专利名称：用单信道传输多路信息的信息处理方法及其传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域的一种传输多路信息的信息处理方法及其传输系统，特别是一种用单信道传输多路信息的信息处理方法及其传输系统。
在传统的通信技术的信息传输中，为了反应被传输信息的原貌，信息的传输方式是按照原信号波形即将信号包络原样经传输媒体传输出去，因此，一条信道一次仅能传输一个信号；例如，在有线通信中，一条电话线一次仅能传输一个电话信息。这种信息传输系统包括信息发送部分、信息接收部分以及连接在上述两部分之间的信息传输信道；这种信息传输信道是与传输信号一一对应的，即一条信道一次仅能传输一个信号。
在这种信息传输系统中，信息传输通道的容量受到极大限制，造成信道紧张，增加用户困难，且通信的保密性差，至使通信事业的发展受到限制。
本发明的目的在于提供一种利用一条信道传输多路信息的信息处理方法。
本发明的目的之二在于提供一种利用一条信道一次就能传输多个信号的多路信息传输系统。
本发明的目的之三在于提供一种保持原有通信设备不变的情况下，用单信道传输多路信息的传输系统。
为了达到上述目的，本发明采取如下技术措施计算机技术及微电子技术的发展，为信息处理技术的发展提供了有利条件，本发明的方法是利用计算机的高速计算，利用分时采样的方法实现的。这种方法首先是利用计算机对多路信息进行分时采样控制，对各信号作定时采样(这相当于一个电子定时开关)，在其控制下，依次对多个信道的信息进行采样，再把采样信号组合成一个复合信号，放在单一信道上传输出去，依照实时采样的频率依次将各路信号排列起来，进行单路传输；在接收端，同样利用电子定时开关将接收到的复合信号依次取出，再按原来分割采样的顺序，分别还原成原来的波形，即完成了信息的传输过程。
对语音通信来说，为达到一定的语音还原效果，采样频率尤为关键，采样频率越高还原效果越好，但是，采样频率越高，电路越复杂，成本也越高，同时也减少了在单一传输信道上所能同时传输的信息路数；所以采样频率应选择适当。一般，语音的基频范围约为60～400Hz，音调的变化周期6～10毫秒，根据香农采样定理，采样频率如果是被采样信号频率宽度的两倍以上，这对语音信号的处理已达到较好的还原效果，现代通信中，电话带宽约为3000Hz，对于语言通信的采样频率，采用7000Hz就足够了。
由上所述，精确地控制采样频率(开关时间)，就能在单一传输信道上实现多路信息的有效传输。即利用单一媒体使多路信息在计算机程序精确的时间顺序控制下可在单一传输信道中发送出去。为了提高还原效果，还可以在每路信息的采样间隔中，经过插值计算或用模糊数学计算法对信号进行加工处理，可得到更佳的信号还原效果。
从理论上讲，如果在时间轴上对语音信号进行越细的分割，即提高采样频率，信号还原越好，可传输的信息路数越多，但是由于受到元器件的限制及其它因素的影响，不能单纯地追求过高的采样频率。
为达到上述目的，本发明的用单信道传输多路信息的传输系统，是在信息发送部分及信息接收部分分别设置了一个信号实时处理装置，以便利用计算机，进行采样频率控制；所述信号实时处理装置包括一采样控制及多路开关、一编译码器、一双向传输器及一计算机控制系统；上述信息发送部分及信息接收部分之间的传输信道为单一传输信道。
本发明的多路信息的信息处理方法具有如下效果由于本发明采用计算机控制系统对多个信息进行采样频率控制，利用计算机控制程序实现了在极短的时间内对多路信息的采样、排列及组合，为用单信道传输多路信息提供了条件。
本发明的用单信道传输多路信息的传输系统具有如下效果由于本发明在信息发送部分及信息接收部分分别设置了一个信号实时处理装置，以利用计算机控制系统，进行采样频率控制；对来自多个信道的信号，进行采样、排列、组合处理，在接收端，将复合信号依次取出，再按原来分割采样的顺序，分别还原成原来的波形，即达到利用单一信道传输多路信息的目的，大大扩充了信息传输容量，为；通信事业的发展打下有力的基础；由于在信号实时处理装置中设置了编译码器使传输信号便于加密处理，提高了信号的保密性。
结合附图及实施例对本发明的特征详细说明如下
图1本发明的用单信道传输多路信息的信息处理方法的步骤示意图2本发明的信号波形采样及复合信号示意图；图3本发明的实施例用单信道传输5路信息的传输系统的电路方框图。
用单信道作多路信息实时传输的信息处理方法是利用分时采样的方法实现的，其处理方法如图1所示首先进行采样1，该步骤是利用计算机程序控制对多路信息进行分时采样，其作用相当于一个多路开关，在某一时刻开始打开第一路信息，并对其进行采样，选取其波形中的极小部分，这时其余信道是关闭的，并依次对其他各路信道的信号采样，同样，选取其波形中的极小部分；在此过程中，除被打开的信道接通外，其它信道都是关闭的，如此循环下去，直到最后一个信道，然后进行下一个循环；第二步骤组合成复合信号2，将每次循环中所选取的各路波形，经编译码器编码组合成一新的复合信号，该复合信号中包含各路信号的信息，若需进行加密传送时，只需在编码时，根据需要以不同顺序组合所选取的各路信号，合成一个复合信号；第三步骤将复合信号送入单一传输信道3；第四步骤还原各路信息4在接收端，利用编译码器按预定的顺序分解复合信号，重新还原成各路信息。
以上各步骤都是在计算机程序控制下进行的，其中对各路信号编码组合成复合信号，可以非常容易地随时改变组合顺序，以提高传输信号的保密效果。
根据上述步骤由计算机控制多路信号的高速切换，在某一时刻在传输信道中，实际上仅存在一路信息，各路信息没有机会相遇，因此，各路信息不会相互干扰。
由于在传输信道中所传送的是经过处理的复合信号，因而，对原传输信道不必进行更换即可将含有多路信息的复合信号传送出去。
以下以3路信息为例说明信号的采样与组合，如图2所示，其为本发明的信号波形采样及复合信号示意图；其中a、b、c为3路信息的波形图(纵座标V表示各路信号的电压幅度，横坐标t为时间轴)，d、e分别为实时采样间隔波形及复合信号波形图；从图示可以看出，3路信息与复合信号之间的对应关系，如在第一循环周期时刻t1选取第一路信息，时刻t2选取第二路信息，时刻t3选取第三路信息；在第二循环周期时刻t4选取第一路信息，时刻t5选取第二路信息，时刻t6选取第三路信息；如此循环下去，即组成如图2-d所示的复合信号形，从图示可明显地看出，在时刻t1传输信道中只传输第一路信息t1时刻的信号，在时刻t2传输信道中只传输第二路信息t2时刻的信号等，它们之间不可能产生干扰，如果采样间隔足够小，则可保证各路信号的还原效果。
如图3所示，其为本发明的实施例用单信道传输5路信息的传输系统的电路方框图，本传输系统包括5路信息发送部分11、12、13、14、15，信息接收端21、22、23、24、25，一传输信道10，两端信息发送部分及信息接收部分还分别连接一信息实时处理装置5；信息实时处理装置5包括一计算机控制系统50、一采样控制及多路开关器51、一编译码器52、一双向传输器53；由信息发送部分11～15同时发送的5路信息55，在计算机50的控制下，经采样控制及多路开关51采样后，再经编译码器52编码及加密后形成复合信号，复合信号经双向传输器53输入到传输信道10；在接收端，由双向传输器53接收复合信号，在计算机控制系统50控制下，经编译码器52按预定顺序译码还原成5路信息，到达信息接收部分21～25；同样，信息也可反向传输。
本实施例中信息发送部分及信息接收部分分别为5路电话机，计算机控制系统50采用单片机INTER8031，双向传输器53采用型号为LM741的集成电路，传输信道10为电话线；本实施例中两边各5路电话机分别接入各自的采样控制及多路开关51，单片机中写入依次定时分别接通各路的程序，定时地顺序选取各路信息，送入编译码器52进行编码，并合成包含各路信息的复合信号，此复合信号送入双向传输器LM741，经电话线送入远端。接收方由双向传输器LM741接收到传来的复合信号经编译码器52进行译码，由程序控制的多路开关将各路信号依次取出，分别送入各自的电话机中，这就完成了各路通话功能。
权利要求
1.一种用单信道传输多路信息的信息处理方法，其特征在于，包括如下步骤首先进行采样该步骤是利用计算机程序控制对发送端的多路信息进行分时采样，在某一时刻开始打开第一路信息，选取其波形中的极小部分，这时其余信道是关闭的，并依次对其他各信道的信号采样；在此过程中除被打开的信道接通外，其它信道都是关闭的，如此进行下去，直到最后一路信息，然后进行下一个循环，如此循环下去；第二步骤组合成复合信号，将每次循环中所选取的各路波形，经编码器组合成一复合信号；第三步骤将复合信号送入传输信道；第四步骤还原各路信息在接收端，利用编译码器按预先定义的顺序分解复合信号，重新还原成各路信息；以上各步骤是在计算机程序控制下进行。
2.一种用单信道传输多路信息的传输系统，包括多路信息发送部分、信息接收部分及连接在所述信息发送部分及信息接收部分之间的传输信道，其特征在于，所述传输信道为单一传输信道；所述多路信息发送部分及信息接收部分还分别连接一信息实时处理装置；由所述信息发送部分同时发送的各路信息，经信息实时处理装置处理后形成一复合信号，输入到所述传输信道；在接收端，由信息实时处理装置将接收的复合信号还原成多路信息输到信息接收部分。
3.根据权利要求2所述的用单信道传输多路信息的传输系统，其特征在于，所述信息实时处理装置包括一计算机控制系统、一采样控制及多路开关、一编译码器、一双向传输器；由信息发送部分同时发送的多路信息，在所述计算机的控制下，经所述采样控制及多路开关采样后，再经所述编译码器编码后形成复合信号，复合信号经所述双向传输器输入到所述传输信道；在接收端，由所述双向传输器接收的复合信号，在所述计算机控制系统的控制下，经所述编译码器译码还原成多路信息到达信息接收部分。
全文摘要
一种用单信道传输多路信息的信息处理方法及其传输系统；该方法包括如下步骤采样利用计算机控制对发送端的多路信息进行分时采样；将采样信号组合成复合信号；将复合信号送入传输信道；在接收端，将复合信号还原为各路信息；传输系统包括多路信息发送部分、信息接收部分及单一传输信道；所述发送部分及接收部分还分别连接一信息实时处理装置；由各路信息发送部分同时发送的信息，经信息实时处理装置处理后形成一复合信号，经传输信道传输到接收端，由信息实时处理装置将复合信号还原成多路信息到达信息接收部分。
文档编号H04L25/00GK1139853SQ9510774
公开日1997年1月8日 申请日期1995年6月30日 优先权日1995年6月30日
发明者陈荫山 申请人:北京爱普亚太电子有限公司