。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于当η等于3时，所述单位时间T 划分为八个子时间周期tm，包括第一子时间周期(tl)、第二子时间周期(t2)、第三子时间周期(t3)、第四子时间周期(t4)、第五子时间周期(t5)、第六子时间周期(t6)，第七子时间周期(t7)，第八子时间周期U8)，相应的中心频率fm，包括第一频率(fl)、第二频率(f2)、 第三频率(f3)、第四频率(f4)、第五频率(K)、第六频率(f6)、第七频率(f7)、第八频率 (f8)，对应的独立编码信号code为在第一子时间周期(tl)内，以第一频率号，为000数据编码信号；在第二子时间周期(^)内，以第二频率号，为001数据编码信号；在第三子时间周期(t3)内，以第三频率号，为010数据编码信号；在第四子时间周期(t4)内，以第四频率号，为011数据编码信号；在第五子时间周期(伪)内，以第五频率号，为100数据编码信号；在第六子时间周期(t6)内，以第六频率号，为101数据编码信号；在第七子时间周期(t7)内，以第七频率号，为110数据编码信号；在第八子时间周期(t8)内，以第八频率号，为111数据编码信号。
3.根据权利要求1或2所述的数据传输方法，所述频率带宽W= NXminifJ，其中 min{fm}为中心频率fm的最小值，N在0. 01-0. 2之间取值。
4.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第一频率(Π)为3.4GHz。
5.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第二频率(H)为3.9GHz。
6.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第三频率(B)为4.4GHz。
7.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第四频率(f4)为4.9GHz。
8.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第五频率(伪)为5.4GHz。
9.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第六频率(f6)为5.9GHz。
10.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第七频率(f7)为6.4GHz。
11.根据权利要求2所述的数据传输方法，所述第八频率(f8)为6.9GHz。
12.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于当η等于2时，所述单位时间 T划分为四个子时间周期tm，包括第一子时间周期(tl)、第二子时间周期(t2)、第三子时间周期(t3)、第四子时间周期(t4)，相应的中心频率fm，包括第一频率(fl)、第二频率(f2)、2(fl)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f2)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f3)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f4)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f5)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f6)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f7)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信 (f8)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信第三频率( )、第四频率(f4)，对应的独立编码信号code为在第一子时间周期(tl)内，以第一频率(fl)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信号，为00数据编码信号；在第二子时间周期(O内，以第二频率( )为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信号，为01数据编码信号；在第三子时间周期(U)内，以第三频率( )为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信号，为10数据编码信号；在第四子时间周期(t4)内，以第四频率(f4)为中心频率的频率带宽W的超短脉冲信号，为11数据编码信号。
13.根据权利要求1或12所述的数据传输方法，所述频率带宽W= NXmin {fm}，其中 min{fm}为中心频率fm的最小值，N在0. 01-0. 2之间取值。
14.根据权利要求12所述的数据传输方法，所述第二频率( )为3.9GHz。
15.根据权利要求12所述的数据传输方法，所述第三频率( )为4.4GHz。
16.根据权利要求12所述的数据传输方法，所述第四频率(f4)为4.9GHz。
17.根据权利要求12所述的数据传输方法，所述第五频率(K)为5.4GHz。
全文摘要
本发明公开了一种数据传输方法，在单位时间周期T内，发送或者接收用n位二进制数表示频率信号的独立编码信号code；将所述单位时间周期T划分为2n个子时间周期tm，每个子时间周期tm对应有一个独立编码信号code，每个独立编码信号的中心频率为fm，频率带宽为W，其中n为1到10的整数，m为1到2n的整数。本发明数据传输方法，具有传输速度快的优点，可用于超宽带短脉冲系统。
文档编号H04B1/7163GK102185635SQ20111010323
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者李琛 申请人:上海集成电路研发中心有限公司