可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸和接收方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸和接收方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)語音通信的傳輸方式可分為分組域語音通信(又稱VoIP)和電路域語音通信。目前電路域語音通信占主流，本發(fā)明專利僅針對電路域語音通信，后敘如非特殊指明，均指電路域語音通信。
[0003]經(jīng)過聲碼器所在的語音信道傳輸非語音數(shù)據(jù)，在加密通信、遠(yuǎn)程控制或低速率數(shù)據(jù)通信方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前常見的做法是在語音信道傳輸DTMF信號，但其速率過低，通常不超過40bps，難以滿足比較復(fù)雜而且實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用。
[0004]要在聲碼器所在的語音信道實(shí)現(xiàn)可靠的、連續(xù)的、較高速率的非語音數(shù)據(jù)傳輸，必須引入信源數(shù)據(jù)同步，確保雙方經(jīng)過編解碼或調(diào)制后的信源數(shù)據(jù)的對齊。目前國內(nèi)外在這方面的公開技術(shù)文獻(xiàn)罕有提及。原因在于直接將移動(dòng)或網(wǎng)絡(luò)通信中的信道同步序列引入到信源同步存在一個(gè)問題:這些信道同步序列的設(shè)計(jì)直接針對信道，沒有考慮需要穿透聲碼器的LPC濾波器組，基本不具備語音特征，因此難以穿透聲碼器，無法在信源端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步功能或者同步誤差太大，缺乏實(shí)用價(jià)值。
[0005]如圖6所示，為現(xiàn)有技術(shù)中電路域語音通信系統(tǒng)總體框圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)難以穿透聲碼器，無法在信源端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步功能或者同步誤差太大，缺乏實(shí)用價(jià)值的不足，提供一種具備良好的偽隨機(jī)特性以及典型的語音信號特征，適合作為在語音信道傳輸非語音數(shù)據(jù)的可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟:
[0008]發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標(biāo)數(shù)據(jù)中，構(gòu)成發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0009]將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調(diào)制解調(diào)器。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:穿越同步序列可以有效穿透各類語音通信聲碼器，這為在語音信道傳輸非語音數(shù)據(jù)鋪平了道路，具備十分重要的應(yīng)用價(jià)值，尤其在加密通信、遠(yuǎn)程安全控制等領(lǐng)域，意義巨大；提出的穿越同步序列采用兩段式結(jié)構(gòu)，避免了常規(guī)求解數(shù)據(jù)同步需要始終跟蹤每個(gè)輸入數(shù)據(jù)，從而顯著降低了運(yùn)算量。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0012]進(jìn)一步，所述穿越同步序列插入到目標(biāo)數(shù)據(jù)前端或目標(biāo)數(shù)據(jù)內(nèi)部預(yù)留的一個(gè)位置。
[0013]進(jìn)一步，將穿越同步序列插入到目標(biāo)數(shù)據(jù)之前，首先根據(jù)目標(biāo)數(shù)據(jù)的符號(正數(shù)為1，負(fù)數(shù)為-1，0為O)，對穿越同步序列進(jìn)行符號化。
[0014]進(jìn)一步，所述穿越同步序列包括引導(dǎo)序列和定位序列；
[0015]所述引導(dǎo)序列用于判斷定位序列是否到達(dá)，避免同步解析引入大量運(yùn)算量；判決規(guī)則可以是求取引導(dǎo)序列的相關(guān)值，如果相關(guān)值大于最大相關(guān)值的50%即可判定定位序列到達(dá)或者直接求取定位序列的歸一化能量，如果能量值大于50%即可判定定位序列到達(dá)。
[0016]所述定位序列用于精確定位同步位置。
[0017]進(jìn)一步，所述引導(dǎo)序列S1的計(jì)算公式如公式⑴所示:
[0018]S1 (k) = cos (2 π *Fa*k*T+R。)公式(I);
[0019]其中，k = 0..Nl-1 ;N1為SI序列長度；通常N1>2*P ;P為自然數(shù)；T = l/Fs，F(xiàn)s為語音采樣率；Fa為語音基因頻段的某個(gè)頻率；R。為初相位。
[0020]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)發(fā)送端，包括數(shù)據(jù)構(gòu)成模塊和發(fā)送模塊；
[0021]所述數(shù)據(jù)構(gòu)成模塊用于發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標(biāo)數(shù)據(jù)中，構(gòu)成發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0022]所述發(fā)送模塊用于將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調(diào)制解調(diào)器。
[0023]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1:接收來自聲碼器或調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分為保護(hù)固定個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)組；
[0025]步驟2:選取一個(gè)數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量；
[0026]步驟3:判斷信號能量是否大于預(yù)設(shè)門限值，如果是，執(zhí)行步驟4 ;否則，執(zhí)行步驟2 ；
[0027]步驟4:開啟同步搜索，通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置，定位同步位置；
[0028]步驟5:判斷是否找到同步位置，如果是，結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟2。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:提出了穿越快速算法，通過查表而不是乘加運(yùn)算求取相關(guān)值，運(yùn)算速度更快，占用存儲空間更小，對抗信道干擾和聲碼器調(diào)制干擾的能力明顯增強(qiáng)。
[0030]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0031]進(jìn)一步，所述步驟4具體包括以下步驟:
[0032]步驟4.1:開啟同步搜索定位序列，通過定位序列定位同步位置，將同步搜索次數(shù)置為零；
[0033]步驟4.2:將所述數(shù)據(jù)組符號化，并將同步搜索次數(shù)加一；
[0034]步驟4.3:根據(jù)所述數(shù)據(jù)組和同步位置在相關(guān)查找表中獲取相關(guān)值分量，根據(jù)相關(guān)值分量求得相關(guān)值；
[0035]步驟4.4:判斷相關(guān)值是否大于門限值，如果是，執(zhí)行步驟4.5 ;否則，執(zhí)行步4.2 ;
[0036]步驟4.5:相關(guān)值代替成為新的門限值，并記錄所述數(shù)據(jù)組的同步位置；
[0037]步驟4.6:判斷搜索次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)值，如果是，執(zhí)行步驟5 ;否則，執(zhí)行步驟4.2。
[0038]進(jìn)一步，所述解析同步位置的方法包括相關(guān)或峰值判決等。
[0039]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)組符號化的方法是根據(jù)數(shù)據(jù)組中判斷數(shù)據(jù)的值大于O時(shí)，將此數(shù)據(jù)置為I ;其數(shù)據(jù)的值小于0，將此數(shù)據(jù)置為-1 ;其數(shù)據(jù)的值等于O時(shí)，將此數(shù)據(jù)置為O。
[0040]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收端，包括接收模塊、選取模塊、門限判斷模塊、同步搜索模塊和判斷模塊；
[0041]所述接收模塊用于接收來自聲碼器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分為保護(hù)固定個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)組；
[0042]所述選取模塊用于選取一個(gè)數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量；
[0043]所述門限判斷模塊用于判斷信號能量是否大于預(yù)設(shè)門限值，如果是，觸發(fā)同步搜索模塊；否則，觸發(fā)選取模塊；
[0044]所述同步搜索模塊用于通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置，定位同步位置；
[0045]所述判斷模塊用于判斷是否找到同步位置，如果是，結(jié)束；否則，觸發(fā)選取模塊。
【附圖說明】
[0046]圖1為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法流程圖；
[0047]圖2為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)發(fā)送端結(jié)構(gòu)框圖；
[0048]圖3為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法流程圖；
[0049]圖4為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收端結(jié)構(gòu)框圖；
[0050]圖5為本發(fā)明具體示例所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法流程圖；
[0051]圖6為現(xiàn)有技術(shù)中電路域語音通信系統(tǒng)總體框圖。
[0052]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0053]1、數(shù)據(jù)構(gòu)成模塊，2、發(fā)送模塊，3、接收模塊，4、選取模塊，5、門限判斷模塊，6、同步搜索模塊，7、判斷模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0055]如圖1所示，為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟:
[0056]發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標(biāo)數(shù)據(jù)中，構(gòu)成發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0057]將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調(diào)制解調(diào)器。
[0058]如圖2所示，為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)構(gòu)成模塊I和發(fā)送模塊2 ;
[0059]所述數(shù)據(jù)構(gòu)成模塊I用于發(fā)送端將穿越同步序列插入到待發(fā)送的目標(biāo)數(shù)據(jù)中，構(gòu)成發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0060]所述發(fā)送模塊2用于將發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送到聲碼器或調(diào)制解調(diào)器。
[0061]如圖3所示，為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)接收方法，包括以下步驟:
[0062]步驟1:接收來自聲碼器或調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分為保護(hù)固定個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)組；
[0063]步驟2:選取一個(gè)數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量；
[0064]步驟3:判斷信號能量是否大于預(yù)設(shè)門限值，如果是，執(zhí)行步驟4 ;否則，執(zhí)行步驟2 ；
[0065]步驟4:開啟同步搜索，通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置，定位同步位置；
[0066]步驟5:判斷是否找到同步位置，如果是，結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟2。
[0067]如圖4所示，為本發(fā)明所述的一種可穿透各類聲碼器的數(shù)據(jù)解析系統(tǒng)，包括接收模塊3、選取模塊4、門限判斷模塊5、同步搜索模塊6和判斷模塊7 ;
[0068]所述接收模塊3用于接收來自聲碼器的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分為保護(hù)固定個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)的多個(gè)數(shù)據(jù)組；
[0069]所述選取模塊4用于選取一個(gè)數(shù)據(jù)組求頻率分量的信號能量；
[0070]所述門限判斷模塊5用于判斷信號能量是否大于預(yù)設(shè)門限值，如果是，觸發(fā)同步搜索模塊6 ;否則，觸發(fā)選取模塊4 ;
[0071]所述同步搜索模塊6用于通過在所述數(shù)據(jù)組中多次搜索穿越同步序列的位置，定位同步位置；
[0072]所述判斷模塊7用于判斷是否找到同步位置，如果是，結(jié)束；否則，觸發(fā)選取模塊4。
[0073]提出一種兩段式構(gòu)造序列，為方便描述，后敘稱之為穿越同步序