專利名稱：無線音頻傳輸系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及模擬信號(hào)通過大氣無線地發(fā)射和接收。本發(fā)明更尤其涉及對(duì)模擬信號(hào)數(shù)字化、按照活動(dòng)圖象專家組(MPEG)第3層運(yùn)算法則壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)、無線發(fā)射和接收壓縮的、數(shù)字化模擬信號(hào)并恢復(fù)壓縮的、數(shù)字化模擬信號(hào)以再現(xiàn)模擬信號(hào)。
背景技術(shù)：
模擬信號(hào)，比如音頻信號(hào)的無線傳輸在本技術(shù)領(lǐng)域中是公知的。當(dāng)前商業(yè)上存在的裝置，比如無繩電話和蜂窩電話就是音頻模擬信號(hào)無線發(fā)射和接收的例子。美國(guó)專利5,832,024(Schotz等)說明了由比如AM/FM調(diào)諧器的裝置產(chǎn)生的音頻模擬信號(hào)無線傳遞到揚(yáng)聲器。該無線傳遞通常由將模擬信號(hào)調(diào)制到射頻(RF)載波信號(hào)上來完成。
美國(guó)(U.S.)政府的聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)嚴(yán)格地管理信息能夠被發(fā)射到大氣的條件。按照47CFR§15.249，F(xiàn)CC已經(jīng)分配高于900MHz的射頻波段為非特許的。這些波段通常對(duì)用傳統(tǒng)的調(diào)制的信號(hào)要求用小于1mw功率的射頻信號(hào)傳送，而對(duì)于擴(kuò)頻調(diào)制的信號(hào)要求用小于1w的功率。均屬于Borchardt等的美國(guó)專利5,272,525、美國(guó)專利5,410,735和美國(guó)專利5,666,658描述了工作在大于900MHz的頻率的無線音頻系統(tǒng)。美國(guó)專利6,212,359(Knox)描述了從使用大于900MHz的頻率的接收機(jī)調(diào)諧器接收數(shù)字化的音樂的傳輸系統(tǒng)。
由MPEG定義的用于數(shù)字化模擬信號(hào)的壓縮的運(yùn)算法則被出版為ISO/IEC11172和ISO/IEC13818。按照ISO/IEC11172公開的運(yùn)算法則一般被指定為MPEG-1第3層，而按照ISO/IEC13818公開的運(yùn)算法則一般被指定為MPEG-2先進(jìn)的音頻編碼(AAC)。這些運(yùn)算法則在下文中將被指作MP-3，并包括這些和任何導(dǎo)出的作為在MPEG支持下發(fā)展的運(yùn)算法則。
為了數(shù)字化模擬信號(hào)的MP-3壓縮，模擬信號(hào)以44.1kHz的頻率被取樣。每個(gè)樣本有16比特。不壓縮的話，立體聲音頻信號(hào)的二分之一需要超過1.4M比特的數(shù)據(jù)。MP-3運(yùn)算法則允許對(duì)具有大于15KHz的帶寬的立體聲音頻用12倍到具有大約2.5KHz的帶寬以96倍數(shù)據(jù)壓縮以獲取電話質(zhì)量音頻。
MP3是具有執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的程序的很多譯本的開放的標(biāo)準(zhǔn)。而且，也提供經(jīng)濟(jì)的硬件來完成執(zhí)行運(yùn)算法則的程序的數(shù)字信號(hào)處理器和微控制器。由于對(duì)更廉價(jià)的需求和更多消費(fèi)者對(duì)音頻系統(tǒng)需求的增加，專用集成電路(ASIC′s)被發(fā)展以完成MP3規(guī)范的運(yùn)算。原先，MP3標(biāo)準(zhǔn)打算主要由對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)視頻編碼使用。然而，目前MP3標(biāo)準(zhǔn)被用在數(shù)字音頻廣播、對(duì)廣播內(nèi)容的發(fā)送的電話傳送、廣播系統(tǒng)中的檔案的存儲(chǔ)、數(shù)字電視的聲音、互聯(lián)網(wǎng)的音頻信號(hào)(音樂)流中，用來在包含用來重放的已存儲(chǔ)的音頻內(nèi)容的便攜的音頻裝置中使用，并用于數(shù)字化的音樂文件在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)和交換。這些應(yīng)用中的每一個(gè)在存儲(chǔ)介質(zhì)(半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或磁性或光學(xué)的存儲(chǔ)介質(zhì))上存儲(chǔ)或保留壓縮的、數(shù)字化的音頻信號(hào)或者使用在音頻信號(hào)廣播到廣泛的范圍被普通居民所使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種傳遞模擬信號(hào)的無線傳輸系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種接受模擬信號(hào)的無線射頻傳送的無線接收系統(tǒng)。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是在固定的局部范圍內(nèi)模擬信號(hào)的無線發(fā)送和接收。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的中的至少一個(gè)，無線音頻傳輸系統(tǒng)包括第一編碼器，用來接收模擬信號(hào)以把模擬信號(hào)數(shù)字化，并使用MP-3壓縮運(yùn)算法則壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)。MP-3壓縮運(yùn)算法則提供數(shù)字化模擬信號(hào)與壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的壓縮比，該壓縮比從近似8∶1到近似96∶1并由模擬信號(hào)的音頻再現(xiàn)的質(zhì)量確定。
調(diào)制器與第一編碼器連接以接收壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)并用壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)調(diào)制載波信號(hào)。調(diào)制的載波信號(hào)被傳送到用于無線傳送的發(fā)射器。本發(fā)明的載波信號(hào)處在由FCC指定的用于非特許通訊的RF頻帶內(nèi)有大于900Mz的頻率。
接收器獲得已調(diào)制的載波信號(hào)并把它傳送到解調(diào)器。解調(diào)器從調(diào)制載波信號(hào)中取出壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。取出的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)被傳送到與解調(diào)器連接的第一解碼器。第一解碼器使用MP-3解壓縮運(yùn)算法則對(duì)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)解壓縮并把數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的再現(xiàn)。
傳輸還可以包括連接在第一編碼器和調(diào)制器之間的幀格式器，把壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)分成幀。每一幀包括多個(gè)數(shù)據(jù)包，在每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分有同步(SYNC)碼。在每個(gè)幀的末尾有幀尾碼(EOF)來劃分幀的界限。
在壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的電壓電平之間會(huì)有不充分的轉(zhuǎn)換，這會(huì)引起在接收壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)時(shí)的錯(cuò)誤。為了補(bǔ)償不充分的轉(zhuǎn)換，傳輸系統(tǒng)可以有比特填充電路。連接在幀格式器和調(diào)制器之間的比特填充電路把比特插入到具有不充分的轉(zhuǎn)換的任一幀中。為了在一個(gè)數(shù)據(jù)包中有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換數(shù)量，使用7比1的比特填充率。
為了壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的傳送，壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)還在第二編碼器中被編碼為不歸零反轉(zhuǎn)碼(NRZI)。第二編碼器被自由選擇地放在連接于第一編碼器和調(diào)制器之間來執(zhí)行NRZI編碼。
如果傳輸系統(tǒng)使用NRZI編碼，傳輸系統(tǒng)還包括放在連接于解調(diào)器和第一解碼器之間的第二解碼器。第二解碼器恢復(fù)NRZI編碼的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)，以從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中消除NRZI編碼。另外，如果壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)已經(jīng)有額外的比特填充到壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中以補(bǔ)償不充分的轉(zhuǎn)化，傳輸系統(tǒng)有連接在第二解碼器和第一解碼器之間的比特提取器。該比特提取器消除插入到壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中的所有比特以恢復(fù)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的原始轉(zhuǎn)換。
如果壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)被分成幀，傳輸系統(tǒng)還加入連接在解調(diào)器和第一解碼器之間的幀消除器。該幀消除器從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分中消除同步碼并從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的每一幀的末尾消除幀尾碼。


圖1是本發(fā)明的模擬傳輸系統(tǒng)的方框圖。
圖2是本發(fā)明的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)包和幀結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是本發(fā)明的模擬音頻信號(hào)的傳輸方法的流程圖。
圖4是本發(fā)明的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的發(fā)送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的流程圖。
圖5是本發(fā)明從接收到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中提取以再現(xiàn)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的流程圖。
圖6和7是本發(fā)明的NRZI數(shù)據(jù)編碼的結(jié)構(gòu)和對(duì)不充分的轉(zhuǎn)換比特填充的圖。
具體實(shí)施例方式
如上所述，MP-3編碼器和解碼器在商業(yè)上被實(shí)現(xiàn)為數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或被編程以接收數(shù)字化模擬信號(hào)，比如從在話筒上的聲音效果建立的音頻信號(hào)的微處理器。另外，ASIC MP-3編碼器和解碼器是存在的，以對(duì)MP-3編碼和解碼提供經(jīng)濟(jì)的解決方案。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1來說明本發(fā)明的模擬音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)。音頻輸入5連接到發(fā)射器子系統(tǒng)10。發(fā)射器子系統(tǒng)10把作為電磁波45的調(diào)制的RF載波信號(hào)傳送到接收器子系統(tǒng)50。接收器子系統(tǒng)50提取并再現(xiàn)音頻信號(hào)，該音頻信號(hào)傳送到音頻輸出85。
發(fā)射器子系統(tǒng)10有接收模擬輸入信號(hào)的MP-3編碼器15。MP-3編碼器包括模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它以44.1kHz的取樣率對(duì)模擬信號(hào)取樣。被取樣的模擬信號(hào)隨后被數(shù)字化以在取樣點(diǎn)描述模擬信號(hào)的電壓電平。MP-3編碼器再按照如上所述的MP-3壓縮運(yùn)算法則對(duì)取樣的、數(shù)字化模擬信號(hào)進(jìn)行壓縮。
壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)20可以被直接傳送到發(fā)射器35來發(fā)射到接收器子系統(tǒng)50或優(yōu)先送到第二數(shù)據(jù)編碼器25。第二數(shù)據(jù)編碼器25包括如圖2所示把壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)分成數(shù)據(jù)包的幀格式器。每個(gè)數(shù)據(jù)包有添加到每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分的同步碼字(0000 0001)。十六個(gè)數(shù)據(jù)包一起組成為一幀。每一幀用幀尾碼字劃分界限。
如果壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的幀不包含充分的轉(zhuǎn)換，接收器子系統(tǒng)50會(huì)不能正確地恢復(fù)被傳送來的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。參照?qǐng)D7，壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)有從時(shí)刻t4到時(shí)刻t12都在一個(gè)電平(1)的一系列數(shù)據(jù)比特。該時(shí)間段引起壓縮的數(shù)字化的音頻信號(hào)的頻率成分不適當(dāng)?shù)仄x于確保由圖1的接收器50正確接收所要求的頻率。為了使得頻率成分實(shí)質(zhì)上正確，第一邏輯電平(0)的比特被插入(填充)在時(shí)刻t10和時(shí)刻t11之間。填充的比特不影響壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的信息內(nèi)容。
為了確保壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的每一幀內(nèi)轉(zhuǎn)換的適當(dāng)?shù)臄?shù)量，第二數(shù)據(jù)編碼器包含比特填充器電路，以確保轉(zhuǎn)換的適當(dāng)?shù)臄?shù)量出現(xiàn)在發(fā)射的信號(hào)中。在優(yōu)選實(shí)施例的情況中，一系列包含一定數(shù)量的特殊的邏輯電平的比特，在該情況下，連續(xù)的一組中六個(gè)電平必須被轉(zhuǎn)換為相反的邏輯電平(一個(gè)零)跟隨。比特填充器處理壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的每一幀并按照在壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中的連續(xù)的邏輯電平的數(shù)量放置必要的比特。
數(shù)字化模擬信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)格式被稱為不歸零(NRZ)，它表明數(shù)字化模擬信號(hào)的電壓電平在系統(tǒng)的每一時(shí)間段或時(shí)鐘上改變。在通信系統(tǒng)中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)字化模擬信號(hào)的編碼比如如圖6所示不歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)在數(shù)字化模擬信號(hào)恢復(fù)時(shí)較少傾向于誤差情況，并且要求較少的帶寬。NRZI編碼基于先前的比特和當(dāng)前的比特的電壓電平。如果先前的比特是第一電壓電平(0)，并且當(dāng)前的比特是第二邏輯電平(1)，編碼的數(shù)據(jù)保持在如在時(shí)刻t2、t5、t10和t13所示的先前的編碼的比特的邏輯電平。如果先前的比特是第一電壓電平(0)并且當(dāng)前的比特也是第一邏輯電平(0)，編碼的數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)或改變?yōu)槿鐣r(shí)刻t1、t7、t9和t12所示的先前的編碼的比特的相反的邏輯電平。如果先前的比特是第二電壓電平(1)并且當(dāng)前的比特也是第二邏輯電平(1)，編碼的數(shù)據(jù)保持在如在時(shí)刻t3所示的先前的編碼的比特的邏輯電平。同時(shí)，如果先前的比特是第二電壓電平(1)并且當(dāng)前的比特是第一邏輯電平(0)，編碼的數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)或改變?yōu)槿鐣r(shí)刻t4、t6和t11所示的先前的編碼的比特的相反的邏輯電平。
在每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分的同步碼提供時(shí)鐘脈沖，該時(shí)鐘脈沖允許接收器子系統(tǒng)50監(jiān)測(cè)每個(gè)數(shù)據(jù)包的邊界。在每一幀的末尾的幀尾碼產(chǎn)生獨(dú)特的碼，它允許接收器子系統(tǒng)50劃分每一幀的界限。
回到圖1，數(shù)據(jù)編碼器用NRZI編碼電路把壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為NRIZ編碼的數(shù)據(jù)30。NRZI編碼的數(shù)據(jù)30被傳遞給發(fā)射器35。發(fā)射器包括調(diào)制器，它把壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)(NRZI編碼的或未編碼的)和RF載波信號(hào)用普通的移頻鍵控(FSK)合并。RF載波信號(hào)處于大于900MHz的非特許頻帶。其他通常的調(diào)制方式比如調(diào)幅調(diào)制(AM)和相位調(diào)制(PM)可以被使用。另外，更復(fù)雜的調(diào)制技術(shù)比如擴(kuò)頻調(diào)制或正交移相鍵控可以被使用并仍然與本發(fā)明結(jié)合在一起。
調(diào)制的RF載波信號(hào)被傳送到發(fā)射器激勵(lì)器，它激勵(lì)包含電磁波45的天線40發(fā)送信號(hào)到大氣。電磁波50在接收器子系統(tǒng)50的天線55被接收。
接收器子系統(tǒng)50有接收器60，它恢復(fù)通過電磁波45被天線55感應(yīng)的調(diào)制的RF載波信號(hào)。接收器60用接收放大器來恢復(fù)并放大已調(diào)制的RF載波信號(hào)?；謴?fù)后的RF載波信號(hào)被提供給接受器中的解調(diào)器來提取NRZI編碼的或標(biāo)準(zhǔn)NRZ編碼的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。如果壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)被NRZ編碼，與NRZI編碼相對(duì)，壓縮的模擬信號(hào)被傳送到MP-3解碼器80，模擬信號(hào)被解壓縮以再現(xiàn)原始的數(shù)字化模擬信號(hào)。再現(xiàn)的數(shù)字化模擬信號(hào)被傳送到數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器以再現(xiàn)模擬信號(hào)。
如果提取的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)被NRZI編碼，恢復(fù)的NRZI編碼的數(shù)字化模擬信號(hào)65被傳送到數(shù)據(jù)解碼器70。數(shù)據(jù)解碼器70用NRZI解碼器來恢復(fù)NRZI編碼的壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。數(shù)據(jù)解碼器70另外用比特提取器來除去添加到壓縮的數(shù)字化的數(shù)據(jù)中用來確保在壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中轉(zhuǎn)換的正確數(shù)量的額外的比特。幀提取器除去添加在壓縮的數(shù)字化的數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分的同步碼字和添加在每一幀的末尾的幀尾碼字。這再現(xiàn)了被傳送到MP-3解碼器的原始的MP-3壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)75。
MP-3解碼器展開壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)以再現(xiàn)原始的數(shù)字化模擬信號(hào)。原始的數(shù)字化模擬信號(hào)的再現(xiàn)是如上所述的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入，而原始的模擬信號(hào)輸出的再現(xiàn)被傳送到外部電路。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3、4和5來論述模擬音頻信號(hào)的發(fā)送和接收的方法。音頻信號(hào)被周期地取樣并被轉(zhuǎn)換為表明音頻信號(hào)的幅度的數(shù)字值(步驟300)。數(shù)字化的音頻信號(hào)按照MP-3運(yùn)算法則被壓縮(步驟305)以形成MP-3編碼的比特流。MP-3編碼的比特流再被格式化(步驟310)為幀。幀通過把MP-3編碼的比特流分為如圖2所示的數(shù)據(jù)包來形成。同步字(0000 0001)被放置在每個(gè)數(shù)據(jù)包的開始部分。十六個(gè)數(shù)據(jù)包則被形成為帶有放置在每一幀的末尾的幀尾碼字(0101 0101)的幀。如上所述，如果在一幀內(nèi)有非常少的轉(zhuǎn)換，額外的比特必須被填充到幀中以確保MP-3編碼的數(shù)據(jù)的正確的恢復(fù)。在步驟315，額外的比特被插入到MP-3編碼數(shù)的幀中。為了提供MP-3編碼的數(shù)據(jù)的最佳的頻率成分，MP-3編碼的數(shù)據(jù)被進(jìn)一步編碼(步驟320)為NRZI格式。NRZI格式化也如圖6中所述。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4以進(jìn)一步論述幀格式化(步驟310)、比特填充(步驟315)和NRZI編碼(步驟320)。MP-3編碼的比特流被提供(步驟400)。MP-3編碼的比特流的字節(jié)數(shù)(n)被選擇(步驟405)并且同步字在數(shù)據(jù)包的起始部分被插入(步驟410)。為了確保每個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)正確數(shù)量轉(zhuǎn)換，如圖7所示每個(gè)數(shù)據(jù)包有比特插入到每個(gè)數(shù)據(jù)包中。每個(gè)數(shù)據(jù)包再用NRZI編碼被編碼(步驟420)。數(shù)據(jù)包的形成(步驟405-420)被重復(fù)許多次(m)(步驟425)以形成幀。在幀的形成結(jié)束時(shí)，幀尾碼字在每一幀的末尾被添加(步驟430)為NRZI格式。
回到圖3，RF載波信號(hào)被MP-3編碼的比特流的NRZI編碼的幀調(diào)制(步驟325)并通過大氣被發(fā)送(步驟330)為電磁波。電磁波被接收并且已調(diào)制的載波信號(hào)被恢復(fù)(步驟335)。接收的RF載波信號(hào)則被解調(diào)以再現(xiàn)MP-3編碼比特流的NRZI編碼幀。MP-3編碼比特流的NRZI編碼幀再被解碼(步驟345)以恢復(fù)MP-3編碼比特流的幀。為確保轉(zhuǎn)換正確數(shù)量而插入的額外的比特從MP-3編碼的數(shù)據(jù)幀中消除(步驟350)。同步字從每個(gè)數(shù)據(jù)包消除并且?guī)泊a字從每一幀中被消除以提取(步驟355)MP-3編碼比特流。MP-3編碼比特流被按照MP-3運(yùn)算法則解碼(步驟360)以解壓縮MP-3編碼比特流來再現(xiàn)原始的數(shù)字化模擬信號(hào)的復(fù)制品。原始的數(shù)字化模擬信號(hào)的復(fù)制品被恢復(fù)(步驟365)為基本上相等于原始的模擬音頻信號(hào)的模擬信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5以論述MP-3編碼比特流的NRZI編碼幀的解碼(步驟345)、被插入比特的消除(步驟350)和MP-3編碼比特流的提取(步驟355)。解調(diào)的RF載波的接收比特流被提供(步驟500)。同步字被檢出(步驟505)并且數(shù)據(jù)包被提取(步驟510)。數(shù)據(jù)包再被解碼以把NRZI編碼的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為MP3編碼的比特流。如果比特流有同一邏輯電平六個(gè)連續(xù)的比特(在本實(shí)施例中為1)，如圖7所示，隨后的比特被忽略(步驟515)。該過程(步驟505-530)被重復(fù)許多次(m)以完成幀。幀尾碼字被消除并且MP-3編碼的數(shù)據(jù)被恢復(fù)。
目前，MP-3編碼/解碼ASIC提供壓縮和解壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)以限制它們傳輸帶寬的經(jīng)濟(jì)的方法。而且，工作在大于900MHz的非特許的RF波段的發(fā)射器和接收器也花費(fèi)有效的通信裝置。MP-3編碼/解碼ASIC的組合和900MHz RF發(fā)射器和接收器允許如本發(fā)明所述的發(fā)射和接收系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
盡管本發(fā)明已經(jīng)被詳細(xì)地示出并參照優(yōu)選實(shí)施例被說明，可以理解在不偏離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，通過現(xiàn)有技術(shù)的指導(dǎo)可以在形式和細(xì)節(jié)上作出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種無線音頻發(fā)送和接收系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括第一編碼器，用于接收模擬信號(hào)，數(shù)字化所述的模擬信號(hào)，并使用MP-3壓縮方式來壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)；調(diào)制器，與第一編碼器連接，以接收壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)并用壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)調(diào)制載波頻率；發(fā)射器，與已調(diào)制的載波信號(hào)連接，以無線發(fā)送已調(diào)制的載波信號(hào)；接收器，接收已調(diào)制的載波信號(hào)；解調(diào)器，與接收器連接，從已調(diào)制的載波信號(hào)中提取壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)；以及第一解碼器，與解調(diào)器連接，用以用MP-3解壓縮對(duì)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)解壓縮并將所述的數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的再現(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括幀格式器，它連接在第一編碼器和調(diào)制器之間，用來把壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)分為數(shù)據(jù)包，在每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分放置同步碼，將多個(gè)數(shù)據(jù)包組裝到一幀中，并在所述幀的末尾放置幀尾碼。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括比特填充電路，它連接在幀格式器和調(diào)制器之間，用來向具有不充分的轉(zhuǎn)換的任一幀中插入比特，因?yàn)樵诮邮諌嚎s的數(shù)字化模擬信號(hào)時(shí)所述的不充分的轉(zhuǎn)換會(huì)引起錯(cuò)誤。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二編碼器，用來將壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)編碼為不歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)編碼。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二解碼器裝置，連接在解調(diào)器和第一解碼器之間，用來把NRZI編碼的、壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)恢復(fù)為壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括比特提取器電路，連接在第二解碼器和第一解碼器之間，用來消除插入到壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中的比特以恢復(fù)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的原始傳送。
7.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括幀消除器，連接在解調(diào)器和第一解碼器之間，用來從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)包的開始部分消除同步碼，并從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)包的每一幀的末尾消除幀尾碼。
8.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述載波頻率至少是900MHz。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化模擬信號(hào)的壓縮比從近似8∶1到近似96∶1并且由模擬信號(hào)的音頻再現(xiàn)的質(zhì)量確定。
10.一種無線音頻發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括第一編碼器，用于接收模擬信號(hào)，數(shù)字化所述的模擬信號(hào)，并使用MP-3壓縮方式來壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)；調(diào)制器，與第一編碼器連接，以接收壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)并用壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)調(diào)制載波頻率；發(fā)射器，與已調(diào)制的載波信號(hào)連接，以無線發(fā)送調(diào)制的載波信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括幀格式器，它連接在第一編碼器和調(diào)制器之間，用來把壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)分為數(shù)據(jù)包，在每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分放置同步碼，將多個(gè)數(shù)據(jù)包組裝到一幀中，并在所述幀的末尾放置幀尾碼。
12.如權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括比特填充電路，它連接在幀格式器和調(diào)制器之間，用來向具有不充分的轉(zhuǎn)換的任一幀中插入比特，因?yàn)樵诮邮諌嚎s的數(shù)字化模擬信號(hào)時(shí)所述的不充分的轉(zhuǎn)換會(huì)引起錯(cuò)誤。
13.如權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二編碼器，用來將壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)編碼為不歸零反轉(zhuǎn)(NRZI)編碼。
14.如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于所述載波頻率至少是900MHz。
15.如權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化模擬信號(hào)的壓縮比從近似8∶1到近似96∶1并且由模擬信號(hào)的音頻再現(xiàn)的質(zhì)量確定。
16.無線音頻接收器系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括接收器，接收已調(diào)制的載波信號(hào)；解調(diào)器，與接收器連接，從已調(diào)制的載波信號(hào)中提取壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)；以及第一解碼器，與解調(diào)器連接，用以用MP-3解壓縮對(duì)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)解壓縮并將所述的數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的再現(xiàn)。
17.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二解碼器裝置，連接在解調(diào)器和第一解碼器之間，用來把NRZI編碼的、壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)恢復(fù)為壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括比特提取器電路，連接在第二解碼器和第一解碼器之間，用來消除插入到壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中的比特以恢復(fù)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的原始傳送。
19.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括幀消除器，連接在解調(diào)器和第一解碼器之間，用來從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的每個(gè)數(shù)據(jù)包的開始部分消除同步碼并從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)包的每一幀的末尾消除幀尾碼。
20.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其特征在于所述載波頻率至少是900MHz。
21.如權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字化模擬信號(hào)的壓縮比從近似8∶1到近似96∶1并且由模擬信號(hào)的音頻再現(xiàn)的質(zhì)量確定。
22.一種模擬信號(hào)的無線傳輸方法，包括步驟獲取模擬信號(hào)；數(shù)字化模擬信號(hào)；按照MP-3編碼運(yùn)算法則壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)；用壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)調(diào)制載波信號(hào)；并發(fā)送所述的已調(diào)制的載波信號(hào)；接收所述的已調(diào)制的載波信號(hào)；解調(diào)所述的已調(diào)制的載波信號(hào)以提取壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)；按照MP-3解碼運(yùn)算法則對(duì)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)解壓縮；把數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為再現(xiàn)的模擬信號(hào)。
23.如權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括形成壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的幀的步驟，該步驟有以下步驟組合多個(gè)壓縮的模擬信號(hào)的字節(jié)以建立數(shù)據(jù)包；在每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分放置同步碼；組合多個(gè)所述的數(shù)據(jù)包以形成幀；并在每一幀的末尾放置幀尾碼。
24.如權(quán)利要求23的方法，進(jìn)一步包括步驟在具有不充分的轉(zhuǎn)換的任一幀內(nèi)插入附加的比特，因?yàn)樵诮邮諌嚎s的數(shù)字化模擬信號(hào)時(shí)所述的不充分的轉(zhuǎn)換會(huì)引起錯(cuò)誤。
25.如權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括步驟將壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)編碼為NRZI格式。
26.如權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括步驟解碼NRZI編碼的、壓縮的和數(shù)字化模擬信號(hào)以恢復(fù)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)。
27.如權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括步驟提取插入到壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中的比特以恢復(fù)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)的原始的傳送。
28.如權(quán)利要求22的方法，進(jìn)一步包括步驟通過從每個(gè)數(shù)據(jù)包的起始部分消除同步碼，從壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)中消除幀；并從每一幀的末尾消除幀尾碼。
29.如權(quán)利要求22的方法，其特征在于所述載波頻率至少是900MHz。
30.如權(quán)利要求22的方法，其特征在于所述數(shù)字化模擬信號(hào)的壓縮比從近似8∶1到近似96∶1并且由模擬信號(hào)的音頻再現(xiàn)的質(zhì)量確定。
全文摘要
一種在固定的范圍內(nèi)的傳遞模擬信號(hào)的無線發(fā)送和接收系統(tǒng)。無線傳輸系統(tǒng)包括第一編碼器，用于接收模擬信號(hào)，數(shù)字化所述的模擬信號(hào)，并使用MP－3壓縮方式來壓縮數(shù)字化模擬信號(hào)；調(diào)制器，用壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)調(diào)制載波信號(hào)；和發(fā)射器，用于無線發(fā)送已調(diào)制的RF載波信號(hào)。接收系統(tǒng)有接收器，用來獲取已調(diào)制的載波信號(hào)；解調(diào)器，從已調(diào)制的載波信號(hào)中提取壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)；和第一解碼器，用以用MP－3解壓縮對(duì)壓縮的數(shù)字化模擬信號(hào)解壓縮并將數(shù)字化模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的再現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04L25/49GK1398055SQ0114199
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月16日
發(fā)明者胡家明, 蘇仁昆 申請(qǐng)人:納斯高電子(香港)有限公司