СИСТЕМА КОМБИНИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ ПОСТОЯННОЙ ОГИБАЮЩЕЙ
SYSTEM FOR COMBINING SIGNALS FOR TRANSMITTING INFORMATION THROUGH CONSTANT ENVELOPE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к телекоммуникации, в частности, к управлению передачей информации посредством несущего сигнала. В частности, настоящее изобретение относится к способу и устройству для осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В области телекоммуникации информацию иногда отправляют посредством несущего сигнала. Несущий сигнал представляет собой тип сигналов, имеющих вид и форму, которую подвергают модуляции, чтобы закодировать информацию в сигнале для передачи. Несущий сигнал имеет тональную частоту, известную как "тон несущего сигнала" (carrier tone). Когда отправляют информацию с модулированным несущим сигналом, тон несущего сигнала не модифицируется. Несущий сигнал, например, может быть использован для отправки информации в виде электромагнитной волны по воздуху или через пространство.
[0003] В настоящее время большая часть информации, отправляемой с несущим сигналом, является цифровой информацией. Эту цифровую информацию обычно принимают в виде последовательности бит для передачи несущим сигналом. Если информация, подлежащая отправке с несущим сигналом, поступает от аналогового сигнала, аналоговый сигнал сначала преобразуют в цифровую информацию для передачи с несущим сигналом. Каждый из бит имеет значение +1 или -1.
[0004] Информация, отправленная посредством несущего сигнала, может поступать из многих источников. Даже когда информация поступает из одного источника, множественные последовательности бит информации могут быть отправлены одновременно с несущим сигналом. Перед тем, как последовательность бит информации модулируют в несущем сигнале, эту последовательность бит обычно сначала подвергают расширению с использованием кода компонента, выбранного для указанной последовательности бит.Когда множественные подвергнутые расширению последовательности бит передают с одним несущим сигналом, обычно используют технику комбинирования сигнала с тем, чтобы перед передачей выполнить комбинирование подвергнутых расширению последовательностей бит в составную последовательность бит.
[0005] Эти коды компонентов представляют собой последовательности элементарных сигналов (chip). Элементарные сигналы обычно имеют значение +1 или -1. Термин "элементарные сигналы" был выбран для того, чтобы не было путаницы с термином "биты", используемых в указанной последовательности бит информации.
[0006] Когда тон несущего сигнала подвергают модуляции для передачи составной последовательности бит информации, может происходить уменьшение энергетической эффективности несущего сигнала. В связи с этим было бы желательно иметь способ и устройство, которыми учитываются по меньшей мере некоторые из указанных выше проблем, а также другие возможные проблемы. Например, было бы желательно иметь способ и устройство, увеличивающие энергетическую эффективность тона несущего сигнала, когда тон подвергают модуляции для передачи составной последовательности бит информации.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] В одном иллюстративном варианте реализации изобретения представлен способ осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала. Определяют все возможные комбинации из всех кодов компонентов для фаз для осуществления указанной передачи. Также определяют необходимые мощности кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы между всеми парами кодов компонентов. Кроме того определяют часть переменных процесса поиска, чтобы уменьшить множество переменных, находимых посредством процесса поиска. Кроме того определяют дельты и весовые отклонения для стандартных разностей в матрице Якоби для использования в процессе поиска. Также определяют штрафные коэффициенты для оценивания целевой функции процесса поиска. Осуществляют процесс поиска.
[0008] Еще в одном иллюстративном варианте реализации изобретения система комбинирования сигналов содержит процесс поиска и генератор кодов компонентов. Процесс поиска выявляет фазовые значения для фаз для осуществления передачи информации с использованием носителя с постоянной огибающей. Генератор кодов компонентов определяет все возможные комбинации из всех кодов компонентов для указанных фаз. Генератор кодов компонентов также определяет необходимые мощности кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы между всеми парами кодов компонентов. Генератор кодов компонентов кроме того определяет часть переменных процесса поиска, чтобы уменьшить множество переменных, находимых посредством процесса поиска. Генератор кодов компонентов кроме того определяет дельты и весовые отклонения для стандартных разностей в матрице Якоби для использования в процессе поиска. Генератор кодов компонентов кроме того определяет штрафные коэффициенты для оценивания целевой функции процесса поиска. Генератор кодов компонентов затем использует процесс поиска для выявления указанных фазовых значений.
[0009] Еще в одном иллюстративном варианте реализации изобретения устройство содержит процесс поиска и генератор кодов компонентов. Процесс поиска выявляет фазовые значения для фаз для осуществления передачи информации с использованием носителя с постоянной огибающей. Генератор кодов компонентов определяет все возможные комбинации из всех кодов компонентов для указанных фаз. Генератор кодов компонентов также определяет необходимые мощности кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы между всеми парами кодов компонентов. Генератор кодов компонентов кроме того определяет часть переменных процесса поиска, чтобы уменьшить множество переменных, находимых посредством процесса поиска. Генератор кодов компонентов кроме того определяет дельты и весовые отклонения для стандартных разностей в матрице Якоби для использования в процессе поиска. Генератор кодов компонентов кроме того определяет штрафные коэффициенты для оценивания целевой функции процесса поиска. Генератор кодов компонентов затем использует процесс поиска для выявления указанных фазовых значений.
[0010] Указанные признаки и функции могут быть реализованы независимо в различных вариантах осуществления настоящего изобретения или могут быть скомбинированы с получением других вариантов осуществления изобретения, дополнительные подробности которых могут быть очевидными при обращении к последующему описанию и чертежам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Признаки иллюстративных вариантов реализации изобретения, обеспечивающие новизну по сравнению с уровнем техники, изложены в прилагаемой формуле изобретения. При этом иллюстративные варианты реализации изобретения, а также предпочтительный режим их применения, дополнительные цели и преимущества будут лучше поняты из следующего подробного описания иллюстративного варианта реализации изобретения при рассмотрении вместе с сопроводительными чертежами, на которых:
[0012] на ФИГ. 1 показана иллюстрация телекоммуникационной среды в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0013] на ФИГ. 2 показана иллюстрация блок-схемы телекоммуникационной среды в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0014] на ФИГ. 3 показана иллюстрация блок-схемы двоичного кода расширения в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0015] на ФИГ. 4 показана иллюстрация блок-схемы генератора кодов компонентов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0016] на ФИГ. 5 показана иллюстрация блок-схемы оценивания фаз и зависимостей фаз в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0017] на ФИГ. 6 показана иллюстрация таблицы фаз четырех кодов компонентов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0018] на ФИГ. 7 показана иллюстрация фазовых значений в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0019] на ФИГ. 8 показана иллюстрация постоянной огибающей для четырех кодов компонентов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0020] на ФИГ. 9 показана иллюстрация структурной схемы процесса осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения;
[0021] на ФИГ. 10 показана иллюстрация структурной схемы процесса осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения и
[0022] на ФИГ. 11 показана иллюстрация блок-схемы системы обработки данных, согласно которой может быть осуществлен иллюстративный вариант реализации изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБЕТЕНИЯ
[0023] В иллюстративных вариантах реализации изобретения рассматривается и учитывается, что для оптимизации комбинирования множественных последовательностей бит несущего сигнала описан способ передачи с постоянной огибающей и фазовой оптимизации (phase-optimized constant-envelope (РОСЕТ)). Однако этот способ требует использования процесса поиска, включающего множество переменных в системе уравнений процесса поиска, что приводит к увеличению времени и рабочих ресурсов, необходимых для получения решения. В результате, процесс поиска может занимать больше времени и использовать больше ресурсов для получения решения, чем желательно.
[0024] В иллюстративных вариантах реализации изобретения способ и устройство комбинируют множество двоичных последовательностей в одну результирующую последовательность для передачи. Каждая из этих двоичных последовательностей называется двоичной последовательностью компонента, а результирующая последовательность названа составной последовательностью. В иллюстративных вариантах реализации изобретения каждая двоичная последовательность компонента содержит ряд бит, элементарных сигналов или обоих указанных элементов, имеющих значения +1 или -1, и имеет определяемую пользователем минимальную мощность для двоичной последовательности компонента, подлежащую извлечению посредством приемника. Составная последовательность представляет все указанные двоичные последовательности компонентов. Составная последовательность включает в себя амплитуду и фазу в любой данный момент времени.
[0025] Для эффективного с точки зрения мощности представления множества двоичных последовательностей компонентов эти различные иллюстративные варианты реализации изобретения обеспечивают минимально необходимую постоянную амплитуду и множество фаз в зависимости от множества подлежащих комбинированию двоичных последовательностей компонентов. Количество фаз составляет 2N, где N является количеством двоичных последовательностей компонентов. Кроме того, иллюстративные варианты реализации изобретения оптимизируют фазы для составной последовательности таким образом, что составная последовательность, принятая приемником, позволяет приемнику осуществлять извлечение каждой двоичной последовательности компонента и связанной с ним мощности посредством корреляции, как если бы передача двоичных последовательностей компонентов осуществлялась без комбинирования.
[0026] Таким образом, иллюстративные варианты реализации изобретения обеспечивают создание способа и устройства для осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала. В одном иллюстративном варианте реализации изобретения устройство содержит процесс поиска и генератор кодов компонентов. Процесс поиска выявляет фазовые значения для фаз для осуществления передачи информации с использованием носителя с постоянной огибающей. Постоянная огибающая представляет собой окружность, на которой находятся фазы, представляющие составную последовательность. Радиус постоянной огибающей является величиной амплитуды передачи составной последовательности.
[0027] Генератор кодов компонентов определяет все возможные комбинации из всех кодов компонентов для фаз. Генератор кодов компонентов также определяет необходимые мощности кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы между всеми парами кодов компонентов. Генератор кодов компонентов кроме того определяет часть переменных процесса поиска, чтобы уменьшить множество переменных, находимых посредством процесса поиска. Генератор кодов компонентов кроме того определяет дельты и весовые отклонения для стандартных разностей в матрице Якоби для использования в процессе поиска. Генератор кодов компонентов кроме того определяет штрафные коэффициенты, чтобы оценить целевую функцию процесса поиска. Генератор кодов компонентов затем использует поисковую систему для осуществления процесса поиска для выявления фазовых значений.
[0028] Со ссылкой на фигуры чертежей, в частности на ФИГ. 1, изображена иллюстрация телекоммуникационной среды в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. В этом примере телекоммуникационная среда 100 содержит источники 102 информации 103. Как показано на чертежах, источники 102 могут представлять собой серверные компьютеры или устройства других подходящих типов в телекоммуникационной среде 100. Например, источники 102 могут также включать в себя спутники и сотовые устройства. В этом иллюстративном примере источники 102 отправляют информацию 103 с использованием компонентов телекоммуникационной среды 100.
[0029] Как показано на чертежах, адресаты информации 103 включают в себя по меньшей мере одно из следующего: воздушный летательный аппарат 104, компьютер 106, портативные устройства 108 или устройства других подходящих типов в телекоммуникационной среде 100. Например, части информации 103 из источников 102 могут включать в себя по меньшей мере одно из следующего: сообщения по сети Интернет, спутниковые навигационные данные или другие подходящие типы информации. Портативные устройства 108 представляют собой по меньшей мере одно из следующего: портативные персональные компьютеры типа "лэптоп", портативные цифровые устройства, планшетные компьютеры или устройства других подходящих типов для приема указанных частей информации 103 от источников 102.
[0030] При использовании в настоящем документе выражение "по меньшей мере одно из следующего", употребляемое со списком объектов, означает, что могут быть использованы различные комбинации из одного или большего количества приведенных в списке объектов и только один из объектов, указанных в списке, может быть необходим. Другими словами, "по меньшей мере одно из этого" означает, что любое сочетание элементов и их количество из этого списка может быть использовано, но не все из пунктов списка должны присутствовать. Объект может представлять собой конкретный объект, вещь или категорию.
[0031] Например, без ограничения, выражение "по меньшей мере одно из следующего: объект А, объект В и объект С" может включать объект А, объект А и объект В или объект В. Этот пример также может включать объект А, объект В и объект С или объект В и объект С. Конечно, могут присутствовать любые комбинации этих объектов. В других примерах выражение "по меньшей мере одно из следующего" может представлять собой, например, без ограничения, два объекта А, один объект В и десять объектов С; четыре объекта В и семь объектов С или какие-либо иные подходящие комбинации.
[0032] Как показано на чертежах, вышка 112 является компонентом в телекоммуникационной среде 100, который сообщается с источниками 102. Сообщение проходит по сети 113. В этом иллюстративном примере сеть 113 может быть частью сети Интернет или сетью другого подходящего типа.
[0033] В указанном иллюстративном примере вышка 112 сообщается со спутником 114 с использованием сигналов 116. В этом примере вышка 112 генерирует сигналы 116, которые включают в себя информацию 103 от источников 102. Вышка 112 отправляет сигналы 116 на спутник 114 в этом иллюстративном примере.
[0034] Как показано на чертежах, спутник 114 отправляет информацию 103 на спутник 118 с использованием сигналов 120. Например, спутник 114 может генерировать сигналы 120 посредством несущего сигнала с использованием системы комбинирования сигналов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. В этом примере система комбинирования сигналов выявляет фазовые значения последовательности фаз для передачи информации 103 с постоянной амплитудой и повышением общей энергетической эффективности указанной передачи.
[0035] В этом иллюстративном примере система комбинирования сигналов выявляет фазовые значения из таблицы фаз. Например, система комбинирования сигналов может принимать таблицу фаз от вышки 112 или какого-либо иного подходящего источника. В этом примере вышка 112 может генерировать таблицу фаз с использованием процесса поиска. Процесс поиска выявляет фазовые значения с использованием целевой функции и системы уравнений. В этом примере указанный процесс решает систему уравнений с использованием определенных переменных для части переменных указанной системы уравнений.
[0036] Этот процесс поиска имеет преимущество по сравнению с уровнем техники. Указанный процесс поиска быстрее и использует меньше рабочих ресурсов. При наличии дополнительных доступных ресурсов на спутниках процесс поиска также может быть осуществлен на этих спутниках.
[0037] Как показано на чертежах, спутник 114 отправляет информацию 103 на спутник 118 с использованием сигналов 120. Например, спутник 114 может генерировать сигналы 120.
[0038] Также, спутник 118 отправляет сигналы 122 на воздушный летательный аппарат 104. Например, спутник 118 может генерировать сигналы 122 в виде копии сигналов 120, принятых со спутника 114.
[0039] В этом иллюстративном примере компьютер 106 соединен с сетью 124. Портативные устройства 108 используют в этом иллюстративном примере устройство 126 беспроводной связи для соединения с сетью 124. Как показано на чертежах, портативные устройства 108 сообщаются с устройством 126 беспроводной связи с использованием сигналов 128. В этом иллюстративном примере сигналы 128 представляют собой по меньшей мере одно из следующего: Wi-Fi сигналы, сигналы сотовой сети или другой подходящий тип сигналов, используемых в беспроводных сообщениях. Как показано на чертежах, сеть 124 может быть другой частью сети Интернет или сети другого подходящего типа.
[0040] Спутник 118 в этом иллюстративном примере отправляет сигналы 132 на вышку 134. Например, спутник 118 может генерировать сигналы 132 в виде копии сигналов 120, принятых со спутника 114. Вышка 134 соединена с сетью 124 в этом иллюстративном примере. Как показано на чертежах, вышка 134 выявляет информацию 103 в сигналах 132. Например, вышка 134 может извлекать информацию 103 из сигналов 132 с использованием системы декомбинирования сигналов. Вышка 134 отправляет информацию 103 адресатам, выявленным источниками 102.
[0041] Иллюстрация телекоммуникационной среды 100 по ФИГ. 1 не предназначена для ограничения способа, которым могут быть реализованы другие варианты реализации изобретения, приведенные в качестве иллюстрации. Например, воздушный летательный аппарат 104, спутник 118, компьютер 106, портативные устройства 108 и вышка 134 также могут быть источником информации. Еще в одном примере в телекоммуникационной среде 100 могут содержаться дополнительные спутники, вышки и источники информации.
[0042] Со ссылкой на ФИГ. 2 показана иллюстрация блок-схемы телекоммуникационной среды в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Телекоммуникационная среда 100 по ФИГ. 1 является примером одной физической реализации телекоммуникационной среды 200, показанной на этом чертеже в блочной форме.
[0043] В этом показанном примере телекоммуникационная среда 200 включает в себя модуль 201 расширения и систему 202 комбинирования сигналов на платформе 203. Модуль 201 расширения управляет расширением последовательностей бит информации в сигналах 204. Система 202 комбинирования сигналов управляет передачей информации в сигналах 204 с несущим сигналом 207. Платформа 203 представляет собой по меньше мере одно из следующего: спутник, вышка или иное подходящее место расположения модуля 201 расширения или системы 202 комбинирования сигналов в телекоммуникационной среде 200.
[0044] Как показано на чертежах, модуль 201 расширения принимает сигналы 204. В указанном иллюстративном примере сигналы 204 включают в себя информацию от одного источника или множества источников. Как показано на чертежах, модуль 201 расширения генерирует подвергнутые расширению последовательности бит 205 с помощью расширения последовательностей бит информации, принятых в сигналах 204. В этом иллюстративном примере спектр сигналов 204 подвергают расширению в частотной области. Модуль 201 расширения отправляет подвергнутые расширению последовательности бит 205 в систему 202 комбинирования сигналов. В этом иллюстративном примере система 202 комбинирования сигналов генерирует составную последовательность 206 бит посредством комбинирования подвергнутых расширению последовательностей бит 205. Тон несущего сигнала 207 подвергают модуляции для отправки составной последовательности 206 бит.Например, тон несущего сигнала 207 может представлять собой гармоническое колебание конкретной частоты и амплитуды.
[0045] В указанном иллюстративном примере составная последовательность 206 бит представляет все подвергнутые расширению последовательности бит 205. В этом примере составная последовательность 206 бит включает в себя амплитуду и фазу в любой данный момент времени.
[0046] В этом иллюстративном примере сигнал 208 в сигналах 204 включает в себя последовательность 210 бит информации. Каждый бит в последовательности 210 бит информации в этом иллюстративном примере представляет собой значение +1 или -1. Например, последовательность 210 бит информации в сигнале 208 представляет собой по меньшей мере одно из следующего: аудиовизуальные данные, сообщения по сети Интернет, голосовые сообщения, изображения, аудиоданные, программы или информацию других подходящих типов. При использовании в настоящем документе последовательность объектов представляет собой пронумерованный список объектов. Например, последовательность четырех бит представляет собой первый бит, второй бит, третий бит и четвертый бит.
[0047] Как показано на чертежах, генератор 212 кодов компонентов в компьютерной системе 213 генерирует коды 214 компонентов в таблице 216 фаз. Генератор 212 кодов компонентов генерирует последовательность бит, элементарных сигналов или оба этих элемента, имеющих значения +1 или -1 в порядке, определенном посредством детерминированных логических схем, используемых в генераторе 212 кодов компонентов. Код компонента является в этих примерах детерминированным, поскольку код компонента представляет собой последовательность, которая появляется случайно и поэтому может представлять собой псевдослучайный шум (PRN).
[0048] В этом иллюстративном примере коды 214 компонентов содержат все из указанных двоичных последовательностей компонентов, подлежащих комбинированию в этом иллюстративном примере. В зависимости от количества двоичных последовательностей компонентов, подлежащих комбинированию, представленных как N, коды 214 компонентов могут быть расположены в таблице (2N строк на N столбцов), содержащей двоичные значения +1 и -1.
[0049] Каждый столбец представляет двоичную последовательность компонента. Назначением "кодов 214 компонентов" является определение каждой строки бит, элементарных сигналов или обоих указанных элементов в виде комбинации двоичных значений +1 и -1. Эта комбинация представляет собой комбинацию 218 кодов компонентов в этом примере. Каждая комбинация подлежит представлению фазой для передачи составной последовательности. Поэтому составная последовательность представляет собой передачу, состоящую из амплитуды и последовательности фаз. Каждая фаза имеет фазовое значение. В настоящем документе описаны фазы и амплитуда, обеспечиваемые с использованием вариантов реализации изобретения, приведенных в качестве иллюстрации. Как показано на чертежах, коды 214 компонентов приведены для расширения бит информации в сигналах 204.
[0050] В этом иллюстративном примере коды 214 компонентов представляют собой последовательности значений. Коды 214 компонентов могут включать в себя по меньшей мере одно из следующего: четыре последовательности значений, пять последовательностей значений, шесть последовательностей значений или какое-либо иное подходящее количество или множество последовательностей значений. Коды 214 компонентов представляют собой по меньшей мере одно из следующего: двоичные коды расширения, квадратурные коды расширения или какой-либо иной подходящий тип кодов компонентов. Двоичные коды расширения представляют собой последовательности двух различных значений. Эти значения могут составлять +1 или -1. Когда значения двоичного кода расширения выбирают случайным образом посредством детерминированного процесса, двоичный код расширения может называться псевдослучайным шумом (PRN). Квадратурные коды расширения представляют собой последовательности четырех различных значений. Модуль 201 расширения подвергает расширению последовательности бит информации в сигналах 204 с использованием кодов 214 компонентов. Система комбинирования сигналов комбинирует подвергнутые расширению последовательности бит 205 в составную последовательность 206 бит для передачи посредством несущего сигнала 207.
[0051] Например, четыре различные последовательности бит информации для этой передачи могут быть скомбинированы с помощью расширения указанных четырех различных последовательностей бит информации посредством четырех двоичных кодов расширения, комбинирования четырех подвергнутых расширению последовательностей бит в составную последовательность 206 бит и размещения составной последовательности 206 бит в несущем сигнале 207. В этом примере четыре различные последовательности бит подвергают расширению посредством четырех различных двоичных кодов расширения, комбинируют в составную последовательность 206 бит и затем помещают с модуляцией на тон несущего сигнала 207.
[0052] Как показано на чертежах, таблица 216 фаз включает в себя последовательности значений кодов 214 компонентов, последовательность фаз 219, комбинации кодов 218 компонентов и последовательность фазовых значений 222. Например, таблица 216 фаз может иметь строки для последовательности фаз 219 и столбцы для последовательностей значений кодов компонентов и для последовательности фазовых значений 222.
[0053] В этом иллюстративном примере генератор 212 кодов компонентов генерирует комбинации кодов 218 компонентов для последовательности фаз 219 в таблице 216 фаз. Генератор 212 кодов компонентов генерирует комбинации кодов 218 компонентов с использованием последовательностей значений кодов 214 компонентов. Как показано на чертежах, фаза в последовательности фаз 219 является идентификатором места расположения в указанных последовательностях значений кодов 214 компонентов. Первая фаза в последовательности фаз 219 выявляет первое значение для последовательностей значений в кодах 214 компонентов. Например, комбинации кодов 218 компонентов могут быть извлечены из таблицы 216 фаз для последовательности фаз 219.
[0054] Как показано на чертежах, процесс 224 поиска в компьютерной системе 213 выявляет фазовые значения 222 в таблице 216 фаз. В этом иллюстративном примере последовательность фазовых значений 222 представляет комбинации кодов 218 компонентов. В этом иллюстративном примере фазовое значение в последовательности фазовых значений 222 является представлением комбинации кодов компонентов в комбинациях кодов 218 компонентов для фазы в последовательности фаз 219.
[0055] В этом иллюстративном примере независимые уравнения 226 в процессе 224 поиска имеют множество переменных 228. Множество переменных 228 представляет собой независимые переменные независимых уравнений 226. В этом иллюстративном примере определяют часть 230 множества переменных 228. Указанное определение части 230 приводит к уменьшению оставшихся переменных 232 в множестве переменных 228 минус часть 230. Как показано на чертежах, процесс 224 поиска выявляет фазовые значения 222. В частности, процесс 224 поиска осуществляет решение для оставшихся переменных 232 независимых уравнений 226, чтобы получить фазовые значения 222.
[0056] Как показано на чертежах, независимые уравнения 226 в процессе 224 поиска используют необходимые мощности 234 кодов компонентов, необходимые межкодовые фазы 236 между всеми парами кодов 214 компонентов, дельты 238 и весовые отклонения (weight variations) 240 для стандартных разностей 242 матрицы Якоби 244. В указанном иллюстративном примере целевая функция 246 процесса 224 поиска использует штрафные коэффициенты 248.
[0057] В указанном иллюстративном примере необходимые мощности 234 кодов компонентов представляют собой указываемые пользователем минимальные мощности для двоичных последовательностей компонентов, которые подлежат извлечению приемником посредством корреляции. Каждая из двоичных последовательностей компонентов должна быть присвоена только оси х или оси у для передачи наподобие сигнала с двоичной фазовой манипуляцией (BPSK). Эти оси часто называются действительной осью и мнимой осью, соответственно. Альтернативно эти оси могут быть названы как канал I или канал Q, соответственно.
[0058] Одна двоичная последовательность sy компонента, назначенная оси у, и другая двоичная последовательность компонента sx, назначенная оси х, характеризуются взаимным отношением фаз между последовательностями (inter-sequence phase). Фаза между последовательностями для последовательности sy относительно последовательности sx составляет 90°. В этом примере фаза между последовательностями представляет собой точно межосевую фазу (inter-axis phase) оси у относительно оси х, составляющую 90°. Эта фаза между последовательностями также называется "межкодовой фазой" (intercode phase), поскольку двоичная последовательность компонента также часто известна под названием "двоичный код компонента" или "двоичный код расширения компонента".
[0059] В этом иллюстративном примере необходимые мощности 234 кодов компонентов представляют собой минимальные величины мощности, необходимой для кодов 214 компонентов на принимающем конце передачи, осуществляемой посредством несущего сигнала 207. Минимальные величины мощности, необходимой для кодов 214 компонентов, представляют собой минимальные предельные значения для измерения принятой мощности кода компонента на принимающем конце указанной передачи. Например, когда передача включает в себя составную последовательность 206 бит на основании четырех различных кодов компонентов для четырех последовательностей бит информации, для приемника на принимающем конце передачи может потребоваться минимум принятой мощности для каждого из четырех различных кодов компонентов.
[0060] В этом иллюстративном примере дельты 238 являются положительными действительными числами. Процессом 224 поиска аппроксимируют первую производную каждого независимого уравнения в независимых уравнениях 226 с использованием дельт 238. Например, если независимое уравнение представляет собой f(x), первую производную от f(x) в отношении х определяют как мгновенный угловой коэффициент (instantaneous slope) f(x). Мгновенный угловой коэффициент f(x) представляет собой наклон f(x) в одной точке. Мгновенный угловой коэффициент f(x) может быть получен аппроксимированием с использованием метода стандартных разностей (standard difference method). Метод стандартных разностей также известен под названием метод центральных разностей (central difference method). По методу стандартных разностей f(x) представляет собой (f(x+0,5Δ)-f(x-0,5Δ))/Δ, где символ Δ является дельтой в дельтах 238. В этом иллюстративном примере по мере приближения дельты к нулю аппроксимирование приближается к мгновенному угловому коэффициенту f(x).
[0061] Как показано на чертежах, процесс 224 поиска модифицирует дельты 238 значениями весовых отклонений 240 для вычисления стандартных разностей 242 матрицы Якоби 244. Весовые отклонения 240 представляют собой постоянные действительные числовые значения, немного превышающие число 1. Например, после первой итерации процесса 224 поиска дельту в дельтах 238 делают немного больше для второй итерации процесса 224 поиска с использованием весового отклонения в весовых отклонениях 240. В этом примере дельта равна дельте, используемой в предыдущей итерации, умноженной на указанное весовое отклонение.
[0062] В этом иллюстративном примере матрица Якоби 244 является матрицей из всех частных производных первого порядка векторнозначной функции. Векторнозначные функции имеют одну или большее количество переменных, диапазон которых представляет собой совокупность многомерных векторов. В этом иллюстративном примере вектор является геометрической величиной, имеющей абсолютное значение и направление. Например, вектор может представлять собой амплитуду сигнала на гармоническом колебании тона несущего сигнала или фазовое значение, используемое для модуляции бита информации на несущем сигнале. Процесс 224 поиска использует матрицу Якоби 244 для нахождения некоторых оптимальных значений для некоторых оставшихся переменных 232 независимых уравнений 226.
[0063] В указанном иллюстративном примере процесс 224 поиска находит значения множества переменных 228 посредством множества итераций. Вторая и последующая итерации приводят к вычислению значений множества переменных 228 с использованием соответствующих значений от предыдущей итерации. Для того чтобы начать первую итерацию, определяют первоначальные значения для некоторых переменных из множества переменных 228 посредством процесса 224 поиска.
[0064] Например, при использовании четырех двоичных кодов расширения процесс 224 поиска выявляет шесть переменных в множестве переменных 228. В этом примере указанные шесть переменных включают в себя амплитуду, первую, вторую, третью и четвертую фазы из последовательности фаз 219 и значение Q. При использовании в настоящем документе значение Q является действительным числом, представляющим значение в градусах на постоянной огибающей между двумя фазовыми значениями.
10
[0065] В этом иллюстративном примере первоначальное значение амплитуды является суммой необходимых мощностей 234 кодов компонентов плюс 0,7 дБ. Первоначальное значение амплитуды для начала первой итерации по поисковому алгоритму представляет собой квадратный корень первоначальной мощности. Первоначальная мощность равна 1,175 × на сумму необходимых мощностей 234 кодов компонентов. В этом иллюстративном примере 0,7 дБ соответствует 1,175, поскольку 10×log(1,175) составляет примерно 0,7 дБ. Необходимые мощности 234 кодов компонентов указываются по меньшей мере одним из следующего: оператор или другой тип пользователей настоящего изобретения.
[0066] В указанном иллюстративном примере процесс 224 поиска выявляет оценки 250 погрешностей значений, найденных для переменных в множестве переменных 228. Как показано на чертежах, процесс 224 поиска выполняет итерации до тех пор, пока оценки 250 погрешностей не станут меньше заданной величины 252 ошибки. Оценки 250 погрешностей являются разностями между значениями множества переменных 228 в текущей итерации процесса 224 поиска и значениями множества переменных 228 в предыдущей итерации. Заданная величина 252 ошибки указывается по меньшей мере одним из следующего: оператор или другой тип пользователей настоящего изобретения.
[0067] Как показано на чертежах, устройство 254 комбинирования сигналов осуществляет модуляцию тона несущего сигнала 207 для передачи 256. Модуляцию выполняют под управлением контроллера 257. В этом иллюстративном примере устройство 254 комбинирования сигналов осуществляет модуляцию тона несущего сигнала 207 на основании составной последовательности 206 бит, последовательности значений кодов 214 компонентов и последовательности фазовых значений 222.
[0068] Передача 256 в приведенном в качестве иллюстрации примере имеет постоянную огибающую для кодов 214 компонентов в несущем сигнале 207. Огибающая представляет собой амплитуду сигнала для передачи в зависимости от времени. Огибающую идентифицируют как постоянную, когда амплитуда сигнала остается постоянной в зависимости от времени. Огибающая для кодов 214 компонентов представляет собой амплитуду сигнала передачи 256 составной последовательности 206 бит с использованием кодов 214 компонентов. Амплитуда сигнала представляет собой квадратный корень мощности сигнала во время передачи 256. Выражение "мощность сигнала" при использовании в настоящем документе означает меру энергии несущего сигнала 207, разделенной на продолжительность времени передачи 256.
[0069] Например, огибающую для кодов 214 компонентов идентифицируют как постоянную, когда последовательность фазовых значений 222 находится на фазовой окружности. Когда представлена постоянная огибающая для сигнала, усилитель, используемый для генерирования этого сигнала, может работать более эффективно чем в случае, когда огибающая не является постоянной. При увеличении коэффициента полезного действия усилителя уменьшается потребление энергии усилителем.
[0070] Процесс 224 поиска выявляет последовательность фазовых значений 222 с использованием целевой функции 246. В этом иллюстративном примере последовательность фазовых значений 222, выявленная или идентифицированная посредством процесса 224 поиска, уменьшает общую величину мощности, используемой для передачи составных последовательностей 206 бит.
[0071] В этом иллюстративном примере передача 256 составных последовательностей 206 бит с тоном несущего сигнала 207 имеет постоянную огибающую и оптимизированные фазы. Таким образом, последовательность фазовых значений 222, выявленная посредством процесса 224 поиска, приводит к минимальной величине мощности, необходимой для передачи 256 составной последовательности 206 бит посредством несущего сигнала 207.
[0072] В этом иллюстративном примере генератор 212 кодов компонентов, процесс 224 поиска и устройство 254 комбинирования сигналов могут быть реализованы в программном обеспечении (software), аппаратных средствах (hardware), программно-аппаратных средствах (firmware) или их комбинации. При использовании программного обеспечения (software) выполняемые операции могут быть реализованы в программном коде, выполненном с возможностью запуска на аппаратных средствах, таких как процессорный блок. При использовании программно-аппаратных средств (firmware) выполняемые операции могут быть реализованы в программном коде и данных и сохранены в постоянном запоминающем устройстве для запуска в процессорном блоке. При использовании аппаратных средств (hardware) они могут включать в себя схемы, которые работают для выполнения указанных операций.
[0073] В иллюстративных примерах, аппаратные средства могут иметь форму системы замыкания, интегральной схемы, специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемого логического устройства или аппаратных средств какого-либо другого подходящего типа, выполненных для выполнения множества операций. С программируемым логическим устройством, рассматриваемое устройство может быть выполнено с возможностью выполнения указанного множества операций. Конфигурация рассматриваемого устройства может быть изменена позднее, может иметь постоянную конфигурацию для выполнения указанного множества операций. Примеры программируемых логических устройств включают в себя, например, программируемый логический блок, программируемую матричную логическую схему, логическую матрицу с эксплуатационным программированием, логическую матрицу с эксплуатационным программированием и иные подходящие устройства на основе аппаратных средств. Кроме того, процессы могут быть реализованы в органических компонентах, встроенных в неорганические компоненты, и могут состоять целиком из органических компонентов, за исключением человека. Например, процессы могут быть реализованы в органических полупроводниках в виде схем.
[0074] Со ссылкой на ФИГ. 3 показана иллюстрация блок-схемы двоичного кода расширения в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Как показано на чертежах, двоичный код 300 расширения является примером кода компонента в кодах 214 компонентов по ФИГ. 2.
[0075] В этом иллюстративном примере двоичный код 300 расширения включает в себя последовательность элементарных сигналов 302. Последовательность элементарных сигналов 302 в этом иллюстративном примере включает в себя элементарный сигнал 304, элементарный сигнал 306, элементарный сигнал 308 и элементарный сигнал 310. Как показано на чертежах, элементарный сигнал 302 имеет значение 312, элементарный сигнал 306 имеет значение 314, элементарный сигнал 308 имеет значение 316, а элементарный сигнал 310 имеет значение 318.
[0076] В этих иллюстративных примерах значение 312, значение 314, значение 316 и значение 318 выбирают по меньшей мере из одного следующего: +1, -1 или какой-либо иной подходящий тип значения элементарных сигналов 302 двоичного кода 300 расширения. Например, значение 312, значение 314, значение 316 и значение 318 могут быть выбраны по меньшей мере одним средством из следующих: оператор, источник информации с кодированием при передаче с несущим сигналом, генератор двоичных кодов расширения, детерминированный процесс или иной подходящий тип компонента в телекоммуникационной среде 200 по ФИГ. 2.
[0077] Со ссылкой на ФИГ. 4 показана иллюстрация блок-схемы генератора кодов компонентов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Как показано на чертежах, генератор 400 кодов компонентов является примером генератора 212 кодов компонентов по ФИГ. 2. В этом иллюстративном примере генератор 400 кодов компонентов генерирует коды 214 компонентов в таблице 216 фаз по ФИГ. 2. Например, генератор 400 кодов компонентов может генерировать двоичный код 300 расширения по ФИГ. 3.
[0078] В этом иллюстративном примере генератор 400 кодов компонентов генерирует коды 214 компонентов с использованием детерминированного процесса 402. В этом иллюстративном примере детерминированный процесс 402 генерирует коды 214 компонентов из группы случайных чисел 404.
[0079] Термин "группа" при использовании в настоящем документе со ссылкой на объекты означает один или большее количество объектов. Например, выражение "группа случайных чисел" означает одно или большее количество случайных чисел. В этом примере группа случайных чисел 404 может быть выбрана по меньшей мере одним из следующего: оператор, источник информации с кодированием при передаче с несущим сигналом или другие подходящие типы компонентов в телекоммуникационной среде 200 по ФИГ. 2.
[0080] В указанном иллюстративном примере детерминированный процесс 402 всегда генерирует один и тот же код компонента из одной и той же группы случайных чисел 404. Когда правило 406 модифицирования случайных чисел и детерминированный процесс 402 размещены в отличающемся месте, генератор 400 кодов компонентов может генерировать один и тот же код компонента с использованием одних и тех же случайных чисел 404. При модифицировании группы случайных чисел 404 детерминированный процесс 402 может затем генерировать отличающийся код компонента на основании модифицированной группы случайных чисел 404. Например, после того, как детерминированный процесс 402 генерирует первый код компонента в кодах 214 компонентов, генератор 400 кодов компонентов может модифицировать группу случайных чисел 404 с использованием правила 406 модифицирования группы случайных чисел. В этом примере генератор 400 кодов компонентов может затем использовать детерминированный процесс 402 для генерирования другого первого кода компонента для других кодов компонентов. Правило 406 модифицирования группы случайных чисел предназначено для детерминированного изменения группы случайных чисел 404.
[0081] В этом иллюстративном примере после того как детерминированный процесс 402 генерирует первый код компонента в кодах 214 компонентов, генератор 400 кодов компонентов генерирует все оставшиеся коды компонентов в кодах 214 компонентов в качестве производных первого кода компонента. Например, генератор 400 кодов компонентов может генерировать все оставшиеся коды компонентов в кодах 214 компонентов на основании значений элементарных сигналов в первом коде компонента и симметричных отношений между фазами последовательности фаз кодов 214 компонентов. В этом примере оставшиеся коды компонентов извлекают на основании того, что каждую комбинацию кодов 214 компонентов для каждой фазы последовательности фаз кодов 214 компонентов делают уникальной в отношении других комбинаций кодов компонентов других фаз.
[0082] Таким образом, один из двух генераторов кодов компонентов в различных местах, которые имеют одну и ту же группу случайных чисел 404, могут использовать детерминированный процесс 402 для генерирования последовательности кодов 214 компонентов, которая соответствует другой последовательности кодов компонентов, генерируемой другим из указанных двух генераторов кодов компонентов.
[0083] Иллюстрация телекоммуникационной среды 200 и различных компонентов по ФИГ. 2-4 не означает наложения физических или архитектурных ограничений на возможный способ осуществления иллюстративного варианта реализации изобретения. Могут быть использованы другие компоненты в дополнение или вместо проиллюстрированных. Некоторые компоненты могут быть излишними. Также представлены блоки, чтобы проиллюстрировать некоторые функциональные компоненты. Один или большее количество этих блоков могут быть скомбинированы, разделены или скомбинированы и разделены на различные блоки при осуществлении в иллюстративном варианте реализации изобретения.
[0084] Например, устройство 254 комбинирования сигналов может не размещаться в системе 202 комбинирования сигналов. В этом примере устройство 254 комбинирования сигналов может быть расположено в первой системе обработки данных и может быть также расположено во второй системе обработки данных.
[0085] В качестве еще одного примера, по меньшей мере одно из следующего: контроллер 257, генератор 212 кодов компонентов, процесс 224 поиска или устройство 254 комбинирования сигналов может быть скомбинировано с другим подходящим компонентом в телекоммуникационной среде 200. В этом примере процесс 224 поиска может быть частью генератора 212 кодов компонентов. В этом примере процесс 224 поиска, генератор 212 кодов компонентов или оба указанных элемента могут быть расположены в системе 202 комбинирования сигналов.
[0086] В качестве еще одного примера, иллюстрация двоичного кода 300 расширения по ФИГ. 3 не предназначена для ограничения способа, которым могут быть реализованы другие коды компонентов. Например, вместо использования четырех элементарных сигналов двоичный код 300 расширения может содержать по меньшей мере одно из следующего: пять элементарных сигналов, шесть элементарных сигналов или какое-либо иное подходящее количество или множество элементарных сигналов.
[0087] Со ссылкой на ФИГ. 5 показана иллюстрация блок-схемы оценивания фаз и зависимостей фаз в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Как показано на чертежах, оценивание фаз 500 является примером оценивания последовательности фаз 219 по ФИГ. 2.
[0088] В этом иллюстративном примере оценивание фаз 500 включает в себя оценивание второй четверти фаз 502 и оценивание оставшихся двух четвертей фаз 504. Например, когда в последовательности фаз имеется шестнадцать фаз, оставшиеся две четверти фаз 504 включают в себя фазы с девятую по шестнадцатую в указанной последовательности фаз. Эти оценивания представляют собой фазовые значения, вычисленные с использованием симметричных отношений указанной последовательности фаз.
[0089] Например, после того, как процесс поиска находит указанные фазовые значения для первой четверти фаз, он может генерировать оценивание второй четверти фаз 502 на основании фазовых значений первой четверти фаз и Q-симметрии. В этом примере процесс поиска может также генерировать оценку оставшихся двух четвертей фаз 504 на основании фазовых значений первой четверти фаз и Q-симметрии и/или Р-симметрии.
[0090] Со ссылкой на ФИГ. 6 показана иллюстрация таблицы фаз четырех кодов компонентов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Как показано на чертежах, таблица 600 фаз является примером таблицы 216 фаз по ФИГ. 2.
[0091] В этом иллюстративном примере таблица 600 фаз включает в себя коды 602 компонентов. В этом иллюстративном примере коды 602 компонентов являются примером кодов 214 компонентов по ФИГ. 2. Коды 602 компонентов в этом иллюстративном примере включают в себя псевдослучайный шум PRN1 604, псевдослучайный шум PRN2 606, псевдослучайный шум PRN3 608 и псевдослучайный шум PRN4 610.
[0092] Как показано на чертежах, в строках таблицы 600 фаз отображены комбинации кодов компонентов для фаз. Комбинации кодов компонентов для фаз в таблице 600 фаз являются примером комбинаций кодов 218 компонентов для последовательности фаз 219 по ФИГ. 2.
[0093] В этом иллюстративном примере столбец 612 в таблице 600 фаз показывает симметричные отношения фаз. Симметричные отношения фаз выявляют посредством процесса поиска. Выявленные симметричные отношения фаз используют, чтобы уменьшить множество независимых переменных в независимых уравнениях.
[0094] Столбец 614 в таблице 600 фаз содержит идентифицирование четверти фаз, в которой расположена каждая фаза. В этом иллюстративном примере фаза с первой по четвертую находится в первой четверти фаз, фазы с пятой по восьмую находятся во второй четверти фаз, фазы с девятой по двенадцатую находятся в третьей четверти фаз, и фазы с тринадцатую по шестнадцатую находятся в четвертой четверти фаз.
5
4
5
4
5
4
[0095] Например, симметричное отношение между пятой фазой и четвертой фазой показано в столбце 612 в виде уравнения θ=2Q-θ, с Q, представляющим значение Q, θ, представляющим фазовое значение пятой фазы, и θ, представляющим фазовое значение четвертой фазы. Это уравнение означает, что пятая фаза и четвертая фаза характеризуются Q-симметрией относительно друг друга. В этом иллюстративном примере после выявления процессом поиска фазового значения четвертой фазы и значения Q процесс поиска вычисляет фазовое значение пятой фазы с использованием уравнения θ=2Q-θ.
[0096] Со ссылкой на ФИГ. 7 показана иллюстрация фазовых значений в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Как показано на чертежах, таблица 700 включает в себя фазовые значения 702. В этом иллюстративном примере фазовые значения 702 являются примером фазовых значений 222 по ФИГ. 2. Как показано на чертежах, значения каждой фазы в фазовых значениях 702 является величиной поворота в градусах на единичной окружности, представляющей место расположения фазы на несущем сигнале.
[0097] Со ссылкой на ФИГ. 8 показана иллюстрация постоянной огибающей для четырех кодов компонентов в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Фазовая окружность 800 изображена на ФИГ. 8 в виде единичной окружности в триста шестьдесят (360) градусов. Фазовая окружность 800 включает в себя диапазон амплитуд 802 несущего сигнала и фазовые значения 804 шестнадцати фаз. Фазовые значения 804 по ФИГ. 8 являются примером фазовых значений 222 по ФИГ. 2.
[0098] Как показано на чертежах, значение Q 806 на ФИГ. 8 является примером переменной в множестве переменных 228 по ФИГ. 2. В этом иллюстративном примере значение Q 806 составляет приблизительно 280 градусов между значением третьей фазы в фазовых значениях 804 и значением шестой фазы в фазовых значениях 804.
[0099] В этом иллюстративном примере посредством процесса поиска выявляют фазовые значения 804 как находящиеся на соответствующих местах, показанных на единичной окружности. Места расположения фазовых значений 804 показаны на ФИГ. 8 в виде точек. Каждая точка, показанная на ФИГ. 8, имеет находящееся рядом с ней целое число, идентифицирующее номер фазы конкретного фазового значения в фазовых значениях 804. Точка с номером один является местом расположения фазового значения фазы один.
[0100] Как показано на чертежах, фазы имеют различную симметрию друг относительно друга. Например, фаза один и фаза шестнадцать характеризуются Рi-симметрией друг относительно друга. В этом примере фаза один и фаза шестнадцать разделены на половину окружности. В этом иллюстративном примере Рi-симметрия также применима к фазе два и фазе пятнадцать, к фазе три и фазе четырнадцать.
[0101] В этом иллюстративном примере некоторые фазы характеризуются Q-симметрией друг относительно друга. Например, на ФИГ. 8 показан равнобедренный треугольник на основании значения Q 806, чтобы проиллюстрировать Q-симметрию между фазой четыре и фазой пять в фазовых значениях 804.
[0102] Со ссылкой на ФИГ. 9 показана иллюстрация структурной схемы процесса осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Процесс, проиллюстрированный на ФИГ. 9, может быть реализован в процессе 224 поиска по ФИГ. 2.
[0103] Процесс начинают с определения всех возможных комбинаций из всех кодов компонентов для фаз для осуществления передачи (операция 900). Во время процесса также определяют необходимые мощности кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы между всеми парами кодов компонентов (операция 902). Кроме того во время процесса также определяют часть переменных процесса поиска, чтобы уменьшить множество переменных, находимых посредством процесса поиска (операция 904). Например, во время процесса можно определять часть независимых переменных из независимых уравнений. Кроме того во время процесса также определяют дельты и весовые отклонения для стандартных разностей в матрице Якоби для использования в процессе поиска (операция 906). Кроме того во время процесса также определяют штрафные коэффициенты, чтобы оценить целевую функцию процесса поиска (операция 908).
[0104] Затем при реализации указанного процесса осуществляют процесс поиска (операция 910), после чего процесс завершают. Операции 900-910 могут быть повторены любое количество раз для осуществления передач постоянной огибающей посредством несущего сигнала.
[0105] Например, когда процесс поиска используют с четырьмя, пятью и шестью двоичными кодами расширения, может быть использован следующий итеративный алгоритм для нахождения значений множества переменных множества независимых уравнений. В этом примере такими переменными являются амплитуда, первая четверть последовательности фаз и значение Q. В качестве еще одного примера, часть указанных переменных может включать в себя по меньшей мере одно из следующего: амплитуда кодов компонентов, первая четверть фаз или значение Q. После определения первой четверти фаз оставшиеся фазы могут быть вычислены посредством симметричных отношений фаз.
[0106] В этом примере целевую функцию процесса поиска определяют как:
[0107] где независимые функции компонентов в функциях с одним суммированием определяют как:
[0108] и где независимые функции компонентов в функциях с двойным суммированием определяют как:
[0109] где амплитуда показана как 'А', а значение Q показано как 'Q'.
n
n,1
θ
θ
[0110] Каждая из независимых функций V(A, , Q) и U(A, , Q) компонентов в этом примере состоит из составного сигнала. Каждая независимая функция компонента минимизируется одновременно с использованием других независимых функций компонентов для нахождения оптимальных значений для указанного множества переменных.
N-2
[0111] В этом примере метод численного решения для нахождения амплитуды и совокупности фаз модуляции для минимизирования включен для четырех двоичных кодов расширения с использованием подпрограмм минимизирования, требующих оценивания первых частных производных каждой из независимых функций компонентов. В подпрограммах метода численного решения используется метод Ньютона-Гаусса, а первые частные производные являются элементами в матрице Якоби. Для аппроксимирования первых производных независимых функций компонентов используется метод стандартных разностей. Неизвестными, которые необходимо найти в этом примере, являются амплитуда, 2 фаз модуляции и значение Q.
а
b
[0112] Глобальный минимум находят с использованием фаз модуляции наподобие фаз квадратурной амплитудной модуляции (QAM) для эквивалентных множеств двоичных кодов расширения в качестве инициирования фаз модуляции. Кроме того, инициирование также включает в себя оценку амплитуды и значения Q. В этом примере оценка амплитуды представляет собой сумму квадратных корней мощностей всех комбинируемых двоичных кодов расширения плюс 0,7 дБ. Оценку значения Q определяют как среднее между первой фазой первой четверти фаз и последней фазой второй четверти фаз. Значения, используемые для штрафных коэффициентов, в этом примере составляют μ=1е20 и μ=1е30.
v
а
i
k
k
k
v
u
b
i
k
k
k
[0113] В этом примере процесс поиска выполняет итерации следующих этапов до тех пор, пока  не станет меньше заданной величины. На первом этапе процесс поиска оценивает N независимые функции компонентов в члене, относящемся к одному суммированию, μ V(A, Ф, Q), i=1:N. На втором этапе процесс поиска оценивает N независимые функции компонентов в члене, относящемся к двойному суммированию, μ U(A, Ф, Q), i=1:Nu.
v
u
[0114] На третьем этапе процесс поиска формирует вектор S столбца с размером (N+N) на 1, где
[0116] На четвертом этапе процесс поиска обновляет дельту с использованием весового отклонения для вычислений центральных стандартных разностей. На пятом этапе процесс поиска оценивает все центральные стандартные разности в виде аппроксимаций для первых частных производных в качестве элементов в матрице Якоби
k
k
k
k
k
k
1,k+1
2N-2,k+1
k+1
T
-1
T
[0118] В качестве шестого этапа процесс поиска затем оценивает и собирает оценки погрешностей Δx=-(JJ)S параметра. На седьмом этапе процесс поиска оценивает и собирает сходимость оценок погрешностей = JS. На восьмом этапе, выполняемом посредством процесса поиска, оценивают и собирают оценки параметра x+1=x+Δx, где x+1 содержит амплитуду, первую четверть фаз и значение Q, {A+1, θ, …, θ, Q}. После завершения итераций этих этапов процесса поиска, процесс поиска оценивает вторую четверть фаз на основании Q-симметрии и оценивает оставшиеся две четверти фаз на основании Р-симметрии.
[0119] Со ссылкой на ФИГ. 10 показана иллюстрация структурной схемы процесса осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Процесс, показанный на ФИГ. 10, может быть реализован в процессе 224 поиска по ФИГ. 2.
[0120] Процесс начинают с определения всех возможных комбинаций из всех кодов компонентов для фаз для осуществления передачи (операция 1000). Во время процесса также определяют необходимые мощности кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы между всеми парами кодов компонентов (операция 1002). Кроме того во время процесса также определяют часть переменных процесса поиска, чтобы уменьшить множество переменных, находимых посредством процесса поиска (операция 1004). Кроме того во время процесса также определяют дельты и весовые отклонения для стандартных разностей в матрице Якоби для использования в процессе поиска (операция 1006). Кроме того во время процесса также определяют штрафные коэффициенты, чтобы оценить целевую функцию процесса поиска (операция 1008).
[0121] Затем во время процесса осуществляют процесс поиска, чтобы выявить решение для оставшихся переменных в множестве переменных, отличных от указанной части, и выявить фазовые значения для фаз указанных комбинаций кодов компонентов (операция 1010). Во время процесса выявляют оценки погрешностей для указанного решения (операция 1012). Затем во время процесса определяют, меньше ли оценки погрешностей заданной величины ошибки (операция 1014).
[0122] Как показано на чертежах, в случае когда оценки погрешностей не становятся меньше заданной величины ошибки, процесс возвращается к операции 1010. Также, как изображено, в случае когда оценки погрешностей меньше заданной величины ошибки, процесс оценивает вторую четверть фаз на основании Q-симметрии и оценивает оставшиеся две четверти фаз на основании как Q-симметрии, так и Р-симметрии (операция 1016), после чего процесс завершают.
[0123] Операции 1010-1014 повторяют любое количество раз до тех пор, пока оценки погрешностей не станут меньше заданной величины ошибки. Переменные с оптимальными значениями по окончании операции 1014 включают в себя по меньшей мере одно из следующего: первая четверть фаз, значение Q, амплитуда для передачи или иные подходящие переменные.
[0124] Структурные схемы и блок-схемы в различных изображенных вариантах реализации изобретения иллюстрируют архитектуру, функциональность и работу некоторых возможных вариантов осуществления устройств и способов в иллюстративном варианте реализации изобретения. В этой связи, каждый блок в структурных схемах или блок-схемах может представлять по меньшей мере одно из следующего: модуль, сегмент, функцию или часть операции или этапа. Например, один или большее количество блоков могут быть реализованы в виде программного кода, в аппаратных средствах или комбинации программного кода и аппаратных средств. При реализации в аппаратных средствах они могут, например, принимать форму интегральных схем, которые изготовлены или выполнены с возможностью осуществления одной или большего количества операций в структурных схемах или блок-схемах. При реализации в виде комбинации программного кода и аппаратных средств реализация может принимать форму программно-аппаратных средств (firmware).
[0125] В некоторых альтернативных реализациях иллюстративного варианта изобретения, функция или функции, описанные в блоках, могут иметь место не в том порядке, который показан на фигурах чертежей. Например, в некоторых случаях два блока, показанные последовательно, могут быть выполнены по существу одновременно, или блоки иногда могут быть выполнены в обратном порядке, в зависимости от используемой функциональности. Также, другие блоки могут быть добавлены в дополнение к блокам, показанным в структурной схеме или блок-схеме.
[00126] Например, в процессе, показанном на ФИГ. 10 могут быть выполнены дополнительные операции. В одном иллюстративном примере может использоваться предельное значение на количество повторений операций 1010-1014 до тех пор, пока оценки погрешностей не станут меньше заданной величины ошибки.
[0127] Со ссылкой на ФИГ. 11 показана блок-схема системы обработки данных в соответствии с иллюстративным вариантом реализации изобретения. Система 1100 обработки данных может быть использована для реализации генератора 212 кодов компонентов, контроллера 257, процесса 224 поиска и устройства 254 комбинирования сигналов, в системе 202 комбинирования сигналов по ФИГ. 2, также других аппаратных средств или компьютеров, которые могут реализовывать процессы, раскрытые в иллюстративных примерах. Как показано на чертежах, система 1100 обработки данных включает в себя инфраструктуру 1102 связи, которая обеспечивает сообщение между процессорным блоком 1104, устройствами 1106 хранения, блоком 1108 связи, блоком 1110 ввода/вывода и дисплеем 1112. В некоторых случаях инфраструктура 1102 связи может быть реализована в качестве системы на основе шины.
[0128] Процессорный блок 1104 выполнен с возможностью выполнения команд для программного обеспечения, чтобы выполнять множество операций. Процессорный блок 1104 может содержать множество процессоров, мультипроцессорное ядро и/или некоторые другие типы процессора, в зависимости от реализации. В некоторых случаях, процессорный блок 1104 может принимать форму блока аппаратных средств, такую как система замыкания, специализированная интегральная схема (ASIC), программируемое логическое устройство или некоторые другие подходящие типы блока аппаратных средств.
[0129] Команды для операционной системы, приложений и/или программ, запускаемых процессорным блоком 1104, могут быть расположены в устройствах 1106 хранения. Устройства 1106 хранения могут сообщаться с процессорным блоком 1104 через инфраструктуру 1102 связи. При использовании в настоящем документе устройство хранения, также обозначаемое как машиночитаемое устройство хранения, представляет собой любую часть аппаратных средств, выполненную с возможностью хранения информации на постоянной и/или временной основе. Эта информация может включать в себя, без ограничения, данные, программный код и иную информацию.
[0130] Примерами устройств 1106 хранения являются запоминающее устройство 1114 и устройство 1116 постоянного хранения. Запоминающее устройство 1114 может принимать форму, например, оперативного запоминающего устройства или энергозависимого или энергонезависимого устройства хранения иного типа. Устройство 1116 постоянного хранения может содержать любое количество компонентов или устройств. Например, устройство 1116 постоянного хранения может содержать жесткий диск, флэш-память, перезаписываемый оптический диск, перезаписываемую магнитную ленту или какую-либо комбинацию указанного выше. Носители, используемые устройством 1116 постоянного хранения, могут быть или могут не быть съемными.
[0131] Блок 1108 связи обеспечивает для системы 1100 обработки данных возможность сообщения с другими системами и устройствами обработки данных. Блок 1108 связи может обеспечивать коммуникацию с использованием физических линий связи, беспроводных линий связи, или некоторой их комбинации.
[0132] Блок 1110 ввода/вывода обеспечивает возможность приема входных данных от других устройств или отправки выходных данных на другие устройства, соединенные с системой 1100 обработки данных. Например, блок 1110 ввода/вывода может обеспечивать возможность приема входных пользовательских данных с помощью клавиатуры, мыши и/или устройства ввода какого-либо иного типа. В другом примере блок 1110 ввода/вывода может обеспечивать возможность отправки выходных данных на принтер, соединенный с системой 1100 обработки данных.
[0133] Дисплей 1112 выполнен с возможностью отображения информации для пользователя. Дисплей 1112 может содержать, например, без ограничения, монитор, сенсорный экран, лазерный дисплей, голографический дисплей, виртуальное дисплейное устройство или дисплейное устройство какого-либо иного типа.
[0134] В этом иллюстративном примере процессы различных иллюстративных вариантов реализации изобретения могут быть выполнены процессорным блоком 1104 с помощью команд, реализованных на компьютере. Эти команды могут быть называться как программный код, используемый компьютером программный код или машиночитаемый программный код и могут быть считаны или исполнены одним или большим количеством процессоров в процессорном блоке 1104.
[0135] В этих примерах программный код 1118 находится в функциональной форме на машиночитаемом носителе 1120, который выполнен с возможностью съема по выбору и может быть загружен или перемещен в систему 1100 обработки данных для выполнения процессорным блоком 1104. Программный код 1118 и машиночитаемый носитель 1120 вместе формируют компьютерный программный продукт 1122. В этом иллюстративном примере машиночитаемый носитель 1120 может представлять собой машиночитаемый носитель 1124 для хранения данных или машиночитаемый носитель 1126 для сигнала.
[0136] Машиночитаемый носитель 1124 для хранения данных является физическим или материальным устройством хранения, используемым для хранения программного кода 1118, а не средством, распространяющим или передающим программный код 1118. Машиночитаемый носитель 1124 для хранения данных может представлять собой, например, без ограничения, оптический или магнитный диск или устройство постоянного хранения, соединенное с системой 1100 обработки данных.
[0137] В альтернативном варианте реализации изобретения программный код 1118 может быть передан в систему 1100 обработки данных с использованием машиночитаемого носителя 1126 для сигнала. Машиночитаемый носитель 1126 для сигнала может представлять собой, например, распространяемый сигнал данных, содержащий программный код 1118. Этот сигнал данных может быть электромагнитным сигналом, оптическим сигналом и/или каким-либо другим типом сигнала, который может быть передан посредством физических и/или беспроводных линий связи.
[0138] Иллюстрация системы 1100 обработки данных по ФИГ. 11 не предназначена для наложения архитектурных ограничений на способ, которым иллюстративные варианты реализации изобретения могут быть реализованы. Указанные различные иллюстративные варианты реализации изобретения могут быть реализованы в системе обработки данных, которая включает в себя компоненты в дополнение или вместо тех, которые показаны в виде иллюстраций для системы 1100 обработки данных. Кроме того, компоненты, показанные на ФИГ. 11, могут отличаться от показанных иллюстративных примеров.
[0139] Таким образом, иллюстративные варианты реализации изобретения обеспечивают создание способа и устройства для осуществления передачи постоянной огибающей посредством несущего сигнала. В одном или большем количестве иллюстративных примеров может использоваться система комбинирования сигналов для генерирования фазовых значений. Когда устройство комбинирования сигналов использует сгенерированные фазовые значения для модифицирования несущего сигнала для передачи скомбинированных последовательностей бит информации, достигается повышение энергетической эффективности несущего сигнала.
[0140] Процесс поиска в вариантах реализации изобретения, приведенных в качестве иллюстрации, имеет преимущество по сравнению с уровнем техники. Этот процесс поиска быстрее и использует меньше рабочих ресурсов.
[0141] Кроме того, процесс поиска может быть локализован по меньше мере в одном из следующего: компьютерная система, которая является источником информации, подвергаемой комбинированию посредством несущего сигнала, вышка, которая отправляет информацию на спутник или другую вышку, где происходит передача несущего сигнала, вышка или спутник, где происходит передача несущего сигнала, или платформа другого подходящего типа. Таким образом, в платформах, которые включают в себя систему комбинирования сигналов, сохраняют ресурсы, а для осуществления процесса поиска используют другую компьютерную систему. Кроме того, настоящая заявка содержит варианты реализации изобретения согласно следующим пунктам:
Пункт 1. Способ осуществления передачи (256) постоянной огибающей посредством несущего сигнала (207), согласно которому:
определяют (900) все возможные комбинации из всех кодов (602) компонентов для фаз (500) для осуществления указанной передачи (256);
определяют (902) необходимые мощности (234) кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы (236) между всеми парами кодов (214) компонентов;
определяют (904) часть переменных процесса (224) поиска, чтобы уменьшить множество переменных (228), находимых посредством процесса (224) поиска;
определяют (906) дельты (238) и весовые отклонения (240) для стандартных разностей (242) в матрице Якоби (244) для использования в процессе (224) поиска;
определяют (908) штрафные коэффициенты (248) для оценивания целевой функции (246) процесса (224) поиска и
осуществляют (910) процесс (224) поиска.
Пункт 2. Способ по пункту 1, согласно которому кроме того:
оценивают вторую четверть фаз (500) на основании Q-симметрии и
оценивают оставшиеся две четверти фаз (500) на основании Q-симметрии и Р-симметрии.
Пункт 3. Способ по пункту 1, согласно которому указанная часть переменных включает в себя по меньшей мере одно из следующего: амплитуда кодов (602) компонентов, первая четверть фаз (500) и значение Q.
Пункт 4. Способ по пункту 3, согласно которому амплитуда кодов (602) компонентов является суммой необходимых мощностей (234) кодов компонентов плюс примерно 0,7 дБ.
Пункт 5. Способ по пункту 1, согласно которому на этапе осуществления процесса (224) поиска:
выявляют решение для оставшихся переменных (232) в указанном множестве переменных (228), отличных от указанной части и
выявляют фазовые значения (222) для указанных фаз (500) для осуществления передачи (256).
Пункт 6. Способ по пункту 5, согласно которому на этапе осуществления процесса (224) поиска:
выявляют оценки погрешностей (250) для указанного решения.
Пункт 7. Способ по пункту 6, согласно которому кроме того:
повторяют процесс (224) поиска до тех пор, пока оценки погрешностей (250) не станут меньше заданной величины ошибки (252).
Пункт 8. Способ по пункту 1, согласно которому коды (602) компонентов представляют собой двоичные коды расширения.
Пункт 9. Способ по пункту 8, согласно которому двоичные коды расширения представляют собой последовательности элементарных сигналов, причем значения элементарных сигналов составляют либо +1, либо -1, которое выбирают случайным образом посредством детерминированного процесса.
Пункт 10. Способ по пункту 1, согласно которому множество переменных (228) процесса (224) поиска представляет собой независимые переменные независимых уравнений (226), используемых в процессе (224) поиска, причем этап определения части независимых переменных из независимых уравнений (226) процесса (224) поиска, чтобы уменьшить множество независимых переменных, приводит к уменьшению множества независимых переменных из независимых уравнений (226) процесса (224) поиска, так что множество независимых уравнений (226) больше, чем множество независимых переменных, поиск которых осуществляют посредством процесса (224) поиска.
Пункт 11. Система (202) комбинирования сигналов, содержащая:
процесс (224) поиска, причем процесс (224) поиска выявляет фазовые значения (222) для фаз (500) для осуществления передачи (256) информации с использованием носителя с постоянной огибающей; и
генератор (212) кодов компонентов, который определяет все возможные комбинации из всех кодов (602) компонентов для указанных фаз (500);
определяет необходимые мощности (234) кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы (236) между всеми парами кодов (214) компонентов;
определяет часть переменных процесса (224) поиска, чтобы уменьшить множество переменных (228), находимых посредством процесса (224) поиска;
определяет дельты (238) и весовые отклонения (240) для стандартных разностей (242) в матрице Якоби (244) для использования в процессе (224) поиска;
определяет штрафные коэффициенты (248) для оценивания целевой функции (246) процесса (224) поиска и
использует процесс (224) поиска для выявления указанных фазовых значений (222).
Пункт 12. Система (202) комбинирования сигналов по пункту 11, в которой процесс (224) поиска оценивает вторую четверть фаз (500) на основании Q-симметрии и оценивает оставшиеся две четверти фаз (500) на основании Q-симметрии и Р-симметрии.
Пункт 13. Система (202) комбинирования сигналов по пункту 11, в которой указанная часть переменных включает в себя по меньшей мере одно из следующего: амплитуда кодов (602) компонентов или первая часть фаз (500).
Пункт 14. Система (202) комбинирования сигналов по пункту 13, в которой амплитуда кодов (602) компонентов является суммой необходимых мощностей (234) кодов компонентов плюс примерно 0,7 дБ.
Пункт 15. Система (202) комбинирования сигналов по пункту 11, в которой процесс (224) поиска выявляет решение для оставшихся переменных (232) в указанном множестве переменных (228), отличных от указанной части переменных.
Пункт 16. Устройство, содержащее:
процесс (224) поиска, который выявляет фазовые значения (222) для фаз (500) для осуществления передачи (256) информации с использованием носителя с постоянной огибающей; и
генератор (212) кодов компонентов, который определяет все возможные комбинации из всех кодов (602) компонентов для указанных фаз (500);
определяет необходимые мощности (234) кодов компонентов и необходимые межкодовые фазы (236) между всеми парами кодов (214) компонентов;
определяет часть переменных процесса (224) поиска, чтобы уменьшить множество переменных (228), находимых посредством процесса (224) поиска;
определяет дельты (238) и весовые отклонения (240) для стандартных разностей (242) в матрице Якоби (244) для использования в процессе (224) поиска;
определяет штрафные коэффициенты (248) для оценивания целевой функции (246) процесса (224) поиска и
использует процесс (224) поиска для выявления указанных фазовых значений (222).
Пункт 17. Устройство по пункту 16, в котором процесс (224) поиска оценивает вторую четверть фаз (500) на основании Q-симметрии и оценивает оставшиеся две четверти фаз (500) на основании Q-симметрии и Р-симметрии.
Пункт 18. Устройство по пункту 16, в котором указанная часть переменных включает в себя по меньшей мере одно из следующего: амплитуда кодов (602) компонентов или первая часть фаз (500).
Пункт 19. Устройство по пункту 18, в котором амплитуда кодов (602) компонентов является суммой необходимых мощностей (234) кодов компонентов плюс примерно 0,7 дБ.
Пункт 20. Устройство по пункту 16, в котором процесс (224) поиска выявляет решение для оставшихся переменных (232) в указанном множестве переменных (228), отличных от указанной части переменных.
Описание различных иллюстративных вариантов реализации изобретения было представлено в целях иллюстрации и это описание не является исчерпывающим или ограничивающим раскрытыми формами реализации настоящего изобретения. Многие модификации и изменения будут очевидны специалистам в данной области техники. Кроме того, различные иллюстративные варианты реализации изобретения могут обеспечивать различные признаки по сравнению с другими иллюстративными вариантами реализации изобретения. Вариант или варианты реализации изобретения выбраны и описаны для того, чтобы лучше объяснить принципы его осуществления, практическое применение и дать представление другим специалистам в данной области техники о различных вариантах с различными модификациями, которые подходят для конкретного использования изобретения.