一种适用于水下通信二维码的设计方法及系统技术方案

一种适用于水下通信二维码的设计方法及系统，通过增大QR码的定位图形，使得首发双端在水下浮动的情况下，发送端的UQR码能够被迅速扫描定位；通过增加纠错码数量抵抗水下生物遮挡的情况，提升水下UQR码通信的鲁棒性；考虑到UQR码在水下以显示屏为载体，不会出现曲折扭曲的情况，所以删除扭曲校正部分的编码，保留倾斜图形校正部分的编码，在不影响UQR码校正功能的同时，增加UQR码数据编码空间。同时，观察到不同水质由于对光的吸收的反射作用的不同而呈现不同的颜色，UQR在不同水质环境下的背景颜色是不同的，所以根据水质颜色改变UQR模块颜色，使得背景颜色与UQR码模块间的灰度差值尽可能大，从而达到快速解码的目的。从而达到快速解码的目的。从而达到快速解码的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于水下通信二维码的设计方法及系统


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种适用于水下通信二维码的设计方法及系统。

技术介绍

[0002]QR码是1994年由原昌宏在日本的研究团队专利技术的，最初设计用于汽车生产和追溯。QR码包含功能模块和编码模块。功能模块包括位置检测模块、位置检测模块的分隔符、定时模块和对齐模块。编码模块由数据和纠错码、版本信息、格式信息三个模块组成。近几年，QR码被广泛应用于医疗、广告、产品标签、支付以及通信领域，是目前应用最广泛的一种二维码。QR码在通讯方面有很多显着的优势：
[0003](1)用很小的空间可以存储大量的信息。QR码使用竖直方向和水平方向来处理数据。当和一维条形码存储相同数量的数据时，二维码只占用条码的十分之一左右的空间。QR码根据存储数据量的多少可分为1～40个版本，单张QR码可以编码的比特数(N)的计算公式为：
[0004]N＝D
×
D
[0005]D＝21+(V
‑
1)
×4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于水下通信二维码的设计方法，UQR码在保留QR通信的同时，改进使其适用于水下的通信环境，其特征在于，设计方法如下：(1)增大定位图形：UQR码中的左上、右上、左下的回型定位模块增大至QR的m倍，其中m≥2，m
∝
V，V∈[2,40]表示UQR码的版本数；(2)增加纠错码：QR码有L、M、Q、H四个纠错等级，分别抵抗QR码7％、15％、25％、30％的损毁及遮挡，纠错码值的计算规则如下：(2.1)用D＝{D1,D2,...D
n
}表示编码的数据序列，其中n∈R
+
，计算生成多项式GP和数据多项式DP：GP＝(x
‑
α)0×
(x
‑
α)1×
...
×
(x
‑
α)
N
‑1DP＝D1x
n
‑1+D2x
n
‑2+...+D
n
x0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，N是纠错码字的数量，N∈R且N≥1，x是一个标记不具有实际意义，α是常数，取值为2；(2.2)将生成多项式和数据多项式的项数化为相同，项数少的用0补齐；展开生成多项式，生成多项式项数为数据多项式的项数为NT
DP
＝N：其中，ZP是k项0，k为生成多项式项数与数据多项式项数的差值；(2.3)将生成多项式的首项化为与数据多项式的首项相同；用GC＝{GC1,GC2,...GC
n
}表示生成多项式展开后的各项系数，将整个生成多项式每项系数得到新的生成多项式系数序列GC
new
，生成多项式的每个x的幂次为数据多项式首项x的幂次与生成多项式首项x的幂次的差值，得到新的生成多项式G
new
；(2.4)将新的生成多项式的每项系数GC
new
与数据多项式的每项系数D进行异或运算消去首项：GC
new XOR D
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)(2.5)重复(2.2)
‑
(2.4)步骤，当消去数据多项式的所有项后，生成多项式的每一项系数为纠错码的值的序列；(3)修改校正图形：QR码中间的等距分布的六个小回型图案为校正图形，包括倾斜图形校正和QR码扭曲校正，由于通信方案中将UQR码放置在显示屏上，不存在UQR码扭曲的情况，因此，保留倾斜图形校正部分的编码，删除扭曲校正部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫阳，王雷，卢炳先，林驰，覃振权，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：