专利名称：在频谱上形成被发送的诸数据信号的装置、系统和方法
技术领域：
本发明是1996年10月15日申请的美国专利申请序号08/730,434的继续申请，上述专利申请的全文已被收入本文，作为参考文献。
本发明涉及在一个公共交换电话网络(PSTN)上的高速数据通信，特别是涉及在频谱上形成诸模拟数据信号的系统与方法，上述诸模拟数据信号是从该PSTN的一个电话中心局通过一条模拟环路发往远程用户的。
该PSTN包括一个数字主干网以及将诸用户连接到该主干网的诸模拟本地环路。在一次典型的电话呼叫中，由该本地用户发出的模拟信号在该本地中心局被数字化，并且被转换为一组64kbit/s的比特流，后者在该数字主干网上传输，并且在该远程中心局被反转换为模拟信号，以便通过该远程本地环路送往该远程用户。借助于将数字信息调制到一组用于传输的模拟信号之上，就能实现在该PSTN上的拨号调制解调器通信。在进入该数字主干网的入口点的数字到模拟转换过程引入了量化噪声，这就将数据传输速率限制在30kbit/s上下。
ISDN是一种电路交换公共网络，它允许使用64kbit/s的各种电路进行终端到终端的通信。当一个ISDN用户跟一个PSTN用户进行通信时，在该ISDN一侧产生的模拟信息在一个ISDN终端适配器中被转换为一组64kbit/s的比特流，该中心局以相同的方式将始发于PSTN一侧的一组模拟信号数字化。除了ISDN以外，还可以使用其他各种数字访问形式到达一个PSTN端点。例如，在介质到各大公司之间通常使用T1线路去访问该PSTN。不考虑该数字访问介质，这种传统的将该调制解调器信号转换为一组64kbit/s比特流的方法将可达到的调制解调器速率限制在30kbit/s上下。
因此需要建立一种系统和方法，以便在避免使用专门的和昂贵的基础设施的条件下，在跟该电话网具有数字连接的诸用户以及通过一条模拟环路以较高的传输速率连接到该网络的诸用户之间实现通信。
图1是一家典型的电话公司的中心局的简化方框图；图2是从图1的该m律到线性转换器输出的诸yk信号的频谱图以及图1的低通滤波器的频谱形状；图3是两个在直流成分上各具有一个零点的频谱的一部分的图，其中一个频谱在直流成分上十分陡峭地下降到零，另一个频谱下降得比较平缓；图4是一个典型的m律星座的一部分的图解表示；图5是在该电话系统上的一个调制解调器数据连接的方框图，该电话系统包括一部发射机，它根据本发明在频谱上形成诸信号。
图6是图6所示的编码器的一份方框图，该编码器被专门地用于在该PSTN上的一个模拟环路的所述诸模拟信号中生成一个直流零点；以及图7是图6所示的编码器的一份方框图，该编码器一般地可以被用来按照需要修改从该模拟环路输出到该终端用户的诸信号的频谱。
当一个用户跟一个数字网络建立一次直接连接时，一种技术允许以显著地高于30kbit/s的速率进行传输，例如，经由ISDN或者已经被研制并且在下列共同未决的专利申请中被说明的T1线路进行传输，这些专利申请包括已转让于本发明的受让人的下列专利申请1996年10月15日申请的美国专利申请序号未决案(代理人摘要目录号No.CX096045)，题为“受判决支配的定时恢复的用于自适应自身噪声抵消的装置、系统和方法”；1996年10月15日申请的美国专利申请序号未决案(代理人摘要目录号No.CX096046)，题为“在一个通信系统中用于处理诸基带信号以克服符号间干扰和非线性的系统、装置及其方法”；以及1996年10月15日申请的美国专利申请序号No.08/730,433(代理人摘要目录号No.CX096047)，题为“在一个通信网络中检测、表征和减轻判定性失真的系统、装置及其方法”。这些共同未决的专利申请以全文的形式被收入本文，作为参考文献。采用这种技术，使用一个信道编码器，根据在世界上所处的地域，将随机的数字信息编码为μ律或A律的诸字节，随后将诸字节直接地映射到位于该远程用户的中心局的数字到模拟(D/A)转换器中的各种电平(在下面，除非另有说明，我们将假定为μ律。延伸到A律是简单明了的)。该映射可以使用该D/A转换器的255种电平的全部或任何子集，这服从于平均功率的调节上的限制。
由于在该数字网络中以诸字节的形式来传输信息，该已编码的数据首先被映射为m律诸字节，以便以每秒8000字节的速率进行传输，然后在远程用户的中心局，这些字节在该D/A转换器中被转换为所需的各种幅度电平。接着，所得到的8kHz的诸电平的序列通过一个低通滤波器(LPF)并经由该模拟环路被送往该远程用户。该D/A转换器的输出可以被视为一个脉冲序列，其中每一个脉冲都具有一个对应于该D/A的一种电平的幅度。在远程终端处，一个接收调制解调器通过首先检测哪一个D/A电平已被发送，然后对这些电平进行逆向映射以获得对该原始数字信息的一个估计来恢复该原始信息。这项技术理论上能实现64kbps的数据传输；但是，由于实际系统的各种限制以及噪声，获得48kbps到56kbps的传输速率是更为现实的。这样的传输速率对于人们曾经一度设想的大约32kbps的理论上的极限来说是一次重大的改进。
当该被发送的信息为随机信息时，在D/A转换之后对诸信号的一次频谱分析揭示了由该D/A转换器输出的该序列的频谱基本上是平坦的。因此，当这个序列在该中心局通过该低通滤波器时，该信号的频谱采取该LPF的频谱的形状。遗憾的是，这个频谱在靠近直流(f=0)的频率上具有一个显著的能量数值，它能驱使该系统中的变压器进入饱和状态，并且对正在被发送的信号引入不希望的非线性失真。在某些应用中，例如，在高速率数据传输技术中，这种失真不能被容许，因此需要加以消除。
更一般地说，需要这样一种方案，它能调整从该D/A转换器发送的该信号的频谱的形状。此外，还需要将这样的频谱形成跟信道编码结合起来。
在当前的科技水平下，已有多种已知的方法可用于将数字数据映射到具有一种规定的频谱形状的序列中去。例如，题为“部分响应信道信令系统”的美国专利第5,040,191号就描述了这样一种方法。然而，这些方法都假设被发送的诸信号都从一个信号星座中被选出，该信号星座的各点都位于一个格子的平移之上。由于在一个中心局的一个D/A转换器上的诸电平被不均匀地配置，因而不会处于一个格子的平移之上，所以这些方法不能直接地应用于本专利申请。而且，采用本发明，该编码过程在该调制解调器里面完成，而映射到各种电平则在该网络内部发生。
图1和2说明通过一条模拟环路向一个远程用户的调制解调器发送的诸信号中，在靠近直流的频率上能量的存在。在图1中示出了在一个PSTN中的一个典型的电话中心局10的一部分，该中心局10在其输入端12从一个直接地连接到该电话系统的数字部分的一个调制解调器(发送一侧的调制解调器，未示出)所发送的诸m律字节，例如在上面的共同未决的诸专利申请中所叙述的一种，它直接地将该数字数据编码为用于传输的诸字节。这些字节被一个D/A转换器，也被称为一个m律到线性转换器14，转换为诸电压电平yk的一个序列，其中每一种电平都是255个m律电平中的一种。诸电平通过线路16被输出到一个低通滤波器18，后者通过模拟环路20向该远程用户的接收机输出一组经过滤波的模拟信号s(t)，它是诸电平的一个模拟表示。该模拟信号被该接收一侧的调制解调器解调和解码，该调制解调器输出一组数字比特流，它是被发送的原始数据的一个估计。
在图2中，出现在线路16上的、来自m律到线性转换器14的诸电平的序列具有一个平坦的频率响应22。如点26所示，低通滤波器18的频谱形状24在靠近直流(f=0)的频率上具有一个显著的能量数值。由于该序列yk具有一个平坦的频率响应，所以由滤波器18输出的该信号s(t)的频谱具有相同于该滤波器18的频谱形状24，从而该信号s(t)在靠近直流的频率上也有一个显著的能量数值。如上所述，在靠近直流的频率上的这个能量趋向于使该系统中的诸变压器进入饱和状态，这就在被发往该接收方调制解调器的该信号s(t)中产生不需要的非线性失真。
在某些应用中，必须减少这种失真。通过减少在该被发送的信号中靠近直流的频率上的信号能量，就能实现这一点。在图3中描述了这样一个直流零点28。从技术的发展现状可知，为了在该被发送信号中生成这个频谱零点，被发送的诸电平yk的移动数字和(RDS，即，所有先前被发送的诸电平的代数和)必须被保持为接近于零。在该直流零点28附近的频谱形状可以从一个相对平缓的斜坡状频谱30变化到一个在直流成分处陡峭地下降的频谱32。该零点的陡度取决于该RDS被控制的严格程度。
本发明以一种令该RDS值保持在零附近的方式相应地对被发送到m律诸字节的该数字数据进行编码，以便在直流成分上生成所需的频谱零点，从而减少因变压器饱和而产生的非线性失真。
为了说明生成一个频谱零点的方法，我们考虑以每一个符号yk发送6个比特这样一个实例。对专业人士来说，很明显，本发明可以被用来发送每符号的比特数为任何其他数值的信号，或者用于被发送的每符号的比特数随符号的不同而不同的情形。在一个没有频谱零点的系统中，人们首先从可得到的255种m律电平中选择一个含有64种电平的子集，使得在诸电平之间能保持一个最小距离dmin。在如下的意义上这64种电平是对称的，即，对每一个正电平来说，都有一个同等大小的负电平。例如，可以正好在该调节的极限-12dBm0的下面，为一个平均能量获得数值为32的dmin。
在图4中示出了全部255种m律电平34(128种正的和127种负的)的部分表示。这些电平遵循一种对数规律，即，64种最靠近原点的电平被均匀地以2为间隔分布于-63和63之间。下一个正和负的区段开始于+/-66，并且每一个区段都含有16个点，点与点之间的间隔为4。该标尺按照每16点一个区段延续下去，点与点之间的间隔采取2n的形式，而每一区段跟前面一个区段之间的间隔则为0.75＊2n。最后的诸区段从+/-2112延伸到+/-4032，间隔为128。该集合35是从255种电平中选出的64种电平的集合，用以表示6个比特的每一种组合，即，26=64。
在发射机一侧，到来的诸比特按照每6个为一组的方式被收集，然后被映射为代表所需电平的诸m律字节。在该中心局里面，诸m律字节被转换为诸电平，随后将所得到的诸电平发送出去。在接收机一侧。一个均衡器对由于该低通滤波器以及该本地环路引起的失真进行补偿，随后一个判决装置通过选择最靠近该接收点处的电平来估计该发送电平。
为了在上述实例中获得(所需的)频谱形状，也使用了附加的诸电平，但介于诸电平之间的最小距离仍被保持为32。例如，考虑使用92种电平的情形。首先，这92种电平被划分为诸等价类。产生这些等价类的不同方法有很多种。其中一种特别有用的方法叙述如下我们用整数0到91来标记诸电平，例如将标号0分配给最小的(最负的)电平，将标号1分配给次最小的电平，等等。然后，我们通过将其标号准确地相差64的诸电平组织在一起来定义64个“等价类”。这样一种组织导致36个等价类，其中仅有一种电平对应于36种最小幅度的最里面的诸电平中的一种，还导致具有标号相差64的两个电平的28个等价类。还可以使用用于产生诸等价类的其他各种方法。这样一来，就可以用一个等价类来表示待发送的6个比特的每一种可能的组合。
例如，比特组合000000可能对应于该第1个等价类，它含有两种电平，其中的每一种电平都用一个不同的字节来表示。要注意的是，并不需要去使用该D/A转换器的整个动态范围。只要使用64种以上的电平，本发明就能工作于任意数目的电平上。当然，被使用的电平数目越多，可能得到的所需频谱形状也就越好。我们的实验表明，为了产生一个具有相当陡峭的陷波点的直流零点，仅需考虑很少的附加电平即可。
在上面的例子中，由于用一个等价类来表示6个信息比特的每一种组合，并且常常在一个等价类中通常有一种以上的电平，所以，在代表该电平的一个字节被发送之前，这些信息比特必须被映射到在一个被选定的等价类中的诸电平中的一电平上。下面将参考图5-7来说明这个功能。
图5中的发射机52从一个数字数据源，例如一部计算机，接收一组数字数据的比特流，并通过比特收集器54将诸比特划分为例如每6个比特一小组。每一个6比特的小组被送往编码器56，编码器56选择诸等价类，从中将选出为获得在直流成分上的频谱零点所需的诸电平。从编码器56输出代表被选定的诸电平的诸字节，它们将在数字化的电路交换电话网络58上传输，并到达该远程用户的中心局60。在中心局60，诸字节被m律到线性转换器62转换为诸电平yk，后者通过低通滤波器64，并且作为一个在直流成分上具有一个频谱零点的信号s(t)被输出到本地模拟环路65。在接收机66一侧，采样器68对该信号s(t)进行采样，一个均衡器70对由于低通滤波器64以及该本地环路引起的失真进行补偿，随后一个判决装置或解码器72通过选择最靠近该接收点的电平来估计该发送电平。该解码器72从该电平确定该等价类，接着通过执行一项逆向映射功能恢复该6个信息比特。
接收机66的操作跟前面在共同未决诸申请中所描述的接收机相比实质上没有改变。唯一的差异就是该接收机现在需要考虑可能的诸电平的一个较大的集合以及该逆向映射需要确定等价类。正如在共同未决诸申请中所描述的那样，均衡器70对由于低通滤波器64以及该本地环路65引入的非线性失真进行补偿。例如，当使用一个线性均衡器时，该均衡器的输出可以表示如下rk=vk+nk (1)式中，nk为出现在该均衡器输出端的噪声加上失真的总和。然后，解码器72选择最靠近rk的诸电平yk作为判决，确定其等价类，接着通过一次逆向映射恢复这6个信息比特。
若该均衡器包括一个最大似然度序列估计器(例如，维特比均衡器)，则该接收信号可以表示为下列形式rk=Syk-jfj+nk(2)这时，该解码器使用一个维特比解码器选出最接近的序列{yk}，该解码器为每一个被估计的符号yk确定其等价类，并随后经由一次逆向映射找出这6个信息比特。
图6中的编码器56，包括映射装置MAP74，它是一份查找表，里面包括针对从图5的比特收集器54那里接收的数据的6比特小组的每一种可能的组合的代表每一个等价类i的诸电平，这里i是介于0与63之间的一个整数。每一种电平，在本例中为两种，y(i,1)和y(i,2)被送往电平选择器76，在这里，就将发送哪一种电平yk作出一次判决。
这个判决按照下述步骤作出首先，编码器56通过将电平选择器76的输出反馈到功能块78，对已发送的诸电平yk的移动数字和(RDS)保持跟踪。功能块78从先前已发送的电平yk计算该加权的RDS,zk=-(1-b)RDS，式中，b为加权因子，0≤b＜1。由于D/A转换器的非线性，在编码器56中可能不知道诸电平yk的精确数值；然而，这不应当产生重大的影响。有可能确定这个误差并将这个信息返送到编码器56，以便使这些计算更精确。
给出待发送的6比特小组之后，电平选择器76从该等价类{y(i,1),y(i,2)}中选出最接近该加权的RDS的电平作为电平yk。可以看出，当该RDS为正时，zk将为负，反之亦然。这使该编码器从每一个等价类中选出一个电平yk，使得当它的数值被添加到该RDS时，它与在该等价类中的其他电平相比，能使该RDS更接近于零。在选定该电平yk之后，代表该电平yk的字节就被该字节转换器80所确定，并在该数字网络上传输。从一份查找表中能获得该已发送的字节的数值。
该变量b是一个加权因子，用以控制介于该频谱零点的陡度以及该被发送信号的平均能量之间的折衷。我们的分析已经表明，当电平的数目跟诸等价类的数目相比为足够大时，该序列yk将具有可以用滤波器响应h(D)=(1-D)/(1-b D))进行近似的频谱。很明显，当b=0时，我们发现h(D)=(1-D)，这就是众所周知的具有一个正弦频谱形状并在直流成分上具有一个零点的Ⅰ类部分响应。另一方面，随着b接近于1，除了在直流成分上有一个十分陡峭的频谱零点以外，该频谱在该频带的大部分上变得平坦。可以看出，在b=0的条件下，yk的平均能量将为在一个平坦的频谱形状的情况下的两倍。然而，随着b接近于1，平均能量的增加将趋于消失。在某些应用中，可能希望通过诸电平的数目与诸等价类的数目的比值来进行衡量，从而保持该星座的扩展。本发明可以跟具有任意的电平数目的星座配合使用，也可以跟任意的较小的诸等价类的数目配合使用，这对专业人士来说是显而易见的。
本发明可以按照需要更广泛地应用于在频谱上对在该中心局的m律到线性转换器输出的诸模拟信号进行形状修饰。上面所描述的例子是使用本发明去降低该发送信号在直流成分附近的能量的一个特例，但是在那个例子中所使用的本发明的原理可以被一般化，使之能通过多种途径修饰各种信号的频谱形状，例如，对各种信号进行预均衡。
本发明的编码器的一种一般样式，编码器56，示于图7。这种一般情形跟上述的一个频谱零点的特殊情形的唯一差异在于，该序列或该频谱函数zk是如何产生的。令h(D)为一个首项为1的(级数，h(D)是代表所需的频谱形状的一个滤波器的因果脉冲响应，这里D是一个延迟运算子。假设我们用分别地表示为y(D)和z(D)的D变换来表示诸序列{yk}和{zk}，则，该序列z(D)可以表示为z(D)=(1-1/h(D))y(D)对这个方程式的详细的观察揭示，在一个给定的时间k,zk仅取决于yk的过去的数值，从而可以递归地被确定。因此，对于每一个6比特的小组来说，编码器56a将确定，来自相关的等价类的哪一个电平在数值上最接近于zk，并且选择该电平。然后代表该电平的该字节被发送。再有，我们的分析表明，对于足够大的电平数目来说，由该中心局60发送的该序列{yk}将具有一个频谱，它非常接近地近似于具有响应h(D)的该滤波器的频谱。
这里所叙述的技术也可以结合一种更复杂的用以将诸信息比特映射到诸等价类的方案来使用。例如，它可以结合外壳映射来使用，这是一种映射技术，用于V.34高速调制解调器规格之中。
上面所描述的诸实例都是针对一种无编码系统来说的。然而，所述的各项原理也可以容易地应用于一个编码的系统，例如一个格子编码系统。在这种情况下，在本例中唯一的差异就是，诸等价类进一步地被划分为若干子集，后者被用来构成该格子编码。
例如，当利用一种基于一种4路集合划分的一维格子编码跟相同的64种电平的信号星座一起去发送每一个由5比特构成的符号时，诸等价类被划分为如下的子集a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,...,an,bn,cn,dn。在上述实例中，该64个等价类可以被划分为4个子集，其中，每一个子集舍有16个等价类。然后，一个比率-1/2卷积编码器的输出，例如，在一个小组中的6个比特中的两个，确定该子集，并且剩下的这4个“未编码的”比特选择在该子集里面的该特定的等价类。来自该被选定的子集中的该被选定的等价类的实际电平的选择方法如上所述。在其他不同情况下，该编码器的工作是不变的。
当然，当使用格子编码时，该接收机将使用一个解码器去选择最相似的序列。该格子解码器也可以是一个均衡器，它联合地对该格子代码进行解码并均衡符号间干扰。
使用本发明在一部接收机中检出帧同步的丢失也是可能的。通过偶尔地、但是周期性地违反在一个给定的等价类中选择该信号点的规则就能做到这一点，在这里，该周期被选择为所期望的帧(周期)的整数倍。在该接收机中，通过监测这样的违规现象就能检出帧同步的丢失。该接收机还能够重新获得帧同步，或者可以简单地向该发射机请求一个同步模式(训练序列)。
在不背离其精神实质或基本特性的前提下，可以以其他特定形式来实施本发明。已描述的诸实施例在所有方面都被认为仅仅是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附权利要求书，而不是由前面的描述来表示的。在本权利要求书的等价物的含义和知识领域内作出的所有变更都被包括在它们的范围之内。
权利要求
1．一部用于在一个数字网络上发送诸字节的一个序列的发射机，该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列，以便通过一条模拟信道发送到一部接收机，诸电平的序列产生一组具有一种预定的频谱形状的模拟信号，该发射机包括一个映射装置，用于将待发送的诸数据比特映射到诸等价类的一个序列，其中每一个等价类含有一种或多种电平，并且至少有一个等价类含有多于一种的电平；一个电平选择器，可操作地被连接到该映射装置，用以在每一个等价类中选择一种电平，以代表待发送的诸数据比特；一个滤波器装置，可操作地被连接该电平选择器并且具有一种预定的滤波器响应，该滤波器装置在其输入端接收先前已选定的诸电平并将其输出送往该电平选择器，其中该电平选择器根据该滤波器装置的输出来选择待发送的该电平；以及一个字节转换器，可操作地被连接到该电平选择器，后者在其输入端接收该已选定的电平，并在该数字网络上发送一个对应于该已选定电平的字节，以便当已发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时，产生具有预定的频谱形状的模拟信号。
2．如权利要求1所述的发射机，其中诸电平被不均匀地隔开。
3．如权利要求2所述的发射机，其中不均匀地隔开的诸电平均从该A律或mu律规格中被选出。
4．如权利要求1所述的发射机，其中该电平选择器在该等价类中选择最接近于该滤波器装置的输出的电平。
5．如权利要求1所述的发射机，其中该预定的滤波器的特征在于其响应h(D)=(1-D)/(1-b D)，式中，b是一个加权因子，0＜b≤1。
6．如权利要求1所述的发射机，其中所述映射装置包括一个卷积编码器，并且所述诸等价类被进一步地划分为诸子集，使得该卷积编码器的诸输出选择该子集，并且剩下的诸比特选择该等价类。
7．一个用于在一个数字网络上传送诸字节的一个序列的数据传送系统，该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列，以便通过一条模拟通道发送到一部接收机，诸电平产生一组具有一种预定的频谱形状的模拟信号，该系统包括一部发射机，它包括一个数字数据收集器，后者将待发送的数字数据收集到诸数据小组之中，还包括一个编码器，它被可操作地连接到该数字数据收集器，该编码器将每一个被收集到的(数据)小组编码为一个字节，并在该数字网络上发送每一个字节；一个与该数字网络互连的转换器，用于将该已发送的诸字节转换为模拟量，以产生用于在一条模拟通道上传输的模拟信号；以及一部与该模拟信道互连的接收机，用于将该模拟信号转换为已编码的数字数据的诸小组；该编码器包括一个映射装置，它在其输入端接收已收集的待发送的诸数据比特的诸小组，并且为每一个小组输出含有一种或多种电平的一个等价类，其中至少有一个等价类含有多于一种的电平；一个电平选择器，可操作地被连接到该映射装置，用以在该等价类中选择该电平，以代表待发送的诸数据比特的该小组；一个滤波器装置，可操作地被连接该电平选择器并且具有一种对应于该预定的频谱形状的滤波器响应，该滤波器装置在其输入端接收先前已选定的诸电平并将其输出送往该电平选择器，其中该电平选择器根据该滤波器装置的输出来选择待发送的该电平；以及一个字节转换器，可操作地被连接到该电平选择器，后者在其输入端接收该已选定的电平，并在该数字网络上发送一个对应于该已选定电平的字节，以便当已发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时，产生具有预定的频谱形状的模拟信号。
8．如权利要求7所述的发射机，其中诸电平被不均匀地隔开。
9．如权利要求8所述的发射机，其中不均匀地隔开的诸电平均从该A律或mu律规格中被选出。
10．如权利要求7所述的发射机，其中该电平选择器在该等价类中选择最接近于该滤波器装置的输出的电平。
11．如权利要求7所述的发射机，其中该预定的滤波器的特征在于其响应h(D)=(1-D)/(1-b D)，式中，b是一个加权因子，0＜b≤1。
12．一部用于在一个数字网络上发送诸字节的一个序列的发射机，该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列，以便通过一条模拟通道发送到一部接收机，诸电平产生一组在直流成分上具有一个频谱零点的模拟信号，该发射机包括一个映射装置，在其输入端接收待发送的诸数据比特的诸小组，并为每一个小组输出一个具有一种或多种电平的等价类，其中至少有一个等价类含有多于一种的电平；一个电平选择器，可操作地被连接到该映射装置，用以在该等价类中选择该电平，以代表待发送的诸数据比特的该小组；一个计算装置，可操作地被连接到该电平选择器，用以确定先前已选定的诸电平的移动数字和，其中该电平选择器这样来选择待发送的该电平，它使得该移动数字和最接近于零；以及一个字节转换器，可操作地被连接到该电平选择器，后者在其输入端接收该已选定的电平，并在该数字网络上发送一个对应于该已选定电平的字节，以便当已发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时，产生一组具有该直流零点的模拟信号。
13．如权利要求12所述的发射机，其中该移动数字和是一个加权的移动数字和，并且该已选定的电平是在数值上最接近于该加权的移动数字和的电平。
14．如权利要求12所述的发射机，其中诸电平被不均匀地隔开。
15．如权利要求14所述的发射机，其中不均匀地隔开的诸电平均从该A律或mu律规格中被选出。
16．一种用于在一个数字网络上发送诸字节的一个序列的方法，该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列，以便通过一条模拟通道发送到一部接收机，诸电平产生一组具有一种预定的频谱形状的模拟信号，该方法包括接收待发送的诸数据比特的诸小组；将已接收的诸数据比特的每一个小组映射到一种或多种电平的一个等价类，其中至少有一个等价类含有多于一种的电平；在该等价类中选择该电平，以代表待发送的诸数据比特的该小组对先前已选定的诸电平进行滤波以产生一组滤波后的输出，其中该滤波器响应对应于该预定的频谱形状，并且其中该选择步骤根据该滤波后的输出选择待发送的该电平；以及发送对应于该已选定的电平的该字节，以便当被发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时产生具有该预定的频谱形状的模拟信号。
17．如权利要求16所述的方法，其中诸电平被不均匀地隔开。
18．如权利要求17所述的方法，其中不均匀地隔开的诸电平均从该A律或mu律规格中被选出。
19．如权利要求16所述的方法，其中该选择步骤包括在该等价类中选择最接近于该滤波后的输出的电平。
20．如权利要求16所述的方法，其中该滤波器响应的特征在于该响应h(D)=(1-D)/(1-b D)，式中，b是一个加权因子，0＜b≤1。
21．一个用于在一个数字网络上传送诸字节的一个序列的数据传送方法，该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列，以便通过一条模拟通道发送到一部接收机，诸电平产生一组具有一种预定的频谱形状的模拟信号，该方法包括将待发送的数字数据收集到诸数据小组之中；将每一个已收集的小组编码为一个字节；在该数字网络上发送每一个字节；将已发送的诸字节转换为模拟量，以产生该模拟信号，以便在一条模拟通道上进行传输；以及将该模拟信号转换为已编码的数字数据的诸小组；编码的步骤包括将诸数据比特的每一个小组映射到一种或多种电平的一个等价类，其中至少有一个等价类含有多于一个的电平；在该等价类中选择该电平，以代表待发送的诸数据比特的该小组；对先前已选定诸电平进行滤波以产生一组滤波后的输出，其中该滤波器响应对应于该预定的频谱形状，并且其中该选择步骤根据该已滤波的输出选择待发送的该电平；将已选定的电平转换为一个对应于该已选定的电平的字节；以及发送该字节，以便当被发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时产生具有该预定的频谱形状的模拟信号。
22．如权利要求21所述的方法，其中诸电平被不均匀地隔开。
23．如权利要求22所述的方法，其中不均匀地隔开的诸电平均从该A律或mu律规格中被选出。
24．如权利要求21所述的方法，其中该选择步骤在该等价类中选择最接近于该滤波器装置的输出的该电平。
25．如权利要求21所述的方法，其中该滤波器响应的特征在于该响应h(D)=(1-D)/(1-b D)，式中，b是一个加权因子，0＜b≤1。
26．一种用于在一个数字网络上发送诸字节的一个序列的方法，该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列，以便通过一条模拟通道发送到一部接收机，诸电平产生一组在直流成分上具有一个频谱零点的模拟信号，该方法包括接收待发送的诸数据比特的诸小组；将诸数据比特的每一个小组映射到一种或多种电平的等价类，其中至少有一个等价类含有多于一个的电平；在该等价类中选择该电平，以代表待发送的诸数据比特的该小组；确定先前已选定的诸电平的移动数字和，其中该选择步骤这样来选择待发送的该电平，使得该移动数字和最接近于零；以及在该数字网络中发送对应于该已选定的电平的一个字节，以便当被发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时产生具有该直流零点的模拟信号。
27．如权利要求26所述的方法，其中确定移动数字和的该步骤包括确定一个加权的移动数字和，并且该选择步骤包括选择在数值上最接近于该加权的移动数字和的该电平。
28．如权利要求26所述的方法，其中诸电平被不均匀地隔开。
29．如权利要求28所述的方法，其中不均匀地隔开的诸电平均从该A律或mu律规格中被选出。
全文摘要
用于在一个数字网络上发送诸字节的一个序列的发射机(56),该数字网络将诸字节转换为诸电平的一个序列,该发射机包括:映射装置(74),为诸数据比特的每一个小组输出一种或多种电平的一个等价类;一个电平选择器(76),在该等价类中选择该电平,以代表待发送的诸数据比特的该小组;一个滤波器装置(78),在其输入端接收先前已选定的诸电平并将其输出送往该电平选择器,其中该电平选择器(76)根据该滤波器装置(78)的输出来选择待发送的该电平;以及一个字节转换器(80),在其输入端接收该已选定的电平,并在该数字网络上发送一个对应于该已选定电平的字节,以便当已发送的诸字节在该数字网络中被转换为诸电平时,产生具有预定的频谱形状的模拟信号。
文档编号H04L25/34GK1231789SQ9719825
公开日1999年10月13日 申请日期1997年9月19日 优先权日1996年9月25日
发明者M·维戴特·艾博格鲁, 皮埃尔·A·亨布里特 申请人:摩托罗拉公司