调制解调器

当通信信道看作是一个多维空间时，可将数字信息信号划分为符号，并将这些符号按照预置的距离映像到信号空间内。模拟信号通常在幅度上限制得小于对符号分隔的距离的一半，并转换为分量信号，然后与符号作矢量相加。将相加后的信号的发送给接收机，在接收机内检测出符号，并从接收信号中减去它们的得到模拟信号分量。从这些模拟信号分量中再生出所发送的模拟信号。根据本发明，可以做到半双工运作和全双工运行。

在上文中已经概括地讨论了边带信息的传送问题，然而也可能需要向某地发送特定形式的“边带信息”：接通及拆除连接。

在现有技术中，当话音和数据经一信道同时传输时，典型地，通过频分复用或时分复用进行传送。在频分复用中，数据信道和话音信道被设置在信道带宽的不同子频带上。这样的例子是美国专利4,757,495，4,672,602和美国专利4,546,212。在时分复用的方案中，话音信号被取样、被数字化并与数字数据交错，以形成经有效信道通信的单一信息流。实际上，每种数字载波系统(例如T1载波系统)就是这样的例子。

考虑使用电话电缆的上述装置可被容易地扩展到宽带的电缆431。全部所需只是插在电缆及调制解调器430之间的频率分割分裂器。以电视为目标的高带宽信号可被直送到电视机，而低带宽通信频道送到调制解调器430。

增强操作的其他方案还有采用预加重的方式。例如进入正交调制器90的“模拟”信号可以被滤波以便对高频成分预加重，而减法器250和260的相应“模拟”输出则可以被滤波，从而去加重。预加重可以在例如A/D转换器30之内进行，或是甚至在其之前进行，例如图12所示的预加重滤波器20。滤波可以在“模拟”信号是真正的模拟量的情况下进行，或是也可在“模拟”信号被表示成数字化形式时，例如当发送机和接收机部分是由数字式硬件实现的情况下进行。

在部件50的输入端允许模拟信号的取样和幅度量化这一事实提供了许多益处。其一，它允许将呈现的信号以数字格式施加给部件50。其二，它允许不同信息源的简单复用。于是，例如部件50、60和90能够按照目前调制解调器的现实来实现，即利用一个或多个微处理器在存贮程序控制下执行。

当然，此处不必把话音信道连接到呼叫中心外侧的用户。采用上述的调制解调器就可以实现从家庭服务部门到其家庭所在位置(通过呼叫中心或任何其他商业场所)的话音和数据连接。家庭娱乐：当今，若干希望玩电子游戏机的年轻人必须坐在同一间屋内并与同一游戏装置相互作用，利用上面公开的调制解调器就不必是如此方式。利用专供在两个游戏机间进行通信的信道以及专供在两个游戏者谈话的路经的话音通道，可以在两个屋子间建立联系。用于数据通道的带宽要求无需很大，因为需要的只是源于游戏者的、并加到游戏装置的通信控制信息(例如起动/停止和运动信息)。

上述的各种方案中需要向接收机传输“边带信息”。此外，如上所述，这一信息可以在模拟信道或数字信道上传送。

预测编码的目的是根据以往的信号预测当前的信号，并且仅传送误差或残留信号；也就是代表真实信号与预测信号之差的信号。当然可以预见到，良好的预测能使残留信号变得很小。仅仅产生很小残留信号的一种方案是对残留信号进行放大(以固定或动态的方式)，由此获得良好的信号分辨率和很高的抗噪声度。

在时间抽样的方式(具有模拟电路或数字电路的连续形式)，元件50可以简单地把单个模拟信号抽样的路由变换到元件50的不同输出，或是对多个模拟信号进行多路传输，并且按任一惯用方法分配这些信号的抽样。

根据本发明的其他实施例，该调制解调器还可以包括一个安装在印刷电路板上的连接器，用于接收声频信号，并且连接到该映像器的模拟端口上，以及一个印刷电路板，它含有：(a)一个中央处理单元和外围电路，用于执行所存储的程序处理，和(b)通过该外围电路耦合到该中央处理器的连接器装置，该印刷电路板连接到该连接器，并且用于将映像器的数字端口耦合到该中央处理器。

Description

根据本发明的一个方面，本发明调制解调器包括：一个信号映像器，它具有在一个数字端口上施加到该映像器的数字信号，以及在一个模拟端口上施加到该映像器的模拟信号，该映像器产生与所述数字信号以及所述模拟信号相关的多个映像后的输出信号，一个调制器，响应于该信号映像器的输出，用以在调制器的一个输出端口上产生一个调制后的输出信号，所述调制后的输出信号占用N维信号空间，该N维空间包括多个N维互不相同的空间，N大于1，所述多个空间的每个空间中的一个预定点与施加到所述的映像器的数字符号相关，该数字符号通过所施加的数字信号而施加给该映像器，其中数字符号是由包含于所施加的数字信号中的比特集所定义的，并且所述多个空间的每个空间中的其他点与模拟信号相关，该模拟信号与所施加的数字信号一起同时施加到所述信号映像器，切换装置，设置在该调制解调器的输出端口与调制器的输出端口之间，并且响应于调制解调器的工作状态，在调制解调器的工作状态指示存在着一个预定条件时，用以将调制解调器的输出端口与调制器输出端口相连接，在调制解调器的工作状态指示不存在该预定条件时，用以将调制解调器的输出端口与模拟端口相连接，其中调制解调器的工作状态是组成该调制解调器的电子电路中信号条件的集合。

线性均衡、回声消除、预加重，以及其它在调制解调器领域公知的改善措施均可应用在使用本发明原理的各实施例中。