二进制相移键控声音调制制造技术

通过将数据划分为块、对每个块进行编码以及向每个块添加报头和尾标来使用声音在设备之间传送数据。报头是伪随机训练序列，并且尾标是报头的位翻转版本。使用二进制相移键控(BPSK)调制来调制分组化的数据流。将流上采样和滤波为设备的扬声器和麦克风的响应范围中的频带中的一个信号。使用扬声器发送滤波的信号作为声音。在接收设备处，获取由介于中间的信道通过将接收的信号与伪随机序列的上采样的/带通的版本互相关所修改的发送的信号。定位与报头/尾标对应的互相关的峰值。将信道脉冲响应估计为相关的函数。基于脉冲响应来均衡信号，以及下采样、解调和去分组化。

Binary phase shift keying acoustic modulation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二进制相移键控声音调制对相关申请的交叉引用本申请要求于2017年8月24日提交的、题为“BinaryPhaseShiftKeyingSoundModulation(二进制相移键控声音调制)”的美国临时申请第62/549,705号的权益，该美国临时申请的公开通过引用被整体合并于此。
本文公开的技术涉及使用声能(soundenergy)的计算设备之间的数字数据通信。具体示例涉及计算设备之间使用二进制相移键控(BPSK)调制的声音来传送(communicate)数字数据。
技术介绍
在移动支付中，客户可以使用移动电话来转账或对商品和服务进行支付，来代替使用如现金、支票和信用卡的方法。在美国以外的大多数地方，尤其是陆地线(landiline)电信基础设施并不普及的辖区，具有移动电话的人多于具有银行帐户的人。例如，印度具有大量的非银行业人口，该大量的非银行业人口中的许多居住在农村区域并且无法接入来自可信赖来源获的基本金融服务。截至2012年，印度具有接近10亿移动电话客户。
技术实现思路
本文描述的技术包括用于使用声音在计算设备之间传送数字数据的计算机实现的方法、计算机程序产品以及系统。在一些示例中，第一计算设备对要传送的数据分组化(packetize)。然后，第一计算设备使用二进制相移键控(BPSK)调制来调制分组化的数据流。第一计算设备上采样并且滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号。第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。在示例中，提供了一种用于使用声音在计算设备之间传送数字数据的计算机实现的方法，该方法包括：由第一计算设备对要传送的数据分组化；由第一计算设备使用二进制相移键控BPSK调制来调制分组化的数据流；由第一计算设备将调制的流上采样；由第一计算设备将上采样的流滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号；以及由第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。在示例中，提供了一种计算机程序产品，包括：非暂时性计算机可读存储设备，该非暂时性计算机可读存储设备具有体现在其上的计算机可执行程序指令，该计算机可执行程序指令当由计算机执行时使得计算机在设备之间无线地传送数据，该计算机可执行程序指令包括：计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备对要传送的数据分组化；计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备使用二进制相移键控BPSK调制来调制分组化的数据流；计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备将调制的流上采样；计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备将上采样的流滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号；以及计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。在示例中，一种用于使用声音在计算设备之间传送数字数据的系统，该系统包括：存储设备；以及通信地耦合到该存储设备的处理器，其中，该处理器执行存储在该存储设备中的应用程序代码指令以使得该系统：由第一计算设备对要传送的数据分组化；由第一计算设备使用二进制相移键控BPSK调制来调制分组化的数据流；由第一计算设备将调制的流上采样；由第一计算设备将上采样的流滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号；以及由第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。在一些这样的示例中，分组化包括将数据划分为块，并且可选地，对每个块进行编码，在每个编码的块之前添加报头(header)以及在每个编码的块之后添加尾标(footer)。在一些这样的示例中，编码包括使用低密度奇偶校验(LDPC)码对每个块进行冗余编码。在一些这样的示例中，报头是伪随机序列，特别是，伪随机训练序列。尾标可以是报头的位翻转版本。在一些这样的示例中，第二计算设备获取通过第一计算设备和第二计算设备之间的传输信道修改的发送的信号。将获取的信号下采样，解调为分组的流以及去分组化。在一些这样的示例中，获取包括第二计算设备将接收的信号与伪随机序列的上采样的和带通的版本互相关(cross-correlating)。然后，第二计算设备通过定位与接收的信号的分组的报头和尾标相对应的互相关峰值来定位接收的信号的分组。第二计算设备将第一计算设备和第二计算设备之间的传输信道的脉冲响应估计为发送的分组报头和接收的分组报头之间的相关性的函数。然后，第二计算设备在下采样、解调和去分组化以提取数据之前，基于估计的脉冲响应来均衡接收的信号。考虑到示出的示例的以下详细描述，本文描述的技术的这些和其他方面、目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得明显。附图说明图1是描绘根据某些示例的使用声音在计算设备之间传送数字数据的操作环境的框图。图2是示出根据某些示例的使用声音在计算设备之间传送数字数据的方法的框图。图3示出了根据某些示例的被转换为BPSK符号空间中的符号流的示例分组。图4示出了根据某些示例的在信号频带中发送的和接收的BPSK调制波形两者的时域表示。图5是描绘根据某些示例的计算机器和模块的框图。具体实施方式尽管遍及世界的辖区中的许多潜在的移动支付用户具有移动电话，但是这些移动电话中的许多缺少除了经由蜂窝网络之外的射频(RF)通信功能，而蜂窝网络可能并非总是可用。例如，典型的移动支付技术采用了基于点对点RF的技术(诸如，近场通信(NFC)技术)和个域网(PAN)技术(诸如，BLUETOOTHTM(蓝牙)通信技术)，而这并非在所有移动电话上可用。通过使用和依靠本文描述的方法和系统，本文公开的技术可以经由声音在对等计算设备(诸如移动电话和销售点(POS)终端)之间或者在两个移动电话之间直接地提供数字数据通信。这样，可以采用该技术将移动支付能力扩展到未装备基于RF的移动支付技术的设备。现在转向附图来详细地描述本技术的示例，在附图中，相似的附图标记贯穿附图表示相似的(但不必相同的)元件。系统架构示例图1是描绘根据本文公开的技术的某些示例的操作环境100的框图。尽管操作环境中示出的每个服务器、系统和设备由服务器、系统或设备的一个实例表示，但可以使用每个的多个实例。此外，尽管在与图1相关的示例中呈现了本技术的操作的某些方面以促进所要求保护的专利技术的实现，但是本文其他地方公开了本技术的附加特征，其也促进所要求保护的专利技术的实现。图1的操作环境100是使用声音在计算设备之间传送数字数据的系统。如图1中所描绘地，示例操作环境100包括计算设备110、120和140。设备110、120和140中的每个可以被配置为经由通信网络99彼此通信，尽管用于设备110和120中的任何一个的这样的链路通常是中介的RF链路，而通常不是对等链路。此外，这样的链路当存在时可能是间歇性的。在一些示例中，与设备相关联的用户必须安装应用和/或进行特征选择以获得本文描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用声音在计算设备之间传送数字数据的计算机实现的方法，包括：/n由第一计算设备对要传送的数据分组化；/n由第一计算设备使用二进制相移键控(BPSK)调制来调制分组化的数据流；/n由第一计算设备将调制的流上采样；/n由第一计算设备将上采样的流滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号；和/n由第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170824 US 62/549,7051.一种使用声音在计算设备之间传送数字数据的计算机实现的方法，包括：
由第一计算设备对要传送的数据分组化；
由第一计算设备使用二进制相移键控(BPSK)调制来调制分组化的数据流；
由第一计算设备将调制的流上采样；
由第一计算设备将上采样的流滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号；和
由第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，分组化包括：
将数据划分为块；
对每个块进行编码；
在每个编码的块之前添加报头；和
在每个编码的块之后添加尾标。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，编码包括使用低密度奇偶校验(LDPC)码对每个块进行冗余编码。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其中：
报头是伪随机训练序列；和
尾标是报头的位翻转版本。


5.根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其中，BPSK调制包括形成调制的数字分组流，其中，每个分组比特通过BPSK符号表示。


6.根据前述权利要求中任何一项所述的方法，还包括：
由第二计算设备获取通过在第一计算设备和第二计算设备之间的传输信道修改的发送的信号；
由第二计算设备将获取的信号下采样；
由第二计算设备将下采样的信号解调为分组流；和
由第二计算设备将解调的信号的每个分组去分组化。


7.根据权利要求6所述的方法，其中：
由第一计算设备分组化，包括：
将数据划分为块
对每个块进行编码，和
向每个编码的块添加报头和尾标，
其中，报头是伪随机序列并且尾标是报头的位翻转版本；以及
获取包括：
由第二计算设备接收通过在第一计算设备和第二计算设备之间的传输信道修改的发送的信号；
由第二计算设备将接收的信号与伪随机序列的上采样的和带通的版本互相关；
由第二计算设备通过定位与接收的信号的分组的报头和尾标相对应的互相关峰值来定位接收的信号的分组；
由第二计算设备将在第一计算设备和第二计算设备之间的传输信道的脉冲响应估计为在发送的分组报头和接收的分组报头之间的相关性的函数；和
由第二计算设备基于估计的脉冲响应来均衡接收的信号。


8.一种计算机程序产品，包括：
非暂时性计算机可读存储设备，该非暂时性计算机可读存储设备具有体现在其上的计算机可执行程序指令，该计算机可执行程序指令当由计算机执行时使得计算机在设备之间无线地传送数据，该计算机可执行程序指令包括：
计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备对要传送的数据分组化；
计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备使用二进制相移键控(BPSK)调制来调制分组化的数据流；
计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备将调制的流上采样；
计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备将上采样的流滤波为第一计算设备的扬声器的响应范围和第二计算设备的麦克风的响应范围中的频带中的一个信号；以及
计算机可执行程序指令，用于由第一计算设备使用第一计算设备的扬声器将滤波的信号作为声音发送。


9.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，用于分组化的计算机可执行程序指令包括：
计算机可执行程序指令，用于将数据划分为块；
计算机可执行程序指令，用于对每个块进行编码；
计算机可执行程序指令，用于在每个编码的块之前添加报头；和
计算机可执行程序指令，用于在每个编码的块之后添加尾标。


10.根据权利要求9所述的计算机程序产品，其中，用于编码的计算机可执行程序指令包括：计算机可执行程序指令，用于使用低密度奇偶校验(LDPC)码对每个块进行冗余编码。


11.根据权利要求9或10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：RF里昂，J索普，P格特鲁尔，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US