DE112011105701T5

DE112011105701T5 - Vorrichtung und Verfahren zum Codieren von Daten auf der Basis von Zeigerdisparität

Info

Publication number: DE112011105701T5
Application number: DE112011105701.6T
Authority: DE
Inventors: Maynard C. Falconer; Kevin P. Tery; Harry G. Skinner; Dawson Kesling
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2011-10-01
Filing date: 2011-10-01
Publication date: 2014-07-17
Also published as: US20140009315A1; US8988255B2; KR20140078707A; JP2014532352A; WO2013048537A1; CN103907295B; CN103907295A; KR101618478B1; JP5789054B2

Abstract

Ein Verfahren zum Verwalten von Informationen weist Empfangen von Datenbit, Bestimmen von Zeigern für Bit bei nur einer Frequenz eines Übertragungsspektrums, Kombinieren der Zeiger von Bit, die einen Zeiger bilden, der eine Spektralenergie aufweist, die in einem vorbestimmten Bereich liegt, und Bilden eines Codeworts aus den Bit der kombinierten Zeiger auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Eine oder mehrere hier beschriebene Ausführungsformen betreffen das Verarbeiten von Daten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Datenendgeräte entwickeln sich kontinuierlich, um mit größeren Marktanforderungen umgehen zu können. Die Einheiten für Eingabe/Ausgabe (IO) in diesen Endgeräten erzeugen Störungen, die die Empfänger/Senderleistungsfähigkeit verringern. Bei einem Versuch, Störungen zu verringern, wird leitfähige Abschirmung verwendet. Dieser Ansatz hat sich wegen zunehmender Kosten, Gewicht, physischer Größe, Herstellungszeit und Komplexität als unzufriedenstellend erwiesen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Beispiel für ein elektronisches Endgerät.
2 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Verarbeiten von Daten in dem Endgerät.
3(a)–3(c) zeigen Beispiele für Spektralkomponenten von Impulsen, die Datenbit repräsentieren.
4 zeigt ein Beispiel für Referenzbitpositionen für ein 4-Bit-Codewort.
5 zeigt ein Beispiel für eine Auftragung von Zeigern, die an den verschiedenen Positionen erzeugt werden.
6 zeigt ein Beispiel für eine Auftragung von für verschiedene Codewörter erzeugten Zeigern.
7 zeigt eine Blockcodierungstechnik zur Erzeugung von Codewörtern.
8 zeigt ein durch Blockcodierung produziertes Zeigerdiagramm.
9 zeigt ein durch Null-Summen-Blockpaarcodierung produziertes Zeigerdiagramm.
10 zeigt ein unter Verwendung von Null-Summen-Blockpaarcodierung erzeugtes Spektraldiagramm.
11 zeigt ein durch Laufsummen-Blockcodierung produziertes Zeigerdiagramm.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Beispiel für ein elektronisches Endgerät 10 zum Senden und Empfangen von Daten. Das Endgerät kann eine beliebige von vielfältigen tragbaren Vorrichtungen sein, darunter, aber ohne Beschränkung darauf ein Smartphone oder eine andere Art von Mobiltelefon, ein Medienendgerät, ein Medienwiedergabegerät, ein Laptop- oder Notebookcomputer, ein persönlicher digitaler Assistent, eine Kamera oder ein Camcorder mit erweiterter Fähigkeit, ein Fernseher oder Monitor, ein Navigationssystem oder eine beliebige einer Anzahl anderer tragbarer Vorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu senden und zu empfangen. Als Alternative kann das Endgerät eine stationäre Vorrichtung sein, wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, ein Desktopcomputer oder ein Audio- oder Lautsprechersystem.
Wie in 1 gezeigt, weist das Endgerät einen Prozessor 1 zum Empfangen eines Bitstroms von einer Signalleitung 6, einen Codewortpuffer 2 zum Erzeugen von Codewörtern einer oder mehrerer vorbestimmter Bitlängen aus dem Bitstrom und eine oder mehrere Schnittstelleneinheiten auf. Der Bitstrom kann von einer beliebigen von mehreren Anwendungen, Funktionen oder Operationen, die auf dem Endgerät auszuführen sind, kommen. Zum Beispiel kann der Bitstrom Informationen entsprechen, die in Verbindung mit einem Sprach- oder Videoanruf, einer Nachricht wie einer Text- oder Emailnachricht oder durch eine auf dem Endgerät ausgeführte Anwendung erzeugten Daten gesendet werden.
Der Prozessor erzeugt aus den Bit in dem Bitstrom Codewörter. Der Prozessor kann ein oder mehrere Verarbeitungs- oder Steuerungschips sein, der Steuerfunktionen für das gesamte Endgerät ausführt, oder kann eine oder mehrere speziell gewidmete Funktionen für das Endgerät ausführen, wie etwa Anruf-, Nachrichten- oder Medienübertragung und -verwaltung. Der Prozessor wird durch in einem Endgerätespeicher gespeicherte Programme gesteuert und sendet die Codewörter auf einem N-Bit-IO-Bus zu einer oder mehreren der Schnittstellenschaltungen, wobei N zum Beispiel die Anzahl der Bit in jedem Codewort aufweisen oder dieser entsprechen kann.
Die eine oder mehreren Schnittstellenschaltungen können eine verdrahtete Schnittstelle 3, eine drahtlose Schnittstelle 4 oder beides, ausgestattet mit jeweiligen Senderschaltungen (Tx) und/oder Empfängerschaltungen (R), aufweisen. Die von diesen Schaltungen gesendeten Codewörter können in Paketen enthalten sein und gemäß einem beliebigen vielfältiger Kommunikationsstandards und/oder Protokolle gesendet werden. Bei einer Anwendung kann die verdrahtete Schnittstelle eine für Datenübertragungen verwendete Schnittstelle des universellen seriellen Bus, Ethernet oder eines anderen Protokolls sein.
2 zeigt Operationen, die bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Verarbeiten von Daten in einem Endgerät vorgesehen sind. Das Endgerät kann das in 1 gezeigte oder eine andere Art von Endgerät sein. Eine anfängliche Operation weist das Empfangen eines Bitstroms (Block 100) auf, der auf eine beliebige der oben erwähnten Weisen erzeugte Bit aufweisen kann. Bei einer beispielhaften Anwendung entsprechen die Bit einem Anruf oder einer Nachricht, der bzw. die von einem Smartphone über die drahtlose Schnittstelle gesendet werden soll.
Eine zweite Operation weist das Bestimmen eines Zeigers (Phasor, komplexe Amplitude) für jedes Bit in dem Bitstrom in einem vorbestimmten Spektralfrequenzbereich auf, der kleiner als ein Gesamtspektralfrequenzspektrum ist, über das Datenkommunikation für das Endgerät stattfindet. Gemäß einer Ausführungsform wird der Zeiger für jedes Bit nur bei einer einzigen Spektralfrequenz bestimmt. (Block 110).
Außerdem kann der Zeiger für jedes Bit auf vielfältige Weisen bestimmt werden. Eine Weise beginnt mit dem Verständnis, dass ein einzelnes Datenbit auf einem IO-Bus spektral durch einen Impuls bei einer einzigen Frequenz über die Zeit hinweg repräsentiert werden kann. Jeder Impuls (jedes Bit) in einem Bitstrom trägt zu dem Nettospektrum der Bitstromsignalform bei und kann durch die folgende Gleichung (1) repräsentiert werden: H(f) = Asinc(f/BR) × c^–j2πbf/BR (1)
Die Bedeutung dieser Gleichung kann mit Bezug auf 3(a) bis (c) erläutert werden. In diesen Figuren ist A die Impulsamplitude, BR die Busbitrate, BT die Bitzeit (Kehrwert der Bitrate) und b der Bitort (gemessen in Bitzeiten von null an).
In 3(a) befindet sich die Impulsposition an einem anfänglichen Zeitpunkt (t = 0), der Spektralbetrag nimmt die Form einer absteigenden Signalform von einer Spitzenposition zum Zeitpunkt t = 0 an und stellt ein Minimum bei einer Frequenz zwischen BR und 2BR her, und die Spektralphase beträgt im Wesentlichen 0°.
In 3(b) befindet sich die Impulsposition am Zeitpunkt t = BT, der Spektralbetrag hat im Wesentlichen dieselbe absteigende Signalform und die Spektralphase ist eine Reihe verbundener absteigender Rampensignalformen (z. B. Sägezahn), wobei jede Rampensignalform einen Phasenbereich von 360° über einen Frequenzbereich von einer BR überspannt.
In 3(c) befindet sich die Impulsposition am Zeitpunkt t = 2BT, der Spektralbetrag hat dieselbe absteigende Signalform und die Spektralphase ist eine Reihe verbundener absteigender Rampensignalformen, wobei jede Rampensignalform einen Phasenbereich von 360° über einen Frequenzbereich von 1/2BR überspannt.
Aus diesen Figuren und Gleichung (1) kann der Zeiger eines Datenbilt als der komplexe Vektor (ein Vektor in der komplexen Ebene) definiert werden, der durch den Spektralbetrag und Phasenwinkel des an einer einzelnen interessierenden Frequenz genommen Bit gegeben wird. Um beim Verständnis dieser Zeiger zu helfen, betrachte man den Fall, dass ein Codewort aus vier Bit gebildet wird, wobei jedes Bit durch einen Zeiger ausgedrückt wird, der eine von vier Bitpositionen (b = 0, 1, 2 und 3) einnimmt, wie in 4 gezeigt. Diese Bitpositionen können einen Spektralbetrag und eine Phase wie durch Gleichung (2) und (3) für eine Bitrate BR = ¼ definiert aufweisen. H(f) = Asinc(f/4) × e^–jφ(f) (2) φ(f) = –πb/2 (3)
Anhand dieser Gleichungen ist der Zeiger bei einer Frequenz von einem Viertel der Bitrate für einen Impuls zum Zeitpunkt t = 0 in 5 durch den Pfeil X gezeigt. Wie gezeigt, weist dieser Pfeil einen Betrag und eine Phase auf, wobei die Phase auf der reellen Achse der Auftragung liegt. Bei einer Impulsperiode von 0 bis 3BT entspricht die Phase für das Bit zum Zeitpunkt t = 0 einem Bitort b = 0 und Wiederholung an diesem Ort an den Bitorten 4, 8 und so weiter.
Der Zeiger eines Datenbit, das sich bei um eine Bitzeit (t = BT) verzögerter Zeit befindet, hätte einen Pfeil desselben Betrags, der entlang der imaginären Achse der Auftragung (Weiterbewegung im Uhrzeigersinn) an dem Bitort b = 1, 5 nach unten zeigt und so weiter. Der Zeiger eines Datenbit, das sich bei einer um zwei Bitzeiten (t = 2BT) verzögerten Zeit befindet, hätte einen Pfeil desselben Betrags, der entlang der reellen Achse der Auftragung an einem Bitort von b = 2,6 zeigt und so weiter. Und der Zeiger eines Datenbit, das sich bei einer um drei Bitzeiten (t = 3BT) verzögerten Zeit befindet, hätte einen Pfeil desselben Betrags, der entlang der imaginären Achse der Auftragung an einem Bitort von b = 3,7 nach oben zeigt und so weiter.
Die oben erwähnten Zeiger werden auf der Basis einer beispielhaften Menge von Parametern zur Verwendung beim Erzeugen eines 4-Bit-Codeworts erzeugt. Bei anderen Ausführungsformen können sich die Parameter von Bit zu Bit oder von Codewort zu Codewort ändern, um Zeiger mit verschiedenen spektralen Beträgen, Phasen und/oder Bitpositionen zu erzeugen. (In nachfolgenden Figuren wird ein 10-Bit-Codewortbeispiel ausführlicher besprochen).
Unter Verwendung von Zeigern, die auf der Basis der spektralen Eigenschaften, Impulspositionen und Bitpositionen, die in 3–5 gezeigt sind, definiert werden, können Codewörter aus den Bit im Bitstrom erzeugt werden. (Block 120). Die Codewörter können gemäß zu beschreibenden Ausführungsformen auf vielfältige Weisen erzeugt werden. Die Art und Weise, wie die Codewörter erzeugt werden, kann entweder Spektralenergie verringern und/oder einen gewissen vorbestimmten Pegel von Spektralenergie für Datenübertragung erzielen.
Wenn Codewörter auf eine Weise erzeugt werden, die die Spektralenergie verringert (z. B. verglichen mit anderen Techniken, wie zum Beispiel verschiedene Basen zum Kombinieren von Bit verwenden, um Codewörter zu erzeugen), kann die Menge an Störungen im Endgerät proportional verringert werden, um dadurch die Verwendung von leitfähiger Abschirmung überflüssig zu machen. Bei anderen Ausführungsformen kann Spektralenergie justiert werden, um einen anderen Effekt zu erreichen. Die hier beschriebenen Verfahren können außerdem mit einer Technik leitfähiger Abschirmung wie zuvor beschrieben kombiniert werden.
Nachdem die Codewörter gebildet sind, kann ein Zeiger für das Codewort bei einer einzelnen Frequenz im Bitstromspektrum auf der Basis einer Summe der Zeiger der einzelnen Bit, die das Codewort bei dieser Frequenz umfassen, erzeugt werden (Block 130). Die Zeiger jedes Bit im Codewort können zum Beispiel auf die durch Gleichung (4) gezeigte Weise summiert werden.
wobei x_b jedes Bit mit einem logischen Wert von 0 oder 1 repräsentiert.
6 zeigt ein Beispiel dafür, wie Zeiger für ein 4-Bit-Codewort auf der Basis einer Summe von Bitzeigern gebildet werden können, die auf der Basis der spektralen Eigenschaften, Impulspositionen und Bitpositionen, die in 3–5 gezeigt sind, definiert werden. Wie in 6 gezeigt, kann der Zeiger für jedes Codewort auf einer Auftragung mit reeller und imaginärer Achse dargestellt werden. Beim Summieren der Zeiger für jedes Bit wird ein logischer Wert von 0 für das Bit als keinen Zeiger aufweisend betrachtet und ein logischer Wert von 1 als einen Zeiger aufweisend betrachtet. Der für jedes Codewort erzeugte Zeiger wird effektiv somit nur unter Berücksichtigung der Zeiger der 1-Wert-Bit erzeugt.
Die folgenden Beispiele sind auf der Auftragung von 6 gezeigt. Die Zeiger für Codewörter, die aus den folgenden Bit bestehen, weisen sowohl für die reelle als auch die imaginäre Komponente einen Wert von null auf: 0000, 0101, 1010, 1111. Der Grund dafür besteht darin, dass sich die Summe der Zeiger dieser Bitwerte gegenseitig aufheben, vorausgesetzt, dass der Zeiger für jedes 1-Wert-Bit denselben Betrag aufweist.
Man betrachte zum Beispiel das Codewort 0101 mit 1-Bit-Werten bei den Positionen b = 1 und b = 3. Die Zeiger für diese 1-Wert-Bit weisen Spektralphasenwinkel bei 270° bzw. 90° auf, wobei die Winkel für die b-Werte in 5 als Referenz genommen werden. Bei Addition ist die Summe der Phasenwinkel gleich 360° (oder äquivalent 0°) und die Summe ihrer Spektralbeträge (die gleich sind, aber mit entgegengesetztem Vorzeichen) ist auch gleich 0. Folglich liegt der Zeiger des Codeworts 0101 am Ursprung der Auftragung, angegeben durch den Kreis A, der null Spektralenergie entspricht. Für die Codewörter 0000, 1010 und 111 werden dieselben Zeiger erzeugt.
Die Zeiger für andere Codewörter befinden sich nicht am Ursprung der Auftragung. Zum Beispiel entsprechen die Zeiger für die Codewörter 0001 und 1011 einem Wert im Kreis B. Dieser Zeiger besitzt einen Betrag entsprechend der Länge des Pfeils, der zum Kreis B zeigt (der den Betrag des Zeigers für ein einzelnes 1-Wert-Bit repräsentiert), und einen Phasenwinkel, der auf der Basis der Summe der Phasenwinkel für die 1-Wert-Bit in diesen Codewörtern erzeugt wird. Der Zeiger für das Codewort 0011 ist im Kreis C gezeigt und besitzt einen Betrag gleich √2mal den Betrag des Zeigers für ein 1-Wert-Bit und einen Phasenwinkel von 135°. Die Zeiger für andere Codewörter können unter Verwendung dieser Prinzipien aufgetragen werden.
Bei der beispielhaften Ausführungsform von 6 wird angenommen, dass die Zeiger für jedes Bit im Wesentlichen denselben Spektralbetrag aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen können die Zeiger für jeden Bitwert jedoch andere Werte aufweisen, was sich in den Zeigern der Codewörter widerspiegelt, die aus einer Summe der Zeiger für diese Bit erzeugt werden. Das Erzeugen von Codewörtern auf der Basis von Zeigersummierung der Bit, die das Codewort umfassen, stellt eine rechnerisch effiziente Weise des Steuerns der Spektralenergie der zu sendenden Daten bereit. Gemäß einer Ausführungsform kann dieses Verfahren verwendet werden, um die Menge an Störungen zu steuern, die letztendlich im Endgerät erzeugt wird.
Nachdem die Zeiger für die Codewörter, die bei einer Frequenz erzeugt werden, bestimmt sind, können die Codewörter durch eine Schnittstelle gesendet werden, wie etwa jede in 1 gezeigte Schnittstelle. Beispiele dafür, wie die Codewörter im Block 120 in 2 erzeugt werden können, werden nun besprochen.
Blockcodierung
Blockcodierung kann auf vielfältige Weisen durchgeführt werden. Bei einer Weise, die als Mindestbetrags-Blockcodierung bezeichnet wird, wird eine injektive Abbildung von Datenwörtern einer vorbestimmten Länge auf Codewörter durchgeführt. Mit Bezug auf 7 weist diese Codierungstechnik Berechnen des Winkels des Zeigers für jedes Bit auf der Basis von Gleichung 5 auf. (Block 210). θ_k = 2πkf' für k = 1 bis n und f' = f_r/f_b (5) wobei n die Anzahl der Bit ist, die jedes Codewort umfassen, f_r die einzelne Funkfrequenz ist und f_b die Datenbitrate ist. Als Nächstes werden die Koordinaten des Zeigers für jedes Bit unter Verwendung von Gleichung 6 berechnet. (Block 220). R_k = Cosθ_k und I_k = Sinθ_k für k = 1 bis n (6)
Die Codewort-Leistungsspektraldichten (PSD) werden aus Gleichung 7 berechnet. (Block 230).
Datenwörter werden dann in injektiver Korrespondenz mit Codewörtern abgebildet, die eine oder mehrere einer vorbestimmten Anzahl der niedrigsten PSD aufweisen, die aus den durch Gleichung 7 berechneten Pc-Werten genommen werden. (Block 240). Diese injektive Abbildung kann auf der Basis eines vielfältiger Kriterien durchgeführt werden.
Bei einem Kriterium werden Codewörter mit dem kleinsten Zeigerbetrag bei einer vorbestimmten Minderungsfrequenz von allen möglichen Codewörtern auf Datenwörter abgebildet. Dieser Ansatz erzeugt eine spektrale Kerbe, die als Grundlage zur Erzielung eines bestimmten Leistungsfähigkeitsgrads verwendet werden kann, der zum Beispiel darin bestehen kann, die Daten mit einer minimalen oder verringerten Spektralenergie zu senden, als Möglichkeit, Störungen zu begrenzen.
Bei einem anderen Kriterium werden die Codewörter, die an allen Bitpositionen gleiche Werte aufweisen (oder die bis auf eine vorbestimmte Toleranz nahezu gleich sind), oder wobei eine Summe von Codewörtern an allen Bitpositionen einen gleichen oder nahezu gleichen Wert aufweist, abgebildet. Dies kann Spitzen in der Spektralsignalform minimieren oder in bestimmten Fällen sogar beseitigen.
Bei einem anderen Kriterium werden Codewörter mit einer Summe von Zeigerbitamplituden, die kleiner als eine vorbestimmte Schwelle sind oder die anderweitig minimiert sind, abgebildet.
8 zeigt eine Auftragung von Zeigern (als Punkte gezeigt), die für Codewörter gemäß der Blockcodierungstechnik erzeugt werden, die auf der Basis des ersten Kriteriums durchgeführt wird. In dieser Auftragung werden die Codewörter, die in dem Kreis erscheinen, dafür ausgewählt, auf die Datenwörter abgebildet zu werden.
Null-Summen-Paarblockcodierung
Eine andere Art von Blockcodierung wird als Null-Summen-Paarblockcodierung bezeichnet. Bei dieser Art von Codierung wird eine Abbildung von einem auf zwei durchgeführt, wobei jedes Datenwort auf alternierende Weise einem einzigartigen Codepaar zugeordnet und auf die Codewörter dieses Paars abgebildet wird. Außerdem können bei diesem Ansatz bestimmte Datenwörter in injektiver Korrespondenz auf Null-Betrags-Codewörter abgebildet werden. Dieser Ansatz kann auch durchgeführt werden, damit kein Codewort zu mehr als einem Codepaar gehört.
Gemäß einer Ausführungsform können die Mitglieder jedes Paars aus Minimalbetrags-Codewörtern ausgewählt werden, dergestalt, dass eine Zeigersumme jedes Paars um einen gewissen vorbestimmten Betrag verringert oder minimiert wird, dergestalt, dass die Summe wenn möglich nahezu oder genau null ist. Außerdem können Codewörter gegebenenfalls ausgewählt werden, um die Zeigersumme über alle Codewörter zu minimieren, falls die Summe über jedes Paar nicht null ist.
9 zeigt ein Beispiel für ein Zeigerdiagramm, das gemäß diesem Verfahren erzeugt werden kann. In diesem Beispiel hat eine Anzahl einzelner Codewörter (die nicht gepaart sind) Zeiger mit einem Betrag von null oder nahezu null und werden deshalb auf diese abgebildet. Zeiger dieses Typs sind im Zeigerdiagramm in dem Kreis R gezeigt.
Andere und/oder verbleibende Codewörter werden in Paaren ausgewählt, so dass die jedem der Paare entsprechenden Zeiger einen Betrag von Netto null aufweisen. Dies kann zum Beispiel erreicht werden, indem man Zeiger für einzelne Codewörter findet, die entgegengesetzte Beträge und Phasenwinkel aufweisen, diese paart und dann auf der Basis dieser Paare Datenwörter erzeugt. Jedes Datenwort basiert auf zwei Codewörtern, um eine Abbildung von einem auf zwei zu bilden. Beispiele für Zeigerpaare sind in den Kreisen S1, S2 und S3 im Zeigerdiagramm gezeigt. Zusätzlich oder als Alternative kann das Verfahren so implementiert werden, dass jedes Mal, wenn ein Datenwort auf eines dieser Paare von Kreisen abbildet, die Wahl, welches Codewort verwendet wird, alternieren kann, so dass sich der Zeigerbeitrag für dieses Codewort im Mittel zu null aufhebt.
10 zeigt ein Beispiel für ein Spektralsignalformdiagramm, das unter Verwendung von Null-Summen-Blockpaarcodierung für eine 3-Bit- bis 4-Bit-Codewortabbildung bei einer einzelnen Funkfrequenz von einem Viertel der Bitrate (oder die äquivalent für ein beliebiges ungerades Vielfaches dieser Frequenz produziert werden kann) erzeugt werden kann. Wie in diesem Diagramm gezeigt, werden zwei Kerben an normierten Frequenzen von ungefähr 0,25 und 0,75 erzeugt. Die durch Zeigerlöschung bei dieser Art von Codierung erzeugten Kerben zeigen an, dass die IO-Busenergie in diesem Beispiel um mehr als 10 dB oder mehr verringert werden kann.
Laufsummen-Blockcodierung
Eine andere Art von Blockcodierung wird als Laufsummen-Blockcodierung bezeichnet. Bei der Art von Codierung erfolgt eine Abbildung von einem auf p (p > 1), wobei jedes Datenwort einer einzigartigen Codegruppe mit p Codewörtern zugeordnet und auf ein Codewort in der Gruppe abgebildet wird, das einen Laufsignalzeiger (innerhalb der Bandbreite des Empfängers) verringert oder minimiert. Beim Implementieren dieses Verfahrens kann kein Codewort zu mehr als einer Codegruppe gehören.
Außerdem können die Codewörter in jeder Gruppe aus Minimalbetrags-Codewörtern ausgewählt werden, so dass ihre Zeigersumme verringert oder minimiert wird (und wenn möglich null gemacht wird).
Beim Durchführen dieser Art von Codierung können gegebenenfalls bestimmte Datenwörter in injektiver Korrespondenz auf Nullbetrags-Codewörter abgebildet werden. Außerdem können die Codewörter so gewählt werden, dass ihre entsprechenden Zeiger auf einem gemeinsamen Kreis im Zeigerdiagramm in vorbestimmten Intervallen beabstandet (oder sogar gleichmäßig beabstandet) sind. Bei einer Anwendung mit gleicher Beabstandung würde dies erfordern, dass die gewählten Zeiger in jeder Gruppe denselben oder ähnlichen Betrag aufweisen, mit einem Bogenmaß von 2π/p zwischen jedem Codewort und einem angrenzenden oder nächsten Codewort in jeder Richtung auf oder nahe dem Kreis).
11 zeigt ein Beispiel für ein Zeigerdiagramm, das unter Verwendung dieser Art von Codierung erzeugt werden kann. In diesem Beispiel kann ein Datenwort auf vier mögliche Codewörter abgebildet werden (p = 4). Die Zeiger für diese vier Codewörter sind in dem Diagramm in Kreisen T1 bis T4 gezeigt. Im Fall des laufenden Zeigers des Datenstroms bis zu dem Punkt, an dem das den Zeigern in diesen Kreisen entsprechende Datenwort in einem gegebenen Quadranten liegt, wird das Codewort mit einem Zeiger in dem entgegengesetzten Quadranten zusammen mit einem anderen Paar entgegengesetzter Zeiger gewählt, die entlang oder im Wesentlichen entlang dem Kreis liegen, um dadurch einen Zeiger für die Vier-Codewort-Gruppe zu erzeugen, der reduziert oder effektiv herausgehoben ist. Diese Gruppe wird dann auf ein zu sendendes Datenwort abgebildet.
Es können andere Arten von Codierung für die Zwecke des Abbildens von Datenwörtern auf Codewörter verwendet werden. Ein Beispiel weist Bitstopfung auf, wobei Stopf- oder Dummybit gewählt werden, um eine laufende Zeigersumme innerhalb der Bandbreite eines Empfängers oder Senders zu minimieren. Bei einer Ausführungsform können die Stopfbit (z. B. Nicht-Informationsbit) während existierender Lücken im Datenstrom, die während eines Bus-Leerlaufzustands und/oder wenn Lücken zwischen Paketen stattfinden, aufweisen können, auf den IO-Bus eingefügt werden.
Eine andere Art von Codierung wird als Laufphasendisparität bezeichnet. Gemäß diesem Ansatz werden Daten als laufender Strom zum Beispiel auf eine Weise codiert, die einem Datenverwürfler ähnlich ist, aber auf Regeln basiert, die eine oder mehrere Kerben im Spektrum bei einer vorbestimmten Funkfrequenz erzeugen, wo die Codewörter/Zeiger erzeugt werden. Dieser Ansatz ist von einem Ansatz verschieden, der genommen wird, um das Datenspektrum sogenannt zu „weißen”.
Eine Art von Codierung wird als Parallel-Seriell-Codierung bezeichnet. Gemäß diesem Ansatz werden Daten über die IO-Busbreite sowie die Zeit codiert, um Codierungsleistungsfähigkeit zu verbessern. Bei einem Beispiel für Parallel-RFI-Codierung (Radio Frequency Interference – Funkfrequenzinterferenz) werden asymmetrische Leitungen auf vollsymmetrische Leitungen codiert.
Die oben erwähnten Ausführungsformen können in Software, Hardware oder einer Kombination davon implementiert werden. Bei mindestens teilweiser Implementierung in Software kann ein Programm in dem Endgerät gespeichert werden, um den Betrieb des Prozessors zu steuern, der zum Beispiel als einen oder mehrere Endgerätechips umfassend betrachtet werden kann. Das Programm kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert werden, wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, einer Speichervorrichtung oder Speicher in dem Endgerät oder damit gekoppelt, und kann Code zum Ausführen der Operationen aufweisen, die in verschiedenen Ausführungsformen des hier beschriebenen Verfahrens enthalten sind.
Gemäß einer oder mehreren der oben erwähnten Ausführungsformen kann die Spektralenergie die Spektralenergie der Codewörter (und/oder aus den Codewörtern gebildeten Datenwörter) repräsentieren, die auf einem IO-Bus gesendet werden. Bei anderen Ausführungsformen können die Codewörter oder Datenwörter auf einer anderen Art von Bus oder Signalleitung gesendet werden. Obwohl ein IO-Bus als internes Merkmal eines Endgeräts oder einer Vorrichtung betrachtet werden kann, das bzw. die die hier beschriebenen Ausführungsformen aufweist oder durchführt, können bei anderen Ausführungsformen die Bus- oder Signalleitungen, die die Codewörter führen, für die Spektralenergie und Störungen verringert werden sollen, mit der Vorrichtung oder dem Endgerät gekoppelt und außerhalb davon angeordnet werden. Ein nichteinschränkendes Beispiel zieht in Betracht, dass der Bus ein USB (Universal Serial Bus) oder eine andere Art von externer Schnittstelle ist.
Außerdem können die gemäß einer oder mehreren hier beschriebenen Ausführungsformen erzeugten Codewörter unabhängig von einer Signal-Form der in dem Codewort enthaltenen Bit gebildet werden. Falls verschiedene Bit in dem Strom verschiedene Impuls- oder Signal-Formen aufweisen, wirken sich somit die Unterschiede in diesen Formen nicht nachteilig auf die Codewortbildung aus und verkomplizieren sie auch nicht.
Außerdem können verschiedene Bitimpuls- oder Signal-Formen verschiedene Spektraleigenschaften aufweisen, aber eine oder mehrere hier beschriebene Ausführungsformen können Codewörter ungeachtet dieser unterschiedlichen Spektraleigenschaften oder unabhängig von diesen erzeugen, weil der Spektralbetrag der aus den Codewortbit bei einer beliebigen einzelnen Frequenz in einem Übertragungsspektrum erzeugten Zeiger von dem zeitlichen Impulsort unabhängig sein kann und die spektrale Phasenverschiebung bei einer beliebigen einzelnen Frequenz des Spektrums linear mit dem zeitlichen Impulsort in Beziehung stehen kann.
Eine oder mehrere hier beschriebene Ausführungsformen können spezifisch in einem Smartphone angewandt werden, das auf der Basis mehrerer (z. B. 10) getrennter Funkbänder mit Hunderten möglichen Funkkanälen arbeitet. Die hier beschriebenen Ausführungsformen können separat angewandt werden, um die Übertragung von Daten in jeweiligen dieser Bänder und Kanäle zu steuern. Außerdem können die Kriterien (z. B. Spektralfrequenzbereiche der Zeiger (z. B. Kreise in Zeigerdiagrammen)) von Band zu Band oder sogar von Kanal zu Kanal auf der Basis von in dem Endgerät oder der Vorrichtung gespeicherten vorbestimmten Informationen unterschiedlich sein.
Jede Erwähnung in der vorliegenden Beschreibung einer „Ausführungsform” bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, das bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Das Erscheinen von solchen Ausdrücken an verschiedenen Orten in der Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform. Wenn ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft in Verbindung mit einer beliebigen Ausführungsform beschrieben wird, versteht sich ferner, dass es innerhalb der Fähigkeiten von Fachleuten liegt, ein solches Merkmal, eine solche Struktur oder eine solche Eigenschaft in Verbindung mit anderen der Ausführungsformen zu bewirken. Die Merkmale irgendeiner Ausführungsform können mit Merkmalen einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen kombiniert werden, um neue Ausführungsformen zu bilden.
Weiterhin können zum leichteren Verständnis bestimmte Funktionsblöcke als separate Blöcke abgegrenzt worden sein; diese separat abgegrenzten Blöcke sollten jedoch nicht unbedingt als in der Reihenfolge, in der sie hier besprochen oder anderweitig dargestellt werden, vorliegend aufgefasst werden. Zum Beispiel können bestimmte Blöcke in einer alternativen Anordnung, gleichzeitig usw. ausgeführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung hier mit Bezug auf eine Anzahl von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht sich, dass zahlreiche andere Modifikationen und Ausführungsformen von Fachleuten konzipiert werden können, die in den Gedanken und Schutzumfang der Prinzipien der vorliegenden Erfindung fallen. Insbesondere sind vernünftige Abwandlungen und Modifikationen in den Bestandteilen und/oder Anordnungen der betreffenden Kombinationsanordnung innerhalb des Schutzumfangs der obigen Offenbarung, der Zeichnungen und der angefügten Ansprüche möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich zu Abwandlungen und Modifikationen der Bestandteile und/oder Anordnungen werden Fachleuten auch alternative Verwendungszwecke ersichtlich sein.

Claims

Vorrichtung, umfassend: erste Logik zum Empfangen von Datenbits; und zweite Logik zum Erzeugen eines Codeworts aus einer vorbestimmten Anzahl der Bits durch: Bestimmen von Zeigern für Bits bei nur einer Frequenz eines Übertragungsspektrums, Kombinieren der Zeiger von Bits, die einen Zeiger bilden, der eine Spektralenergie aufweist, die in einem vorbestimmten Bereich liegt, und Bilden des Codeworts aus den Bit der kombinierten Zeiger.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Logik die Zeiger kombinieren soll durch: Identifizieren eines Zeigers eines ersten Bit, der einen ersten Winkel und einen ersten Betrag aufweist, Auswählen eines Zeigers für ein zweites Bit, der einen zweiten Winkel und einen zweiten Betrag aufweist, und Bilden des Codeworts so, dass es das erste und zweite Bit aufweist, wobei der erste Winkel im Wesentlichen 180° von dem zweiten Winkel beabstandet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Betrag im Wesentlichen gleich dem zweiten Betrag ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeiger von Bit, die dem Codewort entsprechen, kombiniert werden sollen, um einen Zeiger mit einer Spektralenergie von im Wesentlichen null zu bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der gebildete Zeiger einen Betrag von im Wesentlichen null aufweisen soll.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Bereich zwischen null und einem vorbestimmten Betrag des aus den kombinierten Zeigern gebildeten Zeigers liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ein Datenwort zur Übertragung auf Basis des Codeworts erzeugen soll.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Datenwort nur ein Codewort aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Datenwort mindestens zwei Codewörter aufweist und wobei eines der Codewörter das aus den Bit der kombinierten Zeiger erzeugte Codewort ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Schnittstelle zu einem Datenbus, wobei die zweite Logik das Codewort auf dem Datenbus durch die Schnittstelle ausgeben soll.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Codewort unabhängig von einer Signal-Form der dem Codewort entsprechenden Bit gebildet werden soll.
System, umfassend: eine oder mehrere Signalleitungen; und einen Prozessor zum Erzeugen eines Codeworts aus einer vorbestimmten Anzahl von Bit, um auf der einen oder den mehreren Signalleitungen gesendet zu werden, wobei der Prozessor das Codewort erzeugen soll durch: Bestimmen von Zeigern für Bit bei nur einer Frequenz eines Übertragungsspektrums, Kombinieren der Zeiger von Bit, die einen Zeiger bilden, der eine Spektralenergie aufweist, die in einem vorbestimmten Bereich liegt, und Bilden des Codeworts aus den Bit der kombinierten Zeiger, wobei der Prozessor zum Senden des Codeworts mit einem Sender gekoppelt ist.
System nach Anspruch 12, wobei der Prozessor die Zeiger kombinieren soll durch: Identifizieren eines Zeigers eines ersten Bit, der einen ersten Winkel und einen ersten Betrag aufweist, Auswählen eines Zeigers für ein zweites Bit, der einen zweiten Winkel und einen zweiten Betrag aufweist, und Bilden des Codeworts so, dass es das erste und zweite Bit aufweist, wobei der erste Winkel im Wesentlichen 180° von dem zweiten Winkel beabstandet ist.
System nach Anspruch 13, wobei der erste Betrag im Wesentlichen gleich dem zweiten Betrag ist.
System nach Anspruch 12, wobei die Zeiger von Bit, die dem Codewort entsprechen, kombiniert werden sollen, um einen Zeiger mit einer Spektralenergie von im Wesentlichen null zu bilden.
System nach Anspruch 15, wobei der gebildete Zeiger einen Betrag von im Wesentlichen null aufweisen soll.
System nach Anspruch 12, wobei das Codewort unabhängig von einer Signal-Form der dem Codewort entsprechenden Bit gebildet werden soll.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das ein Programm zum Verwalten von Informationen in einem Endgerät speichert, wobei das Programm Folgendes aufweist: ersten Code zum Bestimmen von Zeigern für Datenbits bei nur einer Frequenz eines Übertragungsspektrums; zweiten Code zum Kombinieren der Zeiger von Bits, die einen Zeiger bilden, der eine Spektralenergie aufweist, die in einem vorbestimmten Bereich liegt; und dritten Code zum Bilden eines Codeworts aus den Bits der kombinierten Zeiger.
Medium nach Anspruch 18, wobei der zweite Code Folgendes soll: Identifizieren eines Zeigers eines ersten Bit, der einen ersten Winkel und einen ersten Betrag aufweist, Auswählen eines Zeigers für ein zweites Bit, der einen zweiten Winkel und einen zweiten Betrag aufweist, und Bilden des Codeworts so, dass es das erste und zweite Bit aufweist, wobei der erste Winkel im Wesentlichen 180° von dem zweiten Winkel beabstandet ist.
Medium nach Anspruch 19, wobei der erste Betrag im Wesentlichen gleich dem zweiten Betrag ist.
Medium nach Anspruch 18, wobei die Zeiger von Bit, die dem Codewort entsprechen, kombiniert werden sollen, um einen Zeiger mit einer Spektralenergie von im Wesentlichen null zu bilden.
Medium nach Anspruch 21, wobei der gebildete Zeiger einen Betrag von im Wesentlichen null aufweisen soll.
Medium nach Anspruch 18, wobei der vorbestimmte Bereich zwischen null und einem vorbestimmten Betrag des aus den kombinierten Zeigern gebildeten Zeigers liegt.
Medium nach Anspruch 18, ferner umfassend: Erzeugen eines Datenworts zur Übertragung auf der Basis des Codeworts.
Medium nach Anspruch 24, wobei das Datenwort nur ein Codewort aufweist.
Medium nach Anspruch 25, wobei das Datenwort mindestens zwei Codewörter aufweist und wobei eines der Codewörter das aus den Bit der kombinierten Zeiger erzeugte Codewort ist.
Medium nach Anspruch 18, wobei das Codewort unabhängig von einer Signal-Form der dem Codewort entsprechenden Bit gebildet werden soll.
Verfahren zum Verwalten von Informationen, umfassend: Empfangen von Datenbits; Bestimmen von Zeigern für Bits bei nur einer Frequenz eines Übertragungsspektrums, Kombinieren der Zeiger von Bits, die einen Zeiger bilden, der eine Spektralenergie aufweist, die in einem vorbestimmten Bereich liegt, und Bilden eines Codeworts aus den Bits der kombinierten Zeiger.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das Kombinieren der Zeiger Folgendes aufweist: Identifizieren eines Zeigers eines ersten Bit, der einen ersten Winkel und einen ersten Betrag aufweist, Auswählen eines Zeigers für ein zweites Bit, der einen zweiten Winkel und einen zweiten Betrag aufweist, und Bilden des Codeworts so, dass es das erste und zweite Bit aufweist, wobei der erste Winkel im Wesentlichen 180° von dem zweiten Winkel beabstandet ist.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei der erste Betrag im Wesentlichen gleich dem zweiten Betrag ist.