專利名稱：縮時多址變速傳輸通信技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信傳輸方法，特別是以縮短每路信號的傳輸時間來獲得許多傳輸時路，飛躍地提高時路數(shù)，從而真正實現(xiàn)每人每機每號一路甚至數(shù)路地全天候同時通信的縮時多址變速傳輸?shù)耐ㄐ欧椒ā?br> 目前，現(xiàn)有通信方法由于是實時速傳輸，因此，時路數(shù)不高，不能高容量地實現(xiàn)共用信道傳輸，因而很難理想地實現(xiàn)每人每機每號一時路或數(shù)時路地全天候同時通信，即使是混合綜合地使用時分復用、頻分復用、碼分復用、波分復用等現(xiàn)有復用技術(shù)，也不能飛躍地增大容量，距離每人一路甚至數(shù)路的真正個人通信要求相差甚遠。這主要是現(xiàn)有技術(shù)每條信道上的時路數(shù)不多，占用資源大所致。由于現(xiàn)有技術(shù)每個信道時分復用的時隙數(shù)不多，只有2個數(shù)量級，而碼分復用也只達到3個數(shù)量級，因此，現(xiàn)有技術(shù)的通信不得不大量進行頻分復用，造成需巨資建造大量的蜂窩小區(qū)或傳輸線路，以至電信資費奇高。即使是這樣，現(xiàn)有技術(shù)仍難以解決時路少、接通率低、保密性差、偷食話費等通信難題。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種全新的通信方法——縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，極大地縮短每一路信號在信道上的傳輸時間，以得到大量的縮時時路，飛躍地實現(xiàn)每人每機每號一個甚至數(shù)個時路，即一個電話號碼或一個圖象數(shù)據(jù)號碼分配一個時路甚至數(shù)個時路真正實現(xiàn)個人全天候同時通信。
本發(fā)明的技術(shù)方案是縮時多址變速傳輸通信技術(shù)包括縮時變速收/發(fā)器1、縮時變速手機2、無主控縮時變速通信系統(tǒng)3、有主控縮時變速通信系統(tǒng)4、縮時變速高空機5、縮時變速通信系統(tǒng)6、縮時變速多媒體通信機7。
1、數(shù)碼縮時傳輸變速收/發(fā)器包括數(shù)碼縮時變速發(fā)送器1.1、數(shù)碼縮時變速接收器1.2；或者是帶縮時數(shù)碼壓縮的數(shù)碼縮時變速發(fā)送器——數(shù)碼壓縮縮時變速發(fā)送器1.3、帶數(shù)碼解壓的數(shù)碼縮時變速接收器——數(shù)碼縮時變速解壓接收器1.4；或者是帶數(shù)碼加密的數(shù)碼縮時變速發(fā)送器——數(shù)碼加密縮時變速發(fā)送器1.5、帶數(shù)碼解密的數(shù)碼縮時變速接收器——數(shù)碼縮時變速解密接收器1.6；或者是縮時數(shù)碼壓縮、加密、變速三合一的縮時全能發(fā)送器1.7、縮時數(shù)碼變速、解密、解壓三合一的縮時全能接收器1.8。
1.1、數(shù)碼縮時變速發(fā)送器由暫存器A、暫存器B和發(fā)變速控制器1.1.1組成，如附

圖1所示。圖中發(fā)變速控制器使暫存器A和暫存器B輪流交替地將常速的數(shù)字輸入信號以常速式寫入暫存，然后以倍速地讀出發(fā)送。即當A常速地寫入輸入的數(shù)字信號時，B即將B中的數(shù)字信號以倍速地讀出發(fā)送出去；當A寫入到滿一定數(shù)時，A停止寫入，并立即轉(zhuǎn)為B寫入，隨即A倍速地讀出發(fā)送，就這樣，A與B不停地高速地輪流交替地常速寫入/倍速讀出。于是，就將常速的不間斷的連續(xù)輸入的數(shù)字信號變成了倍速的間斷的有非常大占空比的縮時輸出信號，使傳輸時間和發(fā)送電能縮減了許多倍，從而飛躍地得到許多個傳輸時路。
根據(jù)現(xiàn)有器件的性能，目前寄存器的讀取時間已達10ns每位以下，讀取2K容量的寄存器僅需20μS，而2K容量的寄存器能夠存儲1/25s即40ms的未壓縮的語音(8KHz取樣，每取樣值8位計)。也就是說，時間長度為40ms的未壓縮的常速語音信號能夠縮短為時間長度只有20μS的縮時快速讀出信號，即變速讀出時間比常速寫入時間縮短了2萬倍，即等于傳輸時間縮短了2萬倍！即等于空余有19999個以20μS為一段的時段，可以讓2萬路信號在同一信道上“同時”通話！若再對語音進行數(shù)字壓縮(目前的壓縮率音頻可達10倍)，則每一信道可同時容納20萬用戶全天候通話，而每信道的帶寬只有10KHz(壓縮后)，這樣，即使是世界上最大的城市也只需要100個信道共僅1MHz的帶寬就夠了！由于縮時信號的發(fā)送時間非常非常短，因此，其消耗的發(fā)射電能就非常非常的小，因此可以將手機的電池進行升壓以提高瞬時發(fā)射功率，增加發(fā)射距離。這樣在幾百公里的范圍內(nèi)只要建一個蜂窩大區(qū)就行了，完全不需要建許許多多的蜂窩小區(qū)。單這一項就使手機的建網(wǎng)成本降至非常地低。
1.1.1、發(fā)變速控制器由換向控制器、地址編碼器1.1.1.1和同步控制器組成，如附圖2所示。圖中換向控制器的A端和B端分別輸出反相的信號控制圖1中的暫存器A和暫存器B，使暫存器A和暫存器B輪流交替地將常速的不間斷的數(shù)字輸入信號成為變速的有很大占空比的縮時數(shù)字信號輸出。同步控制器的檢測端K連接于縮時數(shù)碼變速發(fā)送器的輸出端O端上，構(gòu)成閉環(huán)式監(jiān)測輸出端O的信號，從而控制輸出端O的信號，使輸出端O輸出穩(wěn)定的與地址編碼器的地址碼同步一致的縮時變速信號。
1.1.1.1、地址編碼器由鍵盤和數(shù)字電路組成。其作用是設置與其通信對象相同的地址碼，使其通信對象能正確地接收與解調(diào)出其發(fā)出的縮時變速傳輸?shù)男盘枴?br> 1.2、數(shù)碼縮時變速接收器由暫存器C、暫存器D和收變速控制器1.2.1組成，如附圖3所示。圖中收變速控制器使暫存器C和暫存器D輪流交替地同步地將變速的間斷的數(shù)字輸入信號以變速式同步地寫入暫存，然后同步地以常速讀出輸出，其工作原理與發(fā)送器的一樣，只是工作過程相反。這樣，就將變速的間斷的有很大占空比的縮時輸入信號恢復為常速的不間斷的連續(xù)輸出的數(shù)字信號了。
1.2.1、收變速控制器由換向控制器、地址解碼器和同步跟蹤器組成，如附圖4所示。圖中換向控制器的C端和D端分別輸出反相的信號控制圖3中的暫存器C和暫存器D，使暫存器C和暫存器D輪流交替地同步地將變速的有很大占空比的縮時數(shù)字輸入信號變成為常速的不間斷的數(shù)字信號輸出。同步跟蹤器的檢測端K連接于數(shù)碼縮時變速接收器的輸入端I端上，構(gòu)成跟隨式監(jiān)測輸入端I的信號，并與地址解碼器的地址比較，當輸入端I輸入的地址信號與地址解碼器的地址相同時，即同步控制暫存器C和暫存器D輪流交替地同步地將變速的有很大占空比的縮時數(shù)字輸入信號變成為常速的不間斷的數(shù)字信號輸出。
1.3、數(shù)碼壓縮縮時變速發(fā)送器由縮時數(shù)碼壓縮器1.3.1(如MPEG數(shù)碼壓縮器)和數(shù)碼縮時變速發(fā)送器(同1.1)構(gòu)成，如附圖5所示。圖中，數(shù)字信號在經(jīng)過縮時數(shù)碼壓縮器進行空間壓縮后，又經(jīng)數(shù)碼縮時變速發(fā)送器進行時間壓縮，這樣，數(shù)字信號在經(jīng)過空間和時間的雙重壓縮后，其傳輸時間就變得更短了，因此可獲得更多的時路。
1.4、數(shù)碼縮時變速解壓接收器由數(shù)碼縮時變速接收器(同1.2)和縮時數(shù)碼解壓器1.4.1(如MPEG數(shù)碼解壓器)構(gòu)成，如附圖6所示。圖中，被空間和時間雙重壓縮的縮時傳輸信號在經(jīng)數(shù)碼縮時變速接收器后恢復為常速的壓縮信號后，再經(jīng)縮時數(shù)碼解壓器后就得到完全恢復了。
1.5、數(shù)碼加密縮時變速發(fā)送器由縮時數(shù)碼加密器1.5.1和數(shù)碼縮時變速發(fā)送器(同1.1)構(gòu)成，如附圖7所示。這樣，數(shù)字信號在變速發(fā)送之前先被數(shù)碼加密，使縮時傳輸出去的信號不能直接知悉，需要用正確的密碼解密才能知悉其內(nèi)容，從而可以進行保密通信。
1.5.1、縮時數(shù)碼加密器的加密方法有幾種，分別是攪亂時序法1.5.1.1、變值法1.5.1.2、隨機變值算法1.5.1.3、混合法1.5.1.4等等。
1.5.1.1、攪亂時序法是將輸入的數(shù)字信號的順序分段攪亂的一種加密方法，它使輸出的數(shù)字信號的時序不再是原來的順序，而是重新排列的順序，在接收一端需要按約定的規(guī)則才能恢復原來的順序，否則，無法解密知悉。
1.5.1.2、變值法是將輸入的數(shù)字信號按順序分段加或減去約定數(shù)值的一種加密方法，它使輸出的數(shù)字信號的數(shù)值不再是原來的數(shù)值，在接收一端需要相反地進行減或加上約定的數(shù)值才能恢復原來的數(shù)值，否則，無法解密知悉。若約定的數(shù)值只有一個，則每段所加或減上去的數(shù)值均相同，因此，保密性稍差；若約定的數(shù)值不只一個，而是一組，則每一周期內(nèi)的每一小段所加或減的數(shù)值均不相同，而且可以有些加有些減地變值，這樣，保密性就非常好，不容易破悉。并且，每周期內(nèi)的數(shù)值個數(shù)越多就越不容易破譯。更為可貴的是，該方法的器件非常簡單簡便，很容易實現(xiàn)。
1.5.1.3、隨機變值算法是每一段數(shù)字信號所變的值是加是減是大是小不是固定的和周期規(guī)律變化的，而是隨機不定的，這個隨機變數(shù)須經(jīng)約定的算法才能解密。其發(fā)端信號每段由隨機變值的數(shù)字信號和未加密的隨機數(shù)這2部分組成。隨機數(shù)與隨機變值的數(shù)字信號具有算法關(guān)聯(lián)，當收端收到這未加密的隨機數(shù)后，即通過約定的算法算出正確的數(shù)值與加密的數(shù)字信號相加或減，從而恢復出變值前的數(shù)值。這種方法的優(yōu)點是密碼不直接在空中等外露的信路中傳輸，因而保密性更高，更加不容易破譯，而且器件也不復雜，比較容易實現(xiàn)。
1.6、數(shù)碼縮時變速解密接收器由數(shù)碼縮時變速接收器(同1.2)和縮時數(shù)碼解密器1.6.1構(gòu)成，如附圖8所示。圖中，數(shù)碼縮時變速接收器先將被縮時和加密的數(shù)字信號恢復為常速，然后縮時數(shù)碼解密器再將恢復為常速的加密信號解密?？s時數(shù)碼解密器1.6.1的工作原理和方法與縮時數(shù)碼加密器1.5.1的工作原理和方法相同，只是工作過程相反。
1.7、縮時傳輸全能發(fā)送器由縮時數(shù)碼壓縮器(同1.3.1)、縮時數(shù)碼加密器(同1.5.1)和數(shù)碼縮時變速發(fā)送器(同1.1)構(gòu)成，如附圖9所示。其工作原理和功能是三者的有機集合。
1.8、縮時傳輸全能接收器由數(shù)碼縮時變速接收器(同1.2)、縮時數(shù)碼解密器(同1.6.1)和縮時數(shù)碼解壓器(同1.4.1)構(gòu)成，如附圖10所示。其工作原理和功能是三者的有機集合。
2、縮時變速手機主要由發(fā)射電路2.1和接收電路2.2組成，如附圖11所示。
2.1、發(fā)射電路包括IA端、A/D變換器、ID端、縮時傳輸變速發(fā)送器(同1之1.1或1.3或1.5或1.7)、現(xiàn)有技術(shù)電路(放大、調(diào)制、變頻、濾波、等等)、升壓發(fā)射器2.1.1、收發(fā)天線，如附圖11a所示。IA端是模擬信號輸入端，如話音信號等，經(jīng)A/D變換器后成為數(shù)字信號，與ID端同入縮時發(fā)送器；ID端是數(shù)字信號輸入端，可接駁數(shù)字電器，如傳真、電腦等?？s時發(fā)送器將上述來的數(shù)字信號進行變速和確定發(fā)送時路，另外根據(jù)需要還可增加壓縮、加密等功能。此后信號經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)電路如放大、調(diào)制、變頻、濾波、等等，然后經(jīng)升壓發(fā)射器進行功率瞬放后從收發(fā)天線上發(fā)射出去。
2.1.1、升壓發(fā)射器包括電池升壓器2.1.1.1和高壓發(fā)射器2.1.1.2。由于縮時傳輸?shù)陌l(fā)射時間非常短，因而發(fā)射的平均功率很低，所以可以升高發(fā)射電壓，得到瞬強的發(fā)射功率，實現(xiàn)大區(qū)大范圍的移動通信，極大地降低建網(wǎng)成本和維護費用。以目前可以縮短2萬倍的發(fā)射時間來計算，則可以減少2萬倍的發(fā)射功率，也就是說幾乎不耗電，因此可以將手機的電池電壓升至很高，進行高電壓發(fā)射，從而得到瞬強的發(fā)射功率，超遠距離的直接聯(lián)絡通信，卻不消耗多少電，即使用普通的小電池也能得到很長的通話時間。
2.2、接收電路包括收發(fā)天線、現(xiàn)有技術(shù)電路(選頻、放大、變頻、解調(diào)、等等)、縮時傳輸變速接收器(同1之1.2或1.4或1.6或1.8)、OD端、D/A變換器、OA端，如附圖11b所示。從收發(fā)天線接收來的縮時傳輸信號經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)電路選頻、放大、變頻、解調(diào)后，進入縮時傳輸變速接收器選出時路并恢復為常速數(shù)字信號，之后經(jīng)D/A變換器變?yōu)槟M信號從OA端輸出。OD端是數(shù)字信號輸出端，可接駁數(shù)字電器，如傳真、電腦等。
3、無主控縮時變速通信系統(tǒng)由無主控縮時變速手機3.1和無主控縮時變速同步碼3.2構(gòu)成。
3.1、無主控縮時變速手機包括發(fā)射電路(同2.1)和接收電路(同2.2)。如附圖12所示。其優(yōu)點是無須總機控制，可手機對手機直接通信，而無須總機轉(zhuǎn)接。對于長途通信，則可以設置變速中繼接力器來實現(xiàn)遠距離手機與手機的直接通信。
3.2、無主控縮時變速同步碼其實就只有地址碼，它是非實時的同步碼或稱“軟”同步碼，是利用地址碼作為同步信號的一種最簡單的同步碼。由于本發(fā)明的縮時變速地址碼對應縮時時序，因此地址碼內(nèi)已包函有同步信息，所以利用地址碼就可以實現(xiàn)同步控制。
4、有主控縮時變速通信系統(tǒng)包括有主控縮時變速手機4.1、縮時變速交換機4.2和有主控縮時變速同步碼4.3。
4.1、有主控縮時變速手機包括發(fā)射電路(同2.1)和接收電路(同2.2)。其“硬件”結(jié)構(gòu)同3.1(同附圖12)，其“軟件”區(qū)別在于有主控縮時變速手機發(fā)射的信號不在有主控縮時變速手機的直接接收范圍內(nèi)，而是須要通過縮時變速交換機中轉(zhuǎn)。也就是說，有主控縮時變速的手機與手機之間不能直接聯(lián)系通信，需要通過交換機交換才能相連通信。
4.2、縮時變速交換機具有設備共用、結(jié)構(gòu)簡單、體積小的優(yōu)點。
4.3、有主控縮時變速同步碼是一種實時同步碼或“準”實時同步碼，是一種“硬”同步碼，它是以主控交換機發(fā)出的同步信號為準的實時同步碼。
5、由于縮時變速手機具有瞬強發(fā)射功率的功能，很容易實現(xiàn)遠距離大范圍通信，若按通常的思路將縮時變速中繼器或縮時變速交換機建在高樓上或高山上，已不能最大限度地發(fā)揮縮時變速手機的瞬強遠距通信的性能，因此，需要將縮時變速中繼器或縮時變速交換機建在高空上，才能最大限度地發(fā)揮縮時變速手機的優(yōu)點。這樣，一個省或一個國家，甚至一個國際地區(qū)，只需要建一座高空縮時變速中繼器或縮時變速交換機就可以了。高空縮時變速中繼器或高空縮時變速交換機包括縮時變速高空機5、縮時變速通信系統(tǒng)6。縮時變速高空機是一種將高空縮時變速中繼器或高空縮時變速交換主機定位于高空的承載機，有3種類型，分別是飛機式縮時變速高空機5.1、飛碟式縮時變速高空機5.2和衛(wèi)星式縮時變速高空機5.3。由于縮時變速中繼器和縮時變速交換機不但先進，而且結(jié)構(gòu)簡單，更重要的是它的體積可以做得很小，重量很輕，因此縮時變速高空機就可以很小和很輕，因此可以只用低廉普通的高空飛機運載到高空釋放出來，而無須用難繁昂貴的火箭之類的運載工具運載上去。
5.1、飛機式縮時變速高空機是一種類似于高空飛機盤旋式定位的高空機，就象一只老鷹在超高空的地方悠閑地盤旋。飛機式縮時變速高空機具有技術(shù)要求低、容易實現(xiàn)的優(yōu)點，適合于一個城市或一個地域采用。
5.2、飛碟式縮時變速高空機是一種類似于飛碟自旋式定位的高空機。
5.3、衛(wèi)星式縮時變速高空機是一種類似于同步衛(wèi)星的自定位的超高空機。
6、縮時變速通信系統(tǒng)分二種，分別是無主控縮時變速通信系統(tǒng)6.1和有主控縮時變速通信系統(tǒng)6.2；6.1、無主控縮時變速通信系統(tǒng)由無主控縮時變速手機(同3.1)和縮時變速中繼器、縮時變速高空機(同5)、無主控縮時變速同步碼(同3.2)構(gòu)成。其通信過程是由于無主控的縮時變速手機與手機之間可以直接自同步通信，所以，其通信情況有如下三種1、當手機與手機之間有信號時，如手機與手機之間距離較近或同處在平原等開闊地帶，則手機與手機就可直接通信，無須通過任何中轉(zhuǎn)和變換；2、當手機與手機之間無信號時，如手機與手機之間有阻隔或距離很遠，則需通過中繼器鏈接，才能通信；3、當通過中繼器仍不能鏈接時，如城鄉(xiāng)之間、城市與城市之間，甚至國與國之間，則須通過高空機或高空機與高空機才能實現(xiàn)通信。
6.2、有主控縮時變速通信系統(tǒng)由有主控縮時變速手機(同4.1)和縮時變速中繼器、縮時變速交換機(同4.2)、縮時變速高空機(同5)、有主控縮時變速同步碼(同4.3)構(gòu)成。其通信過程是由于有主控的手機與手機之間不可以直接通信，所以，其通信情況有所不同1、無論手機與手機之間多么近，手機與手機都不能直接通信，均需要通過交換機交換才能通信；2、當手機與手機之間無信號時，如手機與手機之間有阻隔或距離很遠，則需通過中繼器鏈接，再經(jīng)交換機交換才能通信；3、當通過中繼器仍不能鏈接時，如城鄉(xiāng)之間、城市與城市之間，甚至國與國之間，則須通過高空機或高空機與高空機之后再經(jīng)交換機交換才能進行通信。
7、縮時變速多媒體通信機包括縮時變速收/發(fā)器(同1)、圖像攝入器、傳感器、電腦等構(gòu)成。由于縮時變速通信技術(shù)每一信道上具有超大容量的語音縮時時路，因此，對于內(nèi)容較大的多媒體信號，如圖象信號等，就可以用10個甚至100個語音時路分載多媒體信號。這樣，一條信道仍然包函有大量的多媒體時路，通過縮時變速多媒體通信機可實現(xiàn)全球個人電視、電腦等的直接互聯(lián)通信，成為名符其實的空中互聯(lián)網(wǎng)。
本發(fā)明的原理是千萬倍地縮短每路信號在信道上的傳輸時間來飛躍地獲得時路數(shù)，從而實現(xiàn)每人每號每機一時路甚至數(shù)時路的真正個人全球通信。即將常速的實時的連續(xù)的信號通過技術(shù)方法，變成非連續(xù)的間斷的一個個的瞬時的倍速的信號發(fā)在信道上傳輸，從而在信道上空余出數(shù)千萬倍的空間，在同一信道上就能容納數(shù)千萬倍這樣的信號“同時”傳輸過去，而在信道的另一端，則又通過技術(shù)方法，相反地把非連續(xù)的間斷的一個個的瞬時的倍速的信號恢復為常速的實時的連續(xù)的信號。具體技術(shù)方法是由2個暫存器完成，分別為暫存器A和暫存器B，如附圖1所示。當暫存器A和暫存器B輪流交替地將常速的數(shù)字輸入信號以常速式寫入暫存，然后以倍速地讀出發(fā)送時，就將常速的連續(xù)的信號變成了非連續(xù)的間斷的一個個的瞬時的倍速的信號了。即當A常速地寫入輸入的數(shù)字信號時，B即將B中的數(shù)字信號以倍速地讀出發(fā)送出去；當A寫入到滿一定數(shù)時，A停止寫入，并立即轉(zhuǎn)為B寫入，隨即A倍速地讀出發(fā)送，就這樣，A與B不停地高速地輪流交替地常速寫入/倍速讀出。于是，就將常速的不間斷的連續(xù)輸入的數(shù)字信號變成了倍速的間斷的有非常大占空比的縮時輸出信號，使傳輸時間和發(fā)送電能縮減了許多倍，從而飛躍地得到許多個傳輸時路。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、超大容量通信，真正實現(xiàn)一人一路甚至數(shù)路的全球個人通信。
2、結(jié)構(gòu)簡單、設備少、成本低，占用頻帶和設施少，可手機與手機直接通信，能快速地組建網(wǎng)絡，履蓋大片區(qū)域，資訊費極低，即使整天煲電話、24小時不間斷地上網(wǎng)，電話費也很少，真是電話任你煲。
3、耗電極少，發(fā)射功率特別大，信號強，通話時間特別長，無需建許許多多的數(shù)量龐大的蜂窩小區(qū)，只須建幾個蜂窩大區(qū)就行了。
4、除能超大容量地實現(xiàn)話音通信外，還能超大容量地實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信甚至圖像通信。屆時，個人通信的函義和范圍就不僅僅是通通話、發(fā)發(fā)傳真而已，而是連影像與周圍環(huán)境及因特網(wǎng)訊電視、電腦等都交互在一起，成為真正意義上的高速到終端的空中多媒體互聯(lián)直接通信網(wǎng)。
5、容易實現(xiàn)多元化、專業(yè)化、智能化雙向通信。如電視雙向通信或稱雙向電視、電腦雙向通信或稱雙向電腦等等。
本發(fā)明的實施例有1、數(shù)碼縮時變速收/發(fā)器，如附圖1——10所示。2、縮時變速手機，如附圖11A、B和附圖12所示。3、縮時變速通信系統(tǒng)。
圖面說明附圖1是數(shù)碼縮時變速發(fā)送器原理方框圖。
附圖2是發(fā)變速控制器原理方框圖。
附圖3是數(shù)碼縮時變速接收器原理方框圖。
附圖4是收變速控制器原理方框圖。
附圖5是縮時數(shù)碼壓縮變速發(fā)送器原理方框圖。
附圖6是數(shù)碼縮時變速解壓接收器原理方框圖。
附圖7是數(shù)碼加密縮時變速發(fā)送器原理方框圖。
附圖8是數(shù)碼縮時變速解密接收器原理方框圖。
附圖9是縮時傳輸全能發(fā)送器原理方框圖。
附圖10是縮時傳輸全能接收器原理方框圖。
附圖11A是縮時變速手機發(fā)射電路原理方框圖。
附圖11B是縮時變速手機接收電路原理方框圖。
附圖12是縮時變速手機原理方框圖。
權(quán)利要求
1)、縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，包括縮時變速收/發(fā)器1、縮時變速手機2、無主控縮時變速通信系統(tǒng)3、有主控縮時變速通信系統(tǒng)4、縮時變速高空機5、縮時變速通信系統(tǒng)6、縮時變速多媒體通信機7，其特征是縮時多址變速傳輸通信技術(shù)由縮時變速收/發(fā)器1構(gòu)成，包括數(shù)碼縮時變速發(fā)送器1.1、數(shù)碼縮時變速接收器1.2；數(shù)碼縮時變速發(fā)送器1.1其特征是數(shù)碼縮時變速發(fā)送器1.1由暫存器A、暫存器B和發(fā)變速控制器1.1.1組成，暫存器A和暫存器B至少有一個輸入端和輸出端，并且并聯(lián)在一起作為數(shù)碼縮時變速發(fā)送器的輸入端I和輸出端O，暫存器A和暫存器B至少有一個(組)受控端，發(fā)變速控制器1.1.1至少有一對(組)反相的控制端和一個控制檢測端K，控制檢測端K連接在輸出端O上，暫存器A和暫存器B的受控端分別連接在發(fā)變速控制器1.1.1的反相控制端上；數(shù)碼縮時變速接收器1.2其特征是數(shù)碼縮時變速接收器1.2由暫存器C、暫存器D和收變速控制器1.2.1組成，暫存器C和暫存器D至少有一個輸入端和輸出端，并且并聯(lián)在一起作為數(shù)碼縮時變速接收器的輸入端I和輸出端O，暫存器C和暫存器D至少有一個(組)受控端，收變速控制器1.2.1至少有一對(組)反相的控制端和一個同步跟蹤檢測端K，同步跟蹤檢測端K連接在輸入端I上，暫存器C和暫存器D的受控端分另連接在收變速控制器1.2.1的反相控制端上；
2)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是縮時變速手機2由發(fā)射電路2.1和接收電路2.2組成，包括無主控縮時變速手機3.1和有主控縮時變速手機4.1；發(fā)射電路2.1其特征是發(fā)射電路2.1有一個模擬信號輸入端IA端、A/D模數(shù)變換器、數(shù)字信號輸入端ID端、縮時傳輸變速發(fā)送器(同1之1.1或1.3或1.5或1.7)、現(xiàn)有技術(shù)電路(放大、調(diào)制、變頻、濾波、等等)、升壓發(fā)射器2.1.1、收發(fā)天線；IA端輸入模擬信號，如話音信號等，經(jīng)A/D變換器后成為數(shù)字信號，與ID端同入縮時發(fā)送器；ID端是數(shù)字信號輸入端，可接駁數(shù)字電器，如傳真、電腦等；縮時發(fā)送器的輸入端連接ID端和A/D變換器的輸出端，它將上述來的數(shù)字信號進行變速和確定發(fā)送時路，另外根據(jù)需要還可增加壓縮、加密等功能，其輸出端連接現(xiàn)有技術(shù)電路，如放大、調(diào)制、變頻、濾波、等等，然后連接升壓發(fā)射器進行功率瞬放后從收發(fā)天線上發(fā)射出去；接收電路2.2其特征是接收電路2.2有收發(fā)天線、現(xiàn)有技術(shù)電路(選頻、放大、變頻、解調(diào)、等等)、縮時傳輸變速接收器(同1之1.2或1.4或1.6或1.8)、數(shù)字信號輸出端OD端、D/A數(shù)模變換器、模擬信號輸出端OA端；從收發(fā)天線接收來的縮時傳輸信號經(jīng)與之相連的現(xiàn)有技術(shù)電路選頻、放大、變頻、解調(diào)后，進入相連的縮時傳輸變速接收器選出時路并恢復為常速數(shù)字信號，之后經(jīng)D/A變換器變?yōu)槟M信號從OA端輸出；OD端是數(shù)字信號輸出端，連接在縮時傳輸變速接收器的輸出端上，可接駁數(shù)字電器，如傳真、電腦等；
3)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是無主控縮時變速通信系統(tǒng)3由無主控縮時變速手機3.1和無主控縮時變速同步碼3.2組成；無主控縮時變速手機3.1其特征是無主控縮時變速手機3.1由發(fā)射電路(同2.1)和接收電路(同2.2)組成，它無須總機控制，可手機對手機直接通信，而無須總機轉(zhuǎn)接，對于長途通信，則可以設置變速中繼放大接力器來實現(xiàn)遠距離手機與手機的直接通信；無主控縮時變速同步碼3.2其特征是無主控縮時變速同步碼3.2其實就是地址碼，它是非實時的同步碼或稱“軟”同步碼，是利用地址碼作為同步信號的一種最簡單的同步碼；由于本發(fā)明的縮時變速地址碼對應縮時時序，因此地址碼內(nèi)已包函有同步信息，所以利用地址碼就可以實現(xiàn)同步控制；
4)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是有主控縮時變速通信系統(tǒng)4由有主控縮時變速手機4.1、縮時變速交換機4.2和有主控縮時變速同步碼4.3組成；有主控縮時變速手機4.1其特征是有主控縮時變速手機4.1由發(fā)射電路(同2.1)和接收電路(同2.2)組成，其“硬件”結(jié)構(gòu)同3.1，其“軟件”區(qū)別在于有主控縮時變速手機發(fā)射的信號不在有主控縮時變速手機的直接接收范圍內(nèi)，而是須要通過縮時變速交換機中轉(zhuǎn)，也就是說，有主控縮時變速的手機與手機之間不能直接聯(lián)系通信，需要通過交換機交換才能相連通信；有主控縮時變速同步碼4.3其特征是有主控縮時變速同步碼4.3是一種實時同步碼或“準”實時同步碼，是一種“硬”同步碼，它是以主控交換機發(fā)出的同步信號為準的實時同步碼；
5)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是縮時變速高空機5是一種將高空縮時變速中繼器或高空縮時變速交換主機定位于高空的承載機，有3種類型，分別是飛機式縮時變速高空機5.1、飛碟式縮時變速高空機5.2和衛(wèi)星式縮時變速高空機5.3；飛機式縮時變速高空機5.1其特征是飛機式縮時變速高空機5.1是一種類似于高空飛機盤旋式定位的縮時變速高空機，就象一只老鷹在超高空的地方悠閑地盤旋；飛機式縮時變速高空機具有技術(shù)要求低、容易實現(xiàn)的優(yōu)點，適合于一個城市或一個地域采用；飛碟式縮時變速高空機5.2其特征是飛碟式縮時變速高空機5.2是一種類似于飛碟自旋式定位的縮時變速高空機；衛(wèi)星式縮時變速高空機5.3其特征是衛(wèi)星式縮時變速高空機5.3是一種類似于同步衛(wèi)星的自定位的超高空機；
6)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是縮時變速通信系統(tǒng)分二種，分別是無主控縮時變速通信系統(tǒng)6.1和有主控縮時變速通信系統(tǒng)6.2；無主控縮時變速通信系統(tǒng)6.1其特征是無主控縮時變速通信系統(tǒng)6.1由無主控縮時變速手機(同3.1)和縮時變速中繼器、縮時變速高空機(同5)、無主控縮時變速同步碼(同3.2)組成；其通信關(guān)系是由于無主控的縮時變速手機與手機之間可以直接自同步通信，所以，其通信情況有如下三種1、當手機與手機之間有信號時，如手機與手機之間距離較近或同處在平原等開闊地帶，則手機與手機就可直接通信，無須通過任何中轉(zhuǎn)和變換；2、當手機與手機之間無信號時，如手機與手機之間有阻隔或距離很遠，則需通過中繼器鏈接，才能通信；3、當通過中繼器仍不能鏈接時，如城鄉(xiāng)之間、城市與城市之間，甚至國與國之間，則須通過高空機或高空機與高空機才能實現(xiàn)通信；有主控縮時變速通信系統(tǒng)6.2其特征是有主控縮時變速通信系統(tǒng)6.2由有主控縮時變速手機(同4.1)和縮時變速中繼器、縮時變速交換機(同4.2)、縮時變速高空機(同5)、有主控縮時變速同步碼(同4.3)組成；其通信關(guān)系是由于有主控的縮時變速手機與手機之間不可以直接通信，所以，其通信情況有所不同1、無論手機與手機之間多么近，手機與手機都不能直接通信，均需要通過交換機交換才能通信；2、當手機與手機之間無信號時，如手機與手機之間有阻隔或距離很遠，則需通過中繼器鏈接，再經(jīng)交換機交換才能通信；3、當通過中繼器仍不能鏈接時，如城鄉(xiāng)之間、城市與城市之間，甚至國與國之間，則須通過高空機或高空機與高空機之后再經(jīng)交換機交換才能進行通信；
7)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是縮時變速多媒體通信機7由縮時變速收/發(fā)器(同1)、圖像攝入器、傳感器、電腦組成；
8)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是發(fā)變速控制器1.1.1由換向控制器、地址編碼器1.1.1.1和同步控制器組成；換向控制器有A端和B端分別與暫存器A和暫存器B的受控端連接，換向控制器的A端和B端分別輸出反相的信號控制暫存器A和暫存器B，使暫存器A和暫存器B輪流交替地將常速的不間斷的數(shù)字輸入信號成為變速的有很大占空比的縮時數(shù)字信號輸出；同步控制器的檢測端K連接于數(shù)碼縮時變速發(fā)送器的輸出端O端上，構(gòu)成閉環(huán)式監(jiān)測輸出端O的信號，從而控制輸出端O的信號，使輸出端O輸出穩(wěn)定的與地址編碼器的地址碼同步一致的縮時變速信號；收變速控制器1.2.1由換向控制器、地址解碼器和同步跟蹤器組成；換向控制器有C端和D端分別與暫存器C和暫存器D的受控端連接，換向控制器的C端和D端分別輸出反相的信號控制暫存器C和暫存器D，使暫存器C和暫存器D輪流交替地同步地將變速的有很大占空比的縮時數(shù)字輸入信號變成為常速的不間斷的數(shù)字信號輸出；同步跟蹤器的檢測端K連接于數(shù)碼縮時變速接收器的輸入端I端上，構(gòu)成跟隨式監(jiān)測輸入端I的信號，并與地址解碼器的地址比較，當輸入端I輸入的地址信號與地址解碼器的地址相同時，即同步控制暫存器C和暫存器D輪流交替地同步地將變速的有很大占空比的縮時數(shù)字輸入信號變成為常速的不間斷的數(shù)字信號輸出；
9)根據(jù)權(quán)利要求1)所述的縮時多址變速傳輸通信技術(shù)，其特征是數(shù)碼縮時傳輸變速收/發(fā)器1還包括帶數(shù)碼壓縮的數(shù)碼縮時變速發(fā)送器——數(shù)碼壓縮縮時變速發(fā)送器1.3、帶數(shù)碼解壓的數(shù)碼縮時變速接收器——數(shù)碼縮時變速解壓接收器1.4；帶數(shù)碼加密的數(shù)碼縮時變速發(fā)送器——數(shù)碼加密縮時變速發(fā)送器1.5、帶數(shù)碼解密的數(shù)碼縮時變速接收器——數(shù)碼縮時變速解密接收器1.6；數(shù)碼壓縮、加密、變速三合一的縮時全能發(fā)送器1.7、數(shù)碼變速、解密、解壓三合一的縮時全能接收器1.8；1.3、數(shù)碼壓縮縮時變速發(fā)送器由縮時數(shù)碼壓縮器1.3.1(如MPEG數(shù)碼壓縮器)和數(shù)碼縮時變速發(fā)送器(同1.1)構(gòu)成；數(shù)字信號在經(jīng)過縮時數(shù)碼壓縮器進行空間壓縮后，又經(jīng)數(shù)碼縮時變速發(fā)送器進行時間壓縮，這樣，數(shù)字信號在經(jīng)過空間和時間的雙重壓縮后，其傳輸時間就變得更短了，因此可獲得更多的時路；1.4、數(shù)碼縮時變速解壓接收器由數(shù)碼縮時變速接收器(同1.2)和縮時數(shù)碼解壓器1.4.1(如MPEG數(shù)碼解壓器)構(gòu)成；被空間和時間雙重壓縮的縮時傳輸信號在經(jīng)數(shù)碼縮時變速接收器后恢復為常速的壓縮信號后，再經(jīng)縮時數(shù)碼解壓器后就得到完全恢復了；1.5、數(shù)碼加密縮時變速發(fā)送器由縮時數(shù)碼加密器1.5.1和數(shù)碼縮時變速發(fā)送器(同1.1)構(gòu)成；這樣，數(shù)字信號在變速發(fā)送之前先被數(shù)碼加密，使縮時傳輸出去的信號不能直接知悉，需要用正確的密碼解密才能知悉其內(nèi)容，從而可以進行保密通信；1.5.1、縮時數(shù)碼加密器的加密方法有幾種，分別是攪亂時序法1.5.1.1、變值法1.5.1.2、隨機變值算法1.5.1.3、混合法1.5.1.4；1.5.1.1、攪亂時序法是將輸入的數(shù)字信號的順序分段攪亂的一種加密方法，它使輸出的數(shù)字信號的時序不再是原來的順序，而是重新排列的順序，在接收一端需要按約定的規(guī)則才能恢復原來的順序，否則，無法解密知悉；1.5.1.2、變值法是將輸入的數(shù)字信號按順序分段加或減去約定數(shù)值的一種加密方法，它使輸出的數(shù)字信號的數(shù)值不再是原來的數(shù)值，在接收一端需要相反地進行減或加上約定的數(shù)值才能恢復原來的數(shù)值，否則，無法解密知悉；若約定的數(shù)值只有一個，則每段所加或減上去的數(shù)值均相同，因此，保密性稍差；若約定的數(shù)值不只一個，而是一組，則每一周期內(nèi)的每一小段所加或減的數(shù)值均不相同，而且可以有些加有些減地變值，這樣，保密性就非常好，不容易破悉；并且，每周期內(nèi)的數(shù)值個數(shù)越多就越不容易破譯；更為可貴的是，該方法的器件非常簡單簡便，很容易實現(xiàn)；1.5.1.3、隨機變值算法是每一段數(shù)字信號所變的值是加是減是大是小不是固定的和周期規(guī)律變化的，而是隨機不定的，這個隨機變數(shù)須經(jīng)約定的算法才能解密；其發(fā)端信號每段由隨機變值的數(shù)字信號和未加密的隨機數(shù)這2部分組成；隨機數(shù)與隨機變值的數(shù)字信號具有算法關(guān)聯(lián)，當收端收到這未加密的隨機數(shù)后，即通過約定的算法算出正確的數(shù)值與加密的數(shù)字信號相加或減，從而恢復出變值前的數(shù)值；這種方法的優(yōu)點是密碼不直接在空中等外露的信路中傳輸，因而保密性更高，更加不容易破譯，而且器件也不復雜，比較容易實現(xiàn)；1.6、數(shù)碼縮時變速解密接收器由數(shù)碼縮時變速接收器(同1.2)和縮時數(shù)碼解密器1.6.1構(gòu)成；數(shù)碼縮時變速接收器先將被縮時和加密的數(shù)字信號恢復為常速，然后縮時數(shù)碼解密器再將恢復為常速的加密信號解密；縮時數(shù)碼解密器1.6.1的工作原理和方法與縮時數(shù)碼加密器1.5.1的工作原理和方法相同，只是工作過程相反；1.7、縮時傳輸全能發(fā)送器由縮時數(shù)碼壓縮器(同1.3.1)、縮時數(shù)碼加密器(同1.5.1)和數(shù)碼縮時變速發(fā)送器(同1.1)構(gòu)成；其工作原理和功能是三者的有機集合；1.8、縮時傳輸全能接收器由數(shù)碼縮時變速接收器(同1.2)、縮時數(shù)碼解密器(同1.6.1)和縮時數(shù)碼解壓器(同1.4.1)構(gòu)成；其工作原理和功能是三者的有機集合；
全文摘要
一種飛躍地實現(xiàn)一人一路甚至數(shù)路的真正實現(xiàn)個人全球通信的方法。其原理是將信號超常速地縮時發(fā)送,接收端又恢復為常速。這樣,若比常速縮時千萬倍地發(fā)送的話,則每路信號的傳輸時間和發(fā)送電能就能縮減千萬倍,從而在每信道上就能容納千萬路信號“同時”發(fā)送出去,通信容量就比現(xiàn)有技術(shù)增加了千萬倍!目前用現(xiàn)有器件已能做到縮時2萬倍地發(fā)送,再加上數(shù)字壓縮則可縮時20萬倍,即等于每信道上有20萬個時路。若每信道帶寬10KHz(壓縮),再加上10倍復用,則僅50MHz左右的帶寬內(nèi)就有5千個信道達100億個時路,從而真正滿足全球個人通信的要求。
文檔編號H04B7/26GK1258997SQ00114019
公開日2000年7月5日 申請日期2000年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月17日
發(fā)明者陳藝通 申請人:陳藝通