一种声波通信的编码、解码的方法与装置制造方法及图纸

技术编号:12773276 阅读:153 留言:0更新日期:2016-01-27 16:58
本发明专利技术披露了一种声波通信的调频编码方法,包括步骤:拆分待编码数据,得到若干个数据单元;对一数据单元,将与该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,得到用于调制该数据单元的调制频率;使用所述调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形。本发明专利技术还披露了相应的解码方法以及编解码装置,通过频率偏移操作解决反射波的干扰,并通过使用多组频率编码有效提升了数据的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信编解码
,更具体地涉及一种声波通信的编码、解码的方法及其装置。
技术介绍
目前声波通信已经在iOS和android等电子设备应用系统中得到了广泛普及,其具体应用有支付宝的声波支付,小米快传等。声波通信的原理其实比较简单,主要是用固定频率的声音信号对数据进行编码,然后播放这些固定频率的声音,接收方在采集到声音数据后,识别出其中包含的频率信息,然后根据频率解码出数据。比如:我们可以将频率为1000HZ的正弦波对应数字0,频率为1100HZ的正弦波对应数字1,频率为1200HZ的正弦波对应数字2。那么数字串2102就对应4段正弦波,规定每段正弦波持续50ms,则数字串2102对应200毫秒的声音段。接收方录制声音,对收到的声音进行解析,识别出1200HZ,1100HZ,1000HZ,1200HZ四段正弦波频率,然后查找码本,解码出的数字串就是2102。在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现,现有技术中以声波通信系统及用于该系统的通讯方法,采用了诸如双音多频(DTMF)等编码技术。由于双音多频技术最初是为电话系统而设计的,通过承载语音的模拟电话线传送电话拨号信息,并没有考虑到声波易受噪声干扰的问题,当直接应用到声波通信时,极易受到各种噪声的干扰,造成实际应用中数据传输的不可靠。现有应用中,声波的传输过程中碰到障碍物会进行反射,反射波与原始波叠加在一起,会对接收器的解码造成干扰。<br>
技术实现思路
为此要解决的技术问题是提供一种具有高度可靠性和抗干扰能力的声波通信编码、解码的方法及装置。为解决上述技术问题,我们采取的技术方案如下:一种声波通信的编码方法,包括步骤:获取若干个数据单元;对一数据单元,将与该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,得到用于调制该数据单元的调制频率;使用所述调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形。进一步地,所述的声波通信的编码方法中,拆分待编码数据,得到若干个数据单元;所述频率偏移量通过以下步骤得到:拆分待编码数据得到的每个数据单元对应一序号,将数据单元的序号对a取余数,将得到的余数与预设的单位偏移量相乘得到与该数据单元相对应的频率偏移量,所述a为大于或等于2的正整数。进一步地,所述的声波通信的编码方法中,所述拆分待编码数据具体包括:以n比特为单元长度拆分待编码数据,其中n为正整数;所述与数据单元相对应的基准频率的确定包括以下步骤:选择出2n个候选频率作为候选频率组;对每一数据单元,分别从候选频率组中选择一频率作为用于调制该数据单元的基准频率。进一步地,所述的声波通信的编码方法中,所述2n个候选频率中,任意两个候选频率之间为非谐波关系;或者任意2个调制频率之间为非谐波关系。进一步地,所述的声波通信的编码方法中,步骤“对一数据单元,将与该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,得到用于调制该数据单元的调制频率;使用所述调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形”具体为:对一数据单元,分别从m个频段中各选择一频率形成用于表征该数据单元的基准频率组合,其中m为大于或等于2的正整数;将一数据单元的m个基准频率分别与频率偏移量相加,得到m个用于调制该数据单元的调制频率;分别使用m个调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形;叠加经调制生成的m个数据波形。一种声波通信的解码方法,包括以下步骤:接收一声波信号,分析波形得到该声波信号的信号频率;信号频率减去频率偏移量得到基准频率,根据基准频率得到与基准频率相对应的数据单元;组合数据单元得到数据。进一步地,所述的声波通信的解码方法中,频率偏移量通过以下步骤得到:将数据单元的序号对a取余数,将得到的余数与预设的单位偏移量相乘得到与该数据单元相对应的频率偏移量,所述a为大于或等于2的正整数。进一步地,所述的声波通信的解码方法中,分析波形得到该声波信号的信号频率具体包括:分析接收到的数据波形,以m组候选频率中权重最大的频率作为该声波信号的信号频率。一种声波通信的编码装置,包括数据单元获取模块、调制模块与声波发送模块;所述数据单元获取模块用于拆分待编码数据,得到若干个数据单元;所述调制模块用于对一数据单元,将该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,得到用于调制该数据单元的调制频率,并使用所述调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形;所述声波发送模块用于将数据波形用声波的形式发送。进一步地,所述的声波通信的编码装置中,所述调制模块将与一数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加具体为:调制模块确定频率偏移量;调制模块确定频率偏移量的方式为:拆分待编码数据得到的每个数据单元对应一序号,将数据单元的序号对a取余数,将得到的余数与预设的单位偏移量相乘得到与该数据单元相对应的频率偏移量,所述a为大于或等于2的正整数。进一步地,所述的声波通信的编码装置中,所述调制模块将与一数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加具体为:调制模块确定基准频率;调制模块确定基准频率的方式为:选择出2n个候选频率作为候选频率组;对每一数据单元,分别从候选频率组中选择一频率作为用于调制该数据单元的基准频率;所述2n个候选频率中,任意两个候选频率之间为非谐波关系;或者任意2个调制频率之间为非谐波关系。进一步地,所述的声波通信的编码装置还包括叠加模块;调制模块对一数据单元,分别从m个频段中各选择一频率形成用于表征该数据单元的基准频率组合,其中m为大于或等于2的正整数;将一数据单元的m个基准频率分别与频率偏移量相加,得到m个用于调制该数据单元的调制频率;分别使用m个调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形;叠加模块用于叠加经上述调制生成的m个数据波形。一种声波通信的解码装置,包括接收模块和解析模块;所述接收模块用于接收声波信号;解析模块用于分析所述声波信号的波形并得到其信号频率;将信号频率频率偏移量得到基准频率,根据基准频率得到与基准频率相对应的数据单元;并组合数据单元得到数据。进一步地,所述的声波通信的解码装置中,解析模块确定频率偏移量的方式为:将数据单元的序号对a取余数,将得到的余数与预设的单位偏移量相乘得到与该数据单元相对应的频率偏移量,所述a为大于或等于2的正整数。进一步地,所述的声波通信的解码装置中,解析模块分析波形得到该声波信号的信号频率本文档来自技高网
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一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/62/CN105281842.html" title="一种声波通信的编码、解码的方法与装置原文来自X技术">声波通信的编码、解码的方法与装置</a>

【技术保护点】
一种声波通信的编码方法,其特征在于,包括步骤:获取若干个数据单元;对一数据单元,将与该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,得到用于调制该数据单元的调制频率;使用所述调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形。

【技术特征摘要】
1.一种声波通信的编码方法,其特征在于,包括步骤:
获取若干个数据单元;
对一数据单元,将与该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,
得到用于调制该数据单元的调制频率;
使用所述调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形。
2.根据权利要求1所述的声波通信的编码方法,其特征在于,
通过拆分待编码数据,获取到若干个数据单元;
所述频率偏移量通过以下步骤得到:
拆分待编码数据得到的每个数据单元对应一序号,将数据单元的序号对a
取余数,将得到的余数与预设的单位偏移量相乘得到与该数据单元相对应的
频率偏移量,所述a为大于或等于2的正整数。
3.如权利要求1或2所述的声波通信的编码方法,其特征在于,所述拆
分待编码数据具体包括:以n比特为单元长度拆分待编码数据,其中n为正
整数;
所述与数据单元相对应的基准频率的确定包括以下步骤:选择出2n个候
选频率作为候选频率组;对每一数据单元,分别从候选频率组中选择一频率
作为用于调制该数据单元的基准频率。
4.如权利要求3所述的声波通信的编码方法,其特征在于,所述2n个候
选频率中,任意两个候选频率之间为非谐波关系;或者任意2个调制频率之
间为非谐波关系。
5.如权利要求1或2所述的声波通信的编码方法,其特征在于,步骤“对
一数据单元,将与该数据单元相对应的基准频率与频率偏移量相加,得到用
于调制该数据单元的调制频率;使用所述调制频率对该数据单元进行调制,
生成数据波形”具体为:
对一数据单元,分别从m个频段中各选择一频率形成用于表征该数据单
元的基准频率组合,其中m为大于或等于2的正整数;
将一数据单元的m个基准频率分别与频率偏移量相加,得到m个用于调
制该数据单元的调制频率;
分别使用m个调制频率对该数据单元进行调制,生成数据波形;
叠加经调制生成的m个数据波形。
6.一种声波通信的解码方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收一声波信号,分析波形得到该声波信号的信号频率;
信号频率减去频率偏移量得到基准频率,根据基准频率得到与基准频率
相对应的数据单元;
组合数据单元得到数据。
7.根据权利要求6所述的声波通信的解码方法,其特征在于,频率偏移
量通过以下步骤得到:
将数据单元的序号对a取余数,将得到的余数与预设的单位偏移量相乘
得到与该数据单元相对应的频率偏移量,所述a为大于或等于2的正整数。
8.根据权利要求6所述的声波通信的解码方法,其特征在于,分析波形
得到该声波信号的信号频率具体包括:分析接收到的数据波形,以m组候选
频率中权重最大的频率作为该声波信号的信号频率。
9.一种声波通信的编码装置,其特征在于,包括数据单元获取模块、调
制模...

【专利技术属性】
技术研发人员:张功振吴振文
申请(专利权)人:福建星网视易信息系统有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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