CN101017603A - 利用前向纠错技术传送信号的远程训狗器的信号和协议 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用前向纠错技术传送信号的远程训狗器的信号和协议。具体地说，提供了一种用于训狗系统的发送器，该发送器具有用于将训练命令输入输入到发送器中的命令输入装置以及与命令输入装置相连的发送器控制器。发送器控制器将训练命令输入转换为标识数据和命令数据。发送器控制器还由标识数据和命令数据生成至少一个前向纠错码字。
Description
技术领域
本发明涉及远程训狗系统，特别涉及与训狗系统的发送器/接收器相关的信号处理。
背景技术
远程训狗系统通过由训练人员操作的发送器对狗提供至少一个刺激，狗通常戴有具有接收器的项圈，以响应训练员的发送器。刺激可能包括声音/音调的刺激和/或电刺激，还可以利用其他的刺激，例如震动刺激。通过与狗的颈部某些部位相接触的接收器电极对狗提供电刺激。为了适应品种的不同、狗个体的脾性、训练条件等，提供宽范围的可能的刺激是有好处的，该范围可以由训练员在发送器上选择。例如，某一品种与另一品种在皮毛/皮肤上的总体差异可能造成接触电阻的总体差异，这一差异通常会造成某一品种比另一品种在更低的电刺激下即更易于调教，其中另一品种如具有较厚的皮毛和绒毛底层的品种。此外，对于一个给定的训练条件，意志力相对较强的狗可能比更驯服的狗需要更多的刺激。另外，训练条件对于决定一只狗所需要的刺激量而言非常重要。例如，如果正在训练狗去猎取山地的猎鸟，而猎人和/或狗不经意间惊动了一只正在附近睡觉的鹿，狗很容易变得几乎完全专注于追逐鹿。这种情况下，猎人可能需要对狗提供高得多的刺激水平才能将狗从追逐鹿的行为中纠正回来，而继续猎取鸟。
由于地形和/或覆盖植被情况，猎人可能直到狗已经距猎人/训练员相当远时才意识到狗正在追逐鹿这一事实，因而需要快速强烈的纠正。当狗和训练员之间的距离增加时，由于鹿和随后的狗可能穿过例如公路这样的危险区，而狗不知道或不关心可能到来的交通情况，对纠正的需要可能相应地增加。尽管上述例子是关于运动型狗的，陪伴狗也可能发生类似的情况，例如对陪伴狗进行无束缚的顺从训练时出现一只飞奔的松鼠。发送器/接收器对的有效范围是远程训狗发送器和接收器之间满足以下条件的最大距离：发送器对接收器发送纠正命令，该纠正命令被接收器可靠地接收和执行，该有效范围与许多因素有关，例如发射功率输出、接收器灵敏度、天线效率、噪声、干扰、大气条件和其他因素。对于训狗系统的至少一部分物理参数来说，例如发射功率输出、接收器灵敏度和天线效率，通过提高这些元件的性能来增大系统的有效范围会增加系统组件的成本。对于由提高组件性能导致的成本增加的一种可能的替换方案是通过适当的信号处理来增强系统性能。
用于训狗的(猎鸟或训练假人)远程发射器的控制系统和方法公开了一种发送信令，该信令包括发送16个定时脉冲，随后是一个包含三个连续的标识(ID)字节的信息包，其中标识字节构成发送所指向的具体发射器单元的地址或标识，信息包之后是一个单字节功能码，随后是校验和字节。校验和字节之后是1400微秒的延时，然后重发三个ID字节的信息包。校验该序列最后的一个奇偶校验位。尽管校验和字节和奇偶校验位可能能够检测出发送中的差错，但是没有用于纠正任何检测出的差错的余量。此外，尽管三个ID字节的信息包被重发，提供了正确识别待激活的发射器单元的第二次机会，但是没有重发功能码，因此功能码中的差错会导致发射器的错误，从而降低系统可靠性。
本领域需要一种方法和设备，用于增加训狗系统的有效范围和可靠性，而不增加系统组件的成本。
发明内容
本发明提供一种用于远程训狗系统的信号和协议，包括前向纠错和重复发送。
本发明的一种形式包括一种用于训狗系统的发送器，该发送器具有用于将训练命令输入输入到该发送器中的命令输入装置，和与命令输入装置相连的发送器控制器。发送器控制器将训练命令输入转换为标识数据和命令数据。发送器控制器还由标识数据和命令数据产生至少一个前向纠错码字。
本发明的另一种形式包括一种训狗系统，该系统具有接收器，和与该接收器进行电磁通信的发送器。该发送器具有将训练命令输入输入到该发送器中的命令输入装置，和与命令输入装置相连的发送器控制器。发送器控制器将训练命令输入转换为标识数据和命令数据。发送器控制器还由标识数据和命令数据产生至少一个前向纠错码字。
本发明的再一种形式包括训狗系统中的发送器和接收器之间的一种电磁信号传送方法，该方法包括如下步骤：接收来自发送器的命令输入装置的训练命令输入；将训练命令输入传送给与命令输入装置相连的发送器控制器；由发送器控制器将训练命令输入转换为标识数据和命令数据；和由发送器控制器由标识数据和命令数据产生至少一个前向纠错码字。
本发明的一种优点是增加了训狗系统的有效范围和可靠性，而不增加系统组件的成本。本发明的另一种优点是改善了训狗系统的性能(至少包括有效范围和可靠性)，而不增加系统组件的成本。
本发明还有一种优点，即适应更多数量的刺激脉冲，从而适应从低到高的宽刺激范围。
附图说明
通过结合附图参考下文的本发明的具体实施方式，本发明的上述和其他特点和优点以及获得它们的方式将更加清楚，能够更好地理解本发明。附图中：
图1是依照本发明的训狗系统的一种实施方式的示意图；
图2是一个示意图，示出了前向纠错码字数据位与标识数据和命令数据之间的关系；
图3是一个时序图，示出了依照本发明的发送包结构的一种实施方式；
图4是一个时序图，示出了与依照本发明的实施方式相关的前同步信号、比较器输入端的DC稳定性和时钟同步之间的关系；
图5是依照本发明的一个发送信号和两个接收信号的实施方式的时序图；
图6是依照本发明的训狗系统的发送器和接收器之间的电磁信号传送方法的实施方式的流程图；和
图7是图6的发送器和接收器之间的电磁信号传送方法的实施方式的延续部分的流程图；
在全部附图中，对应的附图标记表示对应的部分。在此示出的范例说明本发明的一种形式的一种优选实施方式，这些范例不应以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
现在参考附图，具体而言是图1，示出了一个训狗系统10，通常包括发送器12和与发送器12进行电磁通信的接收器14。
发送器12通常可以是一种手持设备，该设备包括外壳，还具有命令输入装置16，用于将训练命令输入输入到发送器12中。发送器12也可以包括显示器，例如LCD显示器，该显示器提供对由训练员选择的发送器12功能的视觉反馈和确认。命令输入装置16可以是单个按钮、多个按钮、一组开关和按钮、触摸板、旋转式选择器开关、它们的某些组合或其他输入元件。发送器12能够用于多个接收器14或多只狗，训练员通过触碰命令输入装置16上的适当的输入元件，选择要被纠正的狗、要提供的刺激和刺激水平。例如，尽管本发明不局限于这样的功能，命令输入装置16可以包括8个按钮或触摸板，它们具有如下功能：升高(BOOST)、音调近似、项圈选择、上箭头、主要刺激、下箭头、连续/瞬时、程序。命令输入装置16利用命令输入装置16与发送器控制器20之间的多个电连接18将训练命令输入传送给发送器控制器20。
发送器控制器20将训练命令输入转换为识别数据22和命令数据24。在图2所示的实施方式中，数据要求是8位用于识别数据22(ID0-ID7)，8位用于命令数据24(CD0-CD7)。发送器控制器20由所述的识别数据22和命令数据24产生前向纠错码字26、28和30。前向纠错编码是BCH(15，7)，其中BCH表示Bose-Chaudhuri-Hocquenghen，他们是一类多重纠错循环码的发现者。具体而言，BCH(15，7)编码采用7个数据位作为输入，并生成8位的前向纠错(FEC)码，构成每个码字中的总共15位。由于数据要求是总共16位(8位用于识别数据22(ID0-ID7)，8位用于命令数据24(CD0-CD7))，因此需要三个码字。码字通常包括7位数据和8位FEC，共计15位(图3)。码字1(26)的7个数据位是1、ID7、ID6、ID5、ID4、ID3、1D2，其中第一位1表示这是第一个码字；码字2(28)的7个数据位是0、1、ID1、1D0、CD7、CD6、CD5，其中前两位0、1表示这是不是第一个码字；码字3(30)的7个数据位是0、1、CD4、CD3、CD2、CD1、CD0，其中前两位0、1表示这是不是第一个码字。8个FEC位能够检测和纠正15位字中的任何2位差错。为每个码字生成8位FEC依赖于相应码字的7个数据位，如表1-4所示。
表1.生成BCH(15，7)码字
生成BCH(15，7)码字：生成多项式GX＝0xE880
将数据位左移至MSB，形成输入字(16位)
syndrome＝calc_syn(inword)；
unsigned int calc_syn(unsignedint inword)
{
unsigned int temp；
int x；
temp＝inword &0xfffe；
x＝0；
while(x ＜＝7)
{
while(！(temp&0x8000))
{
temp＝temp＜＜1；
x++；
if(x＝7)retum temp；
}
temp^＝GX；
}
}
syndrome＝syndrome＞＞7；
outword＝inword | syndrome；
表2.生成例：码字1的例子
7个输入数据位＝ 1 0 0 0 0 0 0
开始 x＝0 1 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 0 1 0 0 0 1
x＝1 0 1 1 0 1 0 0 0 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 1 0 0 1 1
x＝2 0 0 1 1 1 0 0 1 1
x＝3 0 1 1 1 0 0 1 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 1 1 1 0 1
x＝4 0 0 0 0 1 1 1 0 1
x＝5 0 0 0 1 1 1 0 1
x＝6 0 0 1 1 1 0 1
表3.生成例：码字2/3的例子
7个输入数据位＝0 1 0 0 0 0 0
开始 x＝0 0 1 0 0 0 0 0
x＝1 0 1 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 0 1 0 0 0 1
x＝2 0 1 1 0 1 0 0 0 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 1 0 0 1 1
x＝3 0 0 1 1 1 0 0 1 1
x＝4 0 1 1 1 0 0 1 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 1 1 1 0 1
x＝5 0 0 0 0 1 1 1 0 1
x＝6 0 0 0 1 1 1 0 1
x＝7 0 0 1 1 1 0 1
表4.生成例：码字2/3的第二个例子
7个输入数据位＝ 0 1 1 1 1 1 1
开始 x＝0 0 1 1 1 1 1 1
x＝1 0 1 1 1 1 1 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 1 0 1 0 0 1
x＝2 0 0 0 1 0 1 0 0 1
x＝3 0 0 1 0 1 0 0 1
x＝4 0 1 0 1 0 0 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 0 0 1 1 0 0 1
x＝5 0 1 0 0 1 1 0 0 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 1 0 0 0 1 1
x＝6 1 1 1 0 0 0 1 1
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0 1 1 1
时钟同步和DC稳定性需要在码字之前的1/0跳变图样。此后称该时间段为前同步(PREAMBLE)(图3-4)。边缘检测和有效宽度算法(图4)以多倍数据率(即比特率的8倍)对数据信号进行采样。这些算法用于将真正的信号与噪声区别开，并适当地对齐位集成窗。在位同步之后需要一个同步(SYNC)图样(图3和表5)，以建立字边界。所选的同步图样是0xc7，这是由于其较低的互相关性。本发明在75ms(毫秒)内提供一次完整的发送，格式和波特率选择为不归零制(NRZ)@1000bps。在这一方案下，共有75位是可用的(其中45位用于BCH码字，剩余30位可用于前同步和同步)。然而，为了接收器硬件能够正确地解码，在发送信号中保持良好的1-0平衡也是必要的。因此，保留前14位用于前同步，随后是8位的同步，然后是码字1(15位)，然后是4位1-0调整(1eveling)，再然后是码字2(15位)，其后是4位1-0调整，最后是码字3(15位)。
下面说明如何确定码字1和码字2之后的4位1-0调整位图样：
a)码字1＝15位BCH码字
b)确定码字1中的1的个数
c)如果1的个数＝＞9，则4位图样为0000
d)如果1的个数＝8，则4位图样为0001
e)如果1的个数＝7，则4位图样为1110
f)如果1的个数＜＝6，则4位图样为1111
发送器控制器20利用前向纠错码字26、28、30生成第一发送包32。第一发送包32包括14位的数字前同步42(PREAMBLE)，同步字节44(SYNC)，码字1(26)，4位的1-0调整，码字2(28)，4位的1-0调整和码字3(30)。调制器34与发送器控制器20相连。发送器天线36与调制器34相连，发送器12产生第一发送包32的无线信号38。例如，调制器34可以是频移键控(FSK)调制器，其中第一发送包32的数字1和0用两种频率表示，其中一种频率用于表示二进制0，另一种频率用于表示二进制1，输出频率中没有相位间断。表5给出了第一发送包32的例子。
表5.发送示例
无线信号38包括在第一发送包32之后的第二发送包40，其中第二发送包40与第一发送包32基本相同。
接收器14一般与狗戴的项圈相连，包括与解调器48相连的接收器天线46，解调器与接收器控制器50相连。接收器14通过接收器天线46接收无线信号38。解调器48解调无线信号38，以产生接收到的第一发送包52。解调器48可以是FSK解码器，将信号重新转换为电压和/或电流二进制信号。接收器控制器50对接收到的第一发送包52进行解码和纠错。表6-9示出了如何对第一发送包52的码字进行解码和纠错。
表6.解码接收到的BCH(15，7)码字
syndrome＝calc_syn(inword)；
unsigned int calc_syn(unsigned long inword)
{
unsigned int temp；
intx；
temp＝inword&0xfffe；
x＝0；
while(x＜＝14)
{
while(！(temp&0x8000))
{
temp＝temp＜＜1；
x++；
if(x＝＝15)retum temp；
}
temp^＝GX；
}
temp＝0xffff；
retum temp；
}
syndrome＝syndrome＞＞8；
errored_bits＝bch1507[syndrome]；
表9中给出了表bch1507[]。该表作为一个CONST驻留在闪存中。
表7 解码接收到的BCH(15，7)码字(没有差错)
in_word＝ 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0
开始 x＝0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
x＝1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0
0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0
x＝2 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
x＝3 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
x＝3
x＝15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
校验子＝ 0 0 0 0 0 0 0 0
校验子＝ 0x00
bch1507[0x00]＝ 0x00 未检测出差错
表8解码接收到的BCH(15，7)码字(有2处差错)
in_word＝ 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0
差错＝ 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
结果＝ 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0
开始 x＝0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0
x＝1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
x＝2，3，4 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
x＝5，6 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
x＝7，8，9，10 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
x＝11 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0
x＝12 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
x＝13，14 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Gx 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0
x＝15 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0
校验子＝ 0 0 0 0 1 1 0 1 校验子＝ 0x0D
bch1507[0x0D]＝ 0x1010
差错＝ 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
纠正后的码字＝接收到的错误的码字与差错异或
表9差错表中的BCH1507[]位
如果本表中返回的不是0xFFFF，则将接收到的字与表值异或，以对位进行纠错。返回值为0xFFFF表明一种差错无法纠正的情况。
unsigned int bch1507[256] ＝{
0x0000，0x0100，0x0200，0x0300，0x0400，0x0500，0x0600，0x0044，0x0800，0x0900，0x0a00，0xffff，0x0c00，
0x1010，0x0088，0xffff，0x1000，0x1100，0x1200，0xffff，0x1400，0x0810，0xffff，0xffff，0x1800，0x0410，
0x2020，0xffff，0x0110，0x0010，0xffff，0x0210，0x2000，0x2100，0x2200，0xffff，0x2400，0xffff，0xffff，
0x0030，0x2800，0xffff，0x1020，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0x3000，0xffff，0x0820，0x4004，
0x4040，0xffff，0xffff，0x000a，0x0220，0x0082，0x0020，0x0120，0xffff，0x2010，0x0420，0xffff，0x4000，
0x4100，0x4200，0xffff，0x4400，0xffff，0xffff，0xffff，0x4800，0x0024，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，
0x0060，0xffff，0x5000，0x8002，0xffff，0x2004，0x2040，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，
0xffff，0xffff，0x4010，0xffff，0xffff，0x6000，0xffff，0xffff，0x1004，0x1040，0xffff，0x8008，0xffff，
0x8080，0x0050，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0x0014，0xffff，0x0440，0x0204，0x0104，0x0004，0x0040，
0x0140，0x0240，0x0404，0xffff，0xffff，0x4020，0x0804，0x0840，0xffff，0xffff，0xffff，0x8000，0x8100，
0x8200，0xffff，0x8400，0xffff，0xffff，0xffff，0x8800，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，
0xffff，0x9000，0x4002，0x0048，0xffff，0xffff，0x000c，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0x0084，
0x00c0，0x8010，0xffff，0xffff，0xa000，0xffff，0x0006，0xffff，0xffff，0x0042，0x4008，0xffff，0x4080，
0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，
0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0x8020，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，0xc000，0x1002，0xffff，
0xffff，0xffff，0xffff，0x2008，0xffff，0x2080，0xffff，0xffff，0xffff，0x0012，0xffff，0xffff，0xffff，
0x0102，0x0002，0x00a0，0x0202，0xffff，0x0402，0xffff，0xffff，0xffff，0x0802，0xffff，0xffff，0x0028，
0xffff，0xffff，0xffff，0x0880，0xffff，0x0408，0xffff，0x0208，0xffff，0x0008，0x0108，0x0080，0x0180，
0x0280，0x0022，0x0480，0x0580，0x0808，0xffff，0xffff，0x2002，0xffff，0x8004，0x8040，0x0090，0x1008，
0xffff，0x1080，0xffff，0xffff，0x0018，0xffff，0xffff，0xffff，0xffff，
}；
无线信号38包括在第一发送包32之后的第二发送包40。如果接收到的第一发送包52包含无法纠正的差错(8位FEC能检测和纠正15位字中的任何2位差错，因此无法纠正的错误具有三个或更多差错位)，解调器48对无线信号38进行解调以产生接收到的第二发送包54。接收器控制器50对接收到的第二发送包54进行解码和纠错，如表6-9所示。本发明给出了由前向纠错锝到的信号加噪声加畸变与噪声加畸变的比率(SINAD)增益，如下所示：
g)希望的包(或信号)正确率＝(位正确率)包的长度
h)包正确率＝0.99
i)位正确率＝(1-误比特率)
对于前述的信号和协议，包的长度是45位(3个15位的码字)。
j)0.99＝(1-BER)45
k)0.9997767＝(1-BER)
l)BER(误比特率)＝2.233×10-4
因此，对于长度为45位的未保护的包，要达到0.99的正确率，需要0.000233的BER。如前所述，BCH(15，7)能够容许15位码字中的2处差错。这等于BER容限为0.1333。SINAD对FSK数据传输的差错概率的标准曲线可参见K.SamShanmugarn的“数字和模拟通信系统”和其他资料。BER为10-4要求SINAD大约为15dB，BER为10-1要求SINAD大约为9dB，因此对于45位的传输提供了大约6dB的编码增益。对于给定的正确率，纠错编码可以在更低的SINAD下运行，这可以解释为在相同的正确率下的增大的范围。
为了比较本发明和由16个未保护的数据位构成的发送信号，发送正确率为0.99所需要的BER如下所示：
m)0.99＝(1-BER)16
n)0.9997767＝(1-BER)
o)BER＝6.28×10-4
同样，这对于FSK约等于15dB的SINAD。通过本发明的6dB的前向纠错编码增益，可以预期范围的增大，如下所示：
p)6＝20log(d)；仅考虑自由空间损失，或
q)6＝33.2log(d)；考虑更实际的损失概况，距离每增加一倍损失10dB。因此
r)d＝1.5；或对同样的性能水平范围增加50％。
此外，本发明有另一个优点，即如果接收到的第一发送包52有超过2位的差错(无法纠正的错误)，接收器14接听无线信号38以产生接收到的第二发送包54，这给了接收器14执行训练员命令的第二次机会。
根据由训练员在命令输入装置16上输入的训练员的命令，接收器控制器50利用经过解码和纠错后的发送包启动音调开关62和/或刺激开关56，这两个开关与接收器控制器50相连。如果音调开关62被启动，则开关62相应地启动发声器64，以利用音调或其他声音对狗提供纠正。如果刺激开关56被启动，则开关56相应地启动变压器58，变压器利用例如变压器回扫工作原理，通过电极60用电刺激对狗提供纠正。尽管本发明显然包括音调启动和刺激启动的遥控功能，但还包括允许扩展遥控功能组的特征(例如报警器功能(报警器被戴在狗项圈上，功能之一是产生训练员能检测到的声音，以定位茂密植被下的狗)和诸如发射器的辅助装置)。
本发明的传输协议可以被用于“高端”训练产品，这类产品具有相对高水平的功能，因此需要具有宽(由低到高)的刺激范围。每发送包长75ms(75位/1000bps)，发送之间有8ms的间隔。当接收器14已经禁止信号接收时，接收器控制器50输出的纠错时段在成功地对传输解码之后开始，以6ms的时间段(解码+硬件重配置时间+刺激电容充电时间)开始，随后是多达15个5.3ms的基本纠错宽度，最后是5ms的硬件重配置+稳定(settling)时间。因此，纠错脉冲周期＝(15×5.3 ms)+0.3 ms＝79.8 ms(允许最多16个刺激脉冲)，失聪周期＝纠错时段+启动+稳定＝79.8 ms+6 ms+5 ms＝90.8 ms。每个5.3 ms的基本纠错或刺激周期包括时间段TW1＝300μs(微秒)，随后是时间段TW2＝500μs，然后是时间段TW3＝4000μs，再然后是时间段TW4＝500μs。TW1时间用于产生刺激脉冲宽度，该宽度能够在最小1.2μs到最大300μs之间变化。当TW1结束后，刺激输出电容开始重新充电。有5000μs可用于这一电容重新充电。TW2被用于刺激和音调开始之间的缓冲。Ta发生在每个基本纠错宽度开始后的800μs时。它是音调可以开始的时刻。TW3中充满了尽可能多的所希望的音调的周期。Tb发生在每个基本纠错宽度开始后的4800μs时。它是音调必须结束的时刻。TW4被用于音调和下一个纠错宽度开始之间的缓冲。在纠错宽度16中的TW1之后，刺激使能信号被设为FALSE，接收器硬件的重新配置和稳定可以开始。
在使用中，本发明公开了一种训狗系统中的发送器和接收器之间进行电磁信号传送的方法(图6-7)，包括如下步骤：接收(S100)来自发送器12的命令输入装置16的训练命令输入；将训练命令输入传送(S102)给与命令输入装置16相连的发送器控制器20；发送器控制器20将训练命令输入转换(S104)为标识数据22和命令数据24；以及发送器控制器20由标识数据22和命令数据24生成(S106)至少一个前向纠错码字26，28，30。该方法还可以进一步包括这一步骤：发送器控制器20利用至少一个前向纠错码字26、28、30生成(S108)第一发送包32。在步骤S110和S112中，与发送器控制器20相连的调制器34和与调制器34相连的发送天线36产生第一发送包32的无线信号38。无线信号38可以包括第一发送包32之后(S114)的第二发送包40，其中第二发送包40与第一发送包32基本相同。该方法可以进一步包括这一步骤：由接收器14接收(S120)无线信号38，其中接收器14包括与解调器48相连的接收器天线46，解调器与接收器控制器50相连；解调器48解调(S122)无线信号38，其中解调器48产生接收到的第一发送包52；和接收器控制器50对接收到的第一发送包52进行解码和纠错(S124)。步骤S126确定对接收的第一发送包52的纠错或接听是否通过。如果对接收的第一发送包52的纠错或接听通过了，那么接收器14禁止(S128)信号接收，特别是第二发送包40的接收，并且向狗发出(S136)纠正。如果接收到的第一发送包52包括无法纠正的错误(S126)，那么步骤S130在电磁信号38中提供在第一发送包32之后的第二发送包40，并且解调器48解调无线信号38以产生接收到的第二发送包54。步骤S132利用接收器控制器50对接收到的第二发送包54进行解码和纠错。如果对第二发送包54的纠错或接听通过了(S134)，向狗发出(S136)纠正。如果对第二发送包54的纠错或接听没有通过(S134)，那么训练员必须重新发送命令，或发送另一个命令。
本发明的方法可以用硬件、软件、固件或它们的某些组合实现。
虽然本发明已经被描述为具有一种优选设计，但本发明可以在本公开的精神和范围内进一步修改。因此本申请意在包含利用本发明的一般原理的任何变化、使用或改变。此外，本申请意在包含那些在本领域的公知技术或惯用手段内，根据本公开所作的与本发明有关的和属于附加的权利要求范围内的改变。
Claims (22)
1.一种用于训狗系统的发送器，所述发送器包括：
命令输入装置，用于将训练命令输入输入到所述发送器中；和
与所述命令输入装置相连的发送器控制器，所述发送器控制器用于将所述训练命令输入转换为标识数据和命令数据，所述发送器控制器由所述标识数据和所述命令数据生成至少一个前向纠错码字。
2.根据权利要求1的发送器，其中，所述发送器控制器利用所述至少一个前向纠错码字生成第一发送包。
3.根据权利要求2的发送器，还包括与所述发送器控制器相连的调制器和与所述调制器相连的发送器天线，所述发送器产生所述第一发送包的无线信号。
4.根据权利要求3的发送器，其中，所述无线信号包括在所述第一发送包之后的第二发送包，所述第二发送包与所述第一发送包基本相同。
5.根据权利要求2的发送器，其中，所述第一发送包包括数字前同步和同步字节。
6.根据权利要求1的发送器，其中，所述至少一个前向纠错码字是BCH(15，7)码字。
7.一种训狗系统，包括：
接收器；和
与所述接收器进行电磁通信的发送器，所述发送器包括命令输入装置和与所述命令输入装置相连的发送器控制器，所述命令输入装置用于将训练命令输入输入到所述发送器中，所述发送器控制器用于将所述训练命令输入转换为标识数据和命令数据，所述发送器控制器由所述标识数据和所述命令数据生成至少一个前向纠错码字。
8.根据权利要求7的训狗系统，其中，所述发送器控制器利用所述至少一个前向纠错码字生成第一发送包。
9.根据权利要求8的训狗系统，还包括与所述发送器控制器相连的调制器和与所述调制器相连的发送器天线，所述发送器产生所述第一发送包的无线信号。
10.根据权利要求9的训狗系统，其中，所述无线信号包括在所述第一发送包之后的第二发送包，所述第二发送包与所述第一发送包基本相同。
11.根据权利要求8的训狗系统，其中，所述第一发送包包括数字前同步和同步字节。
12.根据权利要求7的训狗系统，其中，所述至少一个前向纠错码字是BCH(15，7)码字。
13.根据权利要求9的训狗系统，其中，所述接收器包括与解调器相连的接收器天线，该解调器与接收器控制器相连，所述接收器通过所述接收器天线接收所述无线信号，所述解调器解调所述无线信号，以产生接收到的第一发送，所述接收器控制器对所述接收到的第一发送进行解码和纠错。
14.根据权利要求13的训狗系统，其中，所述接收到的第一发送包包括无法纠正的错误，所述无线信号包括所述第一发送包之后的第二发送包，所述解调器解调所述无线信号，以产生接收到的第二发送，所述接收器控制器对所述接收到的第二发送进行解码和纠错。
15.一种训狗系统中的发送器和接收器之间的电磁信号传送方法，包括以下步骤：
接收来自所述发送器的命令输入装置的训练命令输入；
将所述训练命令输入传送到与所述命令输入装置相连的发送器控制器；
由所述发送器控制器将所述训练命令输入转换为标识数据和命令数据；以及
由所述发送器控制器从所述标识数据和所述命令数据生成至少一个前向纠错码字。
16.根据权利要求15的方法，还包括以下步骤：由所述发送器控制器利用所述至少一个前向纠错码字生成第一发送包。
17.根据权利要求16的方法，还包括以下步骤：由与所述发送器控制器相连的调制器和与所述调制器相连的发送器天线产生所述第一发送包的无线信号。
18.根据权利要求17的方法，其中，所述无线信号包括在所述第一发送包之后的第二发送包，所述第二发送包与所述第一发送包基本相同。
19.根据权利要求16的方法，其中，所述第一发送包包括数字前同步和同步字节。
20.根据权利要求15的方法，其中，生成步骤生成的至少一个前向纠错码字为BCH(15，7)码字。
21.根据权利要求17的方法，还包括以下步骤：由接收器接收所述无线信号，该接收器包括与解调器相连的接收器天线，而该解调器与接收器控制器相连；利用所述解调器解调所述无线信号，所述解调器产生接收到的第一发送包；以及利用所述接收器控制器对所述接收到的第一发送包进行解码和纠错。
22.根据权利要求21的方法，还包括以下步骤：确定所述接收到的第一发送包是否包括无法纠正的错误；在所述电磁信号中提供在所述第一发送包之后的第二发送包；利用所述解调器解调所述无线信号以产生接收到的第二发送包；以及利用所述接收器控制器对所述接收到的第二发送包进行解码和纠错。
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