一种数字通信方法及装置与流程

本发明涉及数据传输，具体涉及一种数字通信方法及装置。

背景技术：

1、数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。在数字通信中对所需传输的数字信息进行合理有效的编码可以提升数字通信的通信速率、降低设备间数字通信的发送功耗。

2、但是，相关的数字通信的编码方法编码效率低，导致数字通信的传输速率低，限制了设备间的通信。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种数字通信方法及装置，以解决相关的数字通信的编码方法编码效率低，导致数字通信的传输速率低，限制了设备间的通信的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种数字通信方法，应用于数字通信装置，该装置包括发送端和接收端，该方法包括：

3、发送端获取通信传输数据，将通信传输数据进行不定长编码，并按照自定义协议，将不定长编码后的通信传输数据以数据帧的形式进行打包，得到传输数据帧，将传输数据帧发送给接收端；

4、接收端接收传输数据帧，按照自定义协议和编码方式对传输数据帧进行解包解码，得到通信传输数据。

5、本实施例提供的一种数字通信方法，将通信传输数据进行不定长编码，减小了通信传输数据帧中的码元波形时长，简化了编码波形，提高了数字通信的传输效率，使得接收端对数字信息脉冲波形可以进行准确且快速地解码，保证了解码后的通信传输数据的准确性。

6、在一种可选的实施方式中，发送端获取通信传输数据，将通信传输数据进行不定长编码，并按照自定义协议，将不定长编码后的通信传输数据以数据帧的形式进行打包，得到传输数据帧，将传输数据帧发送给接收端，包括：

7、以字节为单位，将通信传输数据转换为二进制形式的数据信息，二进制形式的数据信息对应的码元离散值为两位二进制数据构成，两位二进制数据为00、01、10、11；

8、利用自定义编码波形分别对二进制形式的数据信息对应的码元离散值进行编码，得到数字信息脉冲波形；其中，自定义编码波形包括第一编码波形、第二编码波形、第三编码波形和第四编码波形；

9、按照自定义协议，将数字信息脉冲波形以数据帧的形式进行打包，得到传输数据帧，将传输数据帧发送给接收端。

10、本实施例提供的一种数字通信方法，通过将通信传输数据转化为二进制数据，为后续对二进制数据中的码元离散值进行编码奠定了基础，并且通过选取以携带2位二进制信息的码元为基本编码单元的码元离散值进行编码，简化了编码步骤，提高了数据传输速率，降低了发送功耗。

11、在一种可选的实施方式中，利用自定义编码波形分别对二进制形式的数据信息对应的码元离散值进行编码，得到数字信息脉冲波形，包括：

12、当码元离散值为两位二进制数据00时，则利用第一编码波形对码元离散值进行编码，得到第一脉冲波形；第一编码波形由第一高电平脉冲波形和第一低电平脉冲波形组成；

13、当码元离散值为两位二进制数据01时，利用第二编码波形对码元离散值进行编码，得到第二脉冲波形；第二编码波形中由第二高电平脉冲波形和第二低电平脉冲波形组成，且第二高电平脉冲波形的脉冲宽度和第一高电平脉冲波形的脉冲宽度相同，第二低电平脉冲波形的脉冲宽度大于第一低电平脉冲波形的脉冲宽度；

14、当码元离散值为两位二进制数据10时，利用第三编码波形对码元离散值进行编码，得到第三脉冲波形；第三编码波形中由第三高电平脉冲波形和第三低电平脉冲波形组成，且第三高电平脉冲波形的脉冲宽度和第二高电平脉冲波形的脉冲宽度相同，第三低电平脉冲波形的脉冲宽度大于第二低电平脉冲波形的脉冲宽度；

15、当码元离散值为两位二进制数据11时，利用第四编码波形对码元离散值进行编码，得到第四脉冲波形；第四编码波形中由第四高电平脉冲波形和第四低电平脉冲波形组成，且第四高电平脉冲波形的脉冲宽度和第三高电平脉冲波形的脉冲宽度相同，第四低电平脉冲波形的脉冲宽度大于第三低电平脉冲波形的脉冲宽度；

16、基于第一脉冲波形、第二脉冲波形、第三脉冲波形和第四脉冲波形编码得到数字信息脉冲波形。

17、本实施例提供的一种数字通信方法，通过不同的编码波形对不同的码元离散值进行编码，其中，不同的编码波形用低电平脉冲波形的脉冲宽度进行区分，不依赖高电平脉冲波形的脉冲宽度，简化了编码波形，降低了发送端的平均发送功耗，减小码元波形宽度，从而提升数据传输速率。

18、在一种可选的实施方式中，接收端接收传输数据帧，按照自定义协议和编码方式对传输数据帧进行解包解码，得到通信传输数据，包括：

19、根据自定义协议对传输数据帧进行解包，得到编码后的数字信息脉冲波形；

20、对编码后的数字信息脉冲波形进行波形识别，确定自定义编码波形的类型；

21、基于自定义编码波形的类型，按照编码规则确定数字信息脉冲波形中各脉冲波形对应的码元离散值；

22、基于数字信息脉冲波形中各脉冲波形对应的码元离散值，确定通信传输数据。

23、本实施例提供的一种数字通信方法，通过编码规则实现了对数字信息脉冲波形中各脉冲波形对应的码元离散值的快速且准确的识别，保证了数据信息传输的准确性。

24、在一种可选的实施方式中，对编码后的数字信息脉冲波形进行波形识别，确定自定义编码波形的类型，包括：

25、测量编码后的数字信息脉冲波形中每个时间周期中的低电平脉冲宽度，并基于低电平脉冲宽度确定自定义编码波形的类型。

26、本实施例提供的一种数字通信方法，利用编码规则中不同的编码波形用低电平脉冲波形的脉冲宽度进行分区分的特点，实现了对自定义编码波形的类型的准确识别。

27、第二方面，本发明提供了一种数字通信装置，该装置包括：

28、发送端，用于获取通信传输数据，将通信传输数据进行不定长编码，并按照自定义协议，将不定长编码后的通信传输数据以数据帧的形式进行打包，得到传输数据帧；

29、接收端，用于接收传输数据帧，按照自定义协议和编码方式对传输数据帧进行解包解码，得到通信传输数据。

30、在一种可选的实施方式中，发送端，包括：

31、转化模块，用于以字节为单位，将通信传输数据转换为二进制形式的数据信息，二进制形式的数据信息对应的码元离散值为两位二进制数据构成，两位二进制数据为00、01、10、11；

32、编码模块，用于利用自定义编码波形分别对二进制形式的数据信息对应的码元离散值进行编码，得到数字信息脉冲波形；其中，自定义编码波形包括第一编码波形、第二编码波形、第三编码波形和第四编码波形；

33、打包模块，用于按照自定义协议，将数字信息脉冲波形以数据帧的形式进行打包，得到传输数据帧，将传输数据帧发送给接收端。

34、在一种可选的实施方式中，编码模块，包括：

35、第一编码单元，用于当码元离散值为两位二进制数据00时，则利用第一编码波形对码元离散值进行编码，得到第一脉冲波形；第一编码波形由第一高电平脉冲波形和第一低电平脉冲波形组成；

36、第二编码单元，用于当码元离散值为两位二进制数据01时，利用第二编码波形对码元离散值进行编码，得到第二脉冲波形；第二编码波形中由第二高电平脉冲波形和第二低电平脉冲波形组成，且第二高电平脉冲波形的脉冲宽度和第一高电平脉冲波形的脉冲宽度相同，第二低电平脉冲波形的脉冲宽度大于第一低电平脉冲波形的脉冲宽度；

37、第三编码单元，用于当码元离散值为两位二进制数据10时，利用第三编码波形对码元离散值进行编码，得到第三脉冲波形；第三编码波形中由第三高电平脉冲波形和第三低电平脉冲波形组成，且第三高电平脉冲波形的脉冲宽度和第二高电平脉冲波形的脉冲宽度相同，第三低电平脉冲波形的脉冲宽度大于第二低电平脉冲波形的脉冲宽度；

38、第四编码单元，用于当码元离散值为两位二进制数据11时，利用第四编码波形对码元离散值进行编码，得到第四脉冲波形；第四编码波形中由第四高电平脉冲波形和第四低电平脉冲波形组成，且第四高电平脉冲波形的脉冲宽度和第三高电平脉冲波形的脉冲宽度相同，第四低电平脉冲波形的脉冲宽度大于第三低电平脉冲波形的脉冲宽度；

39、生成单元，用于基于第一脉冲波形、第二脉冲波形、第三脉冲波形和第四脉冲波形编码得到数字信息脉冲波形。

40、在一种可选的实施方式中，接收端，包括：

41、解包模块，用于根据自定义协议对传输数据帧进行解包，得到编码后的数字信息脉冲波形；

42、识别模块，用于对编码后的数字信息脉冲波形进行波形识别，确定自定义编码波形的类型；

43、第一确定模块，用于基于自定义编码波形的类型，按照编码规则确定数字信息脉冲波形中各脉冲波形对应的码元离散值；

44、第二确定模块，用于基于数字信息脉冲波形中各脉冲波形对应的码元离散值，确定通信传输数据。

45、在一种可选的实施方式中，识别模块，具体用于测量数字信息脉冲波形中每个时间周期中的低电平脉冲宽度，并基于低电平脉冲宽度确定自定义编码波形的类型。