一種聲波通信的編碼、解碼的方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明披露了一種聲波通信的編碼方法，包括步驟：獲取若干個(gè)數(shù)據(jù)單元；對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè)，其中m為大于或等于2的正整數(shù)。本發(fā)明還同時(shí)披露了對(duì)應(yīng)于上述調(diào)頻編碼方法的調(diào)頻解碼方法以及編碼和解碼裝置，通過(guò)使用多組頻率編碼有效提升了數(shù)據(jù)的可靠性，并通過(guò)頻率偏移操作解決反射波的干擾。
【專利說(shuō)明】—種聲波通信的編碼、解碼的方法與裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信編解碼【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地涉及一種聲波通信的編碼、解碼的方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前聲波通信已經(jīng)在1S和android等電子設(shè)備應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛普及，其具體應(yīng)用有支付寶的聲波支付，小米快傳等。聲波通信的原理其實(shí)比較簡(jiǎn)單，主要是利用固定頻率的聲音信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后播放這些固定頻率的聲音，接收方在采集到聲音數(shù)據(jù)后，識(shí)別出其中包含的頻率信息，然后根據(jù)頻率解碼出數(shù)據(jù)。比如:我們可以將頻率為fo的正弦波對(duì)應(yīng)數(shù)字0，頻率為Π的正弦波對(duì)應(yīng)數(shù)字1，頻率為f2的正弦波對(duì)應(yīng)數(shù)字2，……，頻率為f9的正弦波對(duì)應(yīng)數(shù)字9。那么數(shù)字串2014就被編碼為4段正弦波，其頻率分別為f2、f0、fl、f4，規(guī)定每段正弦波持續(xù)50ms，則數(shù)字串2014對(duì)應(yīng)200毫秒的聲音段。接收方錄制聲音，對(duì)收到的聲音進(jìn)行解析，識(shí)別出其中包含的頻率:f2、f0、fl、f4，然后查找碼本，解碼出的數(shù)字串就是2014。
[0003]現(xiàn)有的技術(shù)中，并沒(méi)有考慮到聲波信號(hào)容易受到噪聲的干擾問(wèn)題，如果只是簡(jiǎn)單的采用一組頻率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，生成的聲波信號(hào)極易受到噪聲頻率的干擾，造成實(shí)際應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟豢煽俊?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有高度可靠性和抗干擾能力的聲波通信的編碼、解碼的方法及裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，我們采取的技術(shù)方案如下:
[0006]一種聲波通信的編碼方法，包括步驟:
[0007]獲取若干個(gè)數(shù)據(jù)單元；
[0008]對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè),其中m為大于或等于2的正整數(shù)；
[0009]疊加經(jīng)調(diào)制生成的m個(gè)數(shù)據(jù)波形。
[0010]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的編碼方法中，通過(guò)拆分待編碼數(shù)據(jù)獲取到若干個(gè)數(shù)據(jù)單元，具體包括:以η比特為單元長(zhǎng)度拆分待編碼數(shù)據(jù)，其中η為正整數(shù)；
[0011]調(diào)制頻率通過(guò)包括以下步驟的方法得到:在每個(gè)頻段中選擇出2"個(gè)候選頻率作為候選頻率組；對(duì)每一數(shù)據(jù)單元，分別從候選頻率組中選擇一頻率作為用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的基準(zhǔn)頻率，通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率。
[0012]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的編碼方法中，所述“通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率”具體包括:對(duì)一數(shù)據(jù)單元，將與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率與頻率偏移量相加，得到用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的調(diào)制頻率。
[0013]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的編碼方法中，從每個(gè)頻段中選擇出的2n個(gè)候選頻率中，任意兩個(gè)頻率之間為非諧波關(guān)系；并且對(duì)應(yīng)于一數(shù)據(jù)單元的任意兩個(gè)調(diào)制頻率之間為非諧波關(guān)系。
[0014]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的編碼方法中，所述頻率偏移量通過(guò)以下步驟得到:
[0015]拆分待編碼數(shù)據(jù)得到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)一序號(hào)，將數(shù)據(jù)單元的序號(hào)對(duì)a取余數(shù)，將得到的余數(shù)與預(yù)設(shè)的單位偏移量相乘得到與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的頻率偏移量，所述a為大于或等于2的正整數(shù)。
[0016]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的編碼方法中，m等于3 ;所述“m個(gè)頻段”具體為低頻段、中頻段和高頻段。
[0017]發(fā)明人還提供了一種聲波通信的編碼裝置，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、調(diào)制模塊和發(fā)送模塊；
[0018]所述數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取若干個(gè)數(shù)據(jù)單元；
[0019]所述調(diào)制模塊用于對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè)，其中m為大于或等于2的正整數(shù)；
[0020]所述發(fā)送模塊用于發(fā)送數(shù)據(jù)波形。
[0021]其中，所述數(shù)據(jù)獲取模塊中還包括數(shù)據(jù)拆分模塊，用于拆分待編碼數(shù)據(jù)，得到若干個(gè)數(shù)據(jù)單元；
[0022]所述數(shù)據(jù)拆分模塊拆分待編碼數(shù)據(jù)具體包括:以η比特為單元長(zhǎng)度拆分待編碼數(shù)據(jù)，其中η為正整數(shù)；
[0023]調(diào)制模塊還用于對(duì)每一數(shù)據(jù)單元，分別從候選頻率組中選擇一頻率作為用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的基準(zhǔn)頻率，通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率，其中在每個(gè)頻段中具有2η個(gè)候選頻率作為候選頻率組。
[0024]其中，調(diào)制模塊通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率具體包括:對(duì)一數(shù)據(jù)單元，將與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率與頻率偏移量相加，得到用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的調(diào)制頻率；
[0025]所述頻率偏移量的確定方式為:拆分待編碼數(shù)據(jù)得到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)一序號(hào)，將數(shù)據(jù)單元的序號(hào)對(duì)a取余數(shù)，將得到的余數(shù)與預(yù)設(shè)的單位偏移量相乘得到與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的頻率偏移量，所述a為大于或等于2的正整數(shù)。
[0026]其中，每個(gè)頻段中的2n個(gè)候選頻率中，任意兩個(gè)頻率之間為非諧波關(guān)系；并且對(duì)應(yīng)于一數(shù)據(jù)單元的任意兩個(gè)調(diào)制頻率之間為非諧波關(guān)系。
[0027]其中，m等于3 ;所述“m個(gè)頻段”具體為低頻段、中頻段和高頻段。
[0028]發(fā)明人還提供了一種聲波通信的解碼方法，包括步驟:
[0029]分析接收到的數(shù)據(jù)波形，確定目標(biāo)頻率；所述確定目標(biāo)頻率具體包括:分析接收到的數(shù)據(jù)波形，以m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率作為目標(biāo)頻率；
[0030]使用所述目標(biāo)頻率對(duì)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解碼。
[0031]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的解碼方法中，所述確定目標(biāo)頻率還包括步驟:將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率。
[0032]發(fā)明人還提供了一種聲波通信的解碼裝置，包括目標(biāo)頻率確定模塊和解碼模塊；
[0033]所述目標(biāo)頻率確定模塊用于分析接收到的數(shù)據(jù)波形并確定目標(biāo)頻率；所述確定目標(biāo)頻率具體包括:分析接收到的數(shù)據(jù)波形，以m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率作為目標(biāo)頻率；
[0034]所述解碼模塊用于使用所述目標(biāo)頻率對(duì)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解碼。
[0035]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的解碼裝置中，所述目標(biāo)頻率確定模塊確定目標(biāo)頻率還包括:將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率。
[0036]上述技術(shù)方案通過(guò)使用多組頻率有效的提升了數(shù)據(jù)的可靠性:因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，如果只采用一組表征頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼，生成的聲波信號(hào)極易受到噪聲的干擾，從而造成接收器識(shí)別錯(cuò)誤的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)選擇多組表征頻率，即在編碼數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)的聲波信號(hào)時(shí)，會(huì)同時(shí)使用多組表征頻率，每一組表征頻率都是相對(duì)獨(dú)立的，在其中的一組或多組頻率受到干擾時(shí)，能夠通過(guò)其它組的頻率進(jìn)行識(shí)別，具有抵抗噪聲干擾的特點(diǎn)，極大的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式所述聲波通信的編碼方法的流程圖；
[0038]圖2為本發(fā)明第二實(shí)施方式所述聲波通信的編碼裝置的功能模塊示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明第三實(shí)施方式所述聲波通信的解碼方法的流程圖；
[0040]圖4為本發(fā)明第四實(shí)施方式所述聲波通信的解碼裝置的功能模塊示意圖；
[0041]圖5為對(duì)一數(shù)據(jù)單元使用三個(gè)不同頻率調(diào)制得到的頻域波形。
[0042]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0043]1、數(shù)據(jù)獲取模塊；
[0044]11、數(shù)據(jù)拆分模塊；
[0045]2、調(diào)制模塊；
[0046]21、基頻豐旲塊；
[0047]22、偏移模塊；
[0048]3、發(fā)送模塊；
[0049]5、目標(biāo)頻率確定模塊；
[0050]6、和解碼模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0051]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。
[0052]請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明一實(shí)施方式所述聲波通信的編碼方法的流程圖。所述聲波通信的編碼方法包括如下步驟:
[0053]S11、拆分待編碼數(shù)據(jù)，得到若干個(gè)數(shù)據(jù)單元；
[0054]本實(shí)施例確定了通訊時(shí)可能涉及的全部數(shù)據(jù)單元的集合，(al，a2,......，an),
即所有待發(fā)送的數(shù)據(jù)只會(huì)出現(xiàn)在這個(gè)數(shù)據(jù)單元的集合中，其中η可能涉及的數(shù)據(jù)單元的數(shù)量。
[0055]S12、對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè),其中m為大于或等于2的正整數(shù)；
[0056]實(shí)施例中為聲波通訊準(zhǔn)備了 2個(gè)以上(m個(gè))的通訊頻段fl、f2……fm，在每個(gè)通訊頻段中，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)單元都有一對(duì)應(yīng)頻率，例如對(duì)數(shù)據(jù)單元al，在通訊頻段f I中有f 11與之對(duì)應(yīng)，在通訊頻段f2中有f21與之對(duì)應(yīng)……在通訊頻段f3中有f31與之對(duì)應(yīng)，以此類推，對(duì)任一數(shù)據(jù)單元ai,在m個(gè)通訊頻段中，與之對(duì)應(yīng)的通訊頻率的集合為(fli, f21......fmi)。
[0057]S13、使用聲波發(fā)送數(shù)據(jù)波形；
[0058]上述技術(shù)方案采用一種類似于冗余編碼的方法，即采用多組頻率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，當(dāng)其中的一組頻率受到干擾時(shí)，也能夠通過(guò)其它組的頻率識(shí)別出其中包含的數(shù)據(jù)信息，極大的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> [0059]進(jìn)一步地，步驟Sll中，所述拆分待編碼數(shù)據(jù)具體包括:以η比特為單元長(zhǎng)度拆分待編碼數(shù)據(jù)，其中η為正整數(shù)。
[0060]步驟S12中，調(diào)制頻率通過(guò)以下方式確定:在每個(gè)頻段中選擇出2η個(gè)候選頻率作為候選頻率組；對(duì)每一數(shù)據(jù)單元，分別從候選頻率組中選擇一頻率作為用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的基準(zhǔn)頻率，通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率。
[0061]在某些實(shí)施方式中，調(diào)制頻率通過(guò)以下方式確定:將基準(zhǔn)頻率進(jìn)行頻率偏移，具體為:對(duì)一數(shù)據(jù)單元，將與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率與頻率偏移量相加，得到用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的調(diào)制頻率。所述頻率偏移量通過(guò)以下步驟得到:拆分待編碼數(shù)據(jù)得到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)一序號(hào)，將數(shù)據(jù)單元的序號(hào)對(duì)a取余數(shù)，將得到的余數(shù)與預(yù)設(shè)的單位偏移量相乘得到與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的頻率偏移量，所述a為大于或等于2的正整數(shù)。
[0062]從每個(gè)頻段中選擇出的2n個(gè)候選頻率中，任意兩個(gè)頻率之間為非諧波關(guān)系；并且對(duì)應(yīng)于一數(shù)據(jù)單元的任意兩個(gè)調(diào)制頻率之間為非諧波關(guān)系。
[0063]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的編碼方法中，m等于3 ;所述“m個(gè)頻段”具體為低頻段、中頻段和高頻段。
[0064]以下通過(guò)一個(gè)具體例子說(shuō)明本方法的使用過(guò)程:
[0065]首先，確定調(diào)制聲波的采樣率Sample Rate(每秒采樣點(diǎn)數(shù))，確定待編碼數(shù)據(jù)的總大小，假設(shè)其比特?cái)?shù)為N，將比特?cái)?shù)為N的待編碼數(shù)據(jù)以η比特為單位分隔為Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)單元，則對(duì)此待編碼數(shù)據(jù)需要使用的候選頻率數(shù)為2η。在具體應(yīng)用中確定η的數(shù)值通常是選擇η為2的冪次方，這主要是為了盡量使拆分形成數(shù)據(jù)單元后不產(chǎn)生余數(shù)；并且進(jìn)一步考慮到頻率范圍有限，通常多選擇η為2比特或4比特，并且由于在初始對(duì)數(shù)據(jù)打包時(shí)以8比特為倍數(shù)單位，在以2比特或4比特為拆分?jǐn)?shù)據(jù)單元大小時(shí)便能夠保證整除以避免產(chǎn)生余數(shù)的情況出現(xiàn)。
[0066]然后，分別從低頻段[30-150ΗΖ)中選出2η個(gè)候選頻率，作為低頻段候選頻率組；從中頻段[150-5000ΗΖ)中選出個(gè)2"候選頻率，作為中頻段候選頻率組；從高頻段[000-20000Ηζ)中選出個(gè)2"候選頻率，作為高頻段候選頻率組。事實(shí)上，選擇的不同頻段可以不僅限于上述低頻、中頻、高頻的情形，也可以是其他頻率區(qū)間，只要所選擇的m個(gè)頻段兩兩彼此沒(méi)有重合部分，以保證不會(huì)從兩個(gè)不同頻段中選出同一個(gè)頻率即可。
[0067]每個(gè)拆分出的數(shù)據(jù)單元可以用[sequence, nbit]作為唯一性的標(biāo)識(shí)，其中sequence是標(biāo)識(shí)該拆分單元的序列號(hào),其數(shù)值為從O到(N/n_l)的Ν/η個(gè)正整數(shù)。nbit為該數(shù)據(jù)單元所包含的二進(jìn)制串。
[0068]對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)單元[sequence, nbit],根據(jù)其二進(jìn)制串nbit計(jì)算其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值i，分別在低頻段候選頻率組、中頻段候選頻率組和高頻段候選頻率組中選擇出用于表征該數(shù)據(jù)單元的頻率組合[fli，fmi, fhi]。使用此調(diào)制頻率組對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成正弦波并進(jìn)行合并。具體公式為:
[0069]X= [0,1，2，…，Block Size-1]
[0070]WaveO = AMP*sin(2PI*X*fli/Sample Rate)
[0071]Wavel = AMP*sin(2PI*X*fmi/Sample Rate)
[0072]Wave2 = AMP*sin(2PI*X*fhi/Sample Rate)
[0073]Wave = wave0+ffavel+ffave2
[0074]其中,Block Size表示每塊數(shù)據(jù)單元使用的采樣點(diǎn)數(shù),結(jié)合采樣率Sample Rate可知，每塊數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度為Block Size/Sample Rate ;AMP表示正弦波的峰值。
[0075]請(qǐng)參閱圖5，為對(duì)一數(shù)據(jù)單元使用三個(gè)不同頻率調(diào)制得到的頻域波形。
[0076]在另一實(shí)施方式中，選出表征某一數(shù)據(jù)單元的頻率組合后，還包括一個(gè)對(duì)此頻率組合中的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行頻率偏移處理的步驟，具體為:選擇一定的偏移周期，如偏移周期為4，則對(duì)編號(hào)為0，I, 2，3，4，5，6，7，8，……的數(shù)據(jù)單元，分別所需的頻率偏移倍數(shù)為O, 1,2, 3,0, 1,2,3……即sequence編號(hào)為0,4,8, 12，……的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為O ；
sequence編號(hào)為1，5，9,13,......的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為I ;sequence編號(hào)為2，6，10,
14……的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為2 sequence編號(hào)為3，7，11，15……的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為3。對(duì)用于表征某一數(shù)據(jù)單元的頻率組合[fi]，加上其對(duì)應(yīng)偏移倍數(shù)的頻率偏移量，得到用于調(diào)制的調(diào)制頻率組[fk]，并使用此調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成正弦波。具體公式為:
[0077]X= [0,1，2，…，Block Size-1]
[0078]Wave = AMP*sin(2PI*X*fk/Sample Rate)
[0079]上述技術(shù)方案具有通過(guò)頻率偏移操作解決反射波的干擾的技術(shù)效果:聲波在傳輸過(guò)程中碰到障礙物會(huì)進(jìn)行反射，反射波與原始波疊加在一起，會(huì)對(duì)接收器的解碼造成干擾。通過(guò)采用頻率偏移操作，對(duì)連續(xù)的幾塊數(shù)據(jù)波形做不同的頻率偏移，保證前一塊聲波的反射波不會(huì)對(duì)下一塊或下幾塊造成干擾，解決了反射波的干擾問(wèn)題。
[0080]本實(shí)施方式中，在調(diào)制后對(duì)所有數(shù)據(jù)單元經(jīng)疊加生成的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行連接。具體而言，對(duì)于Sequence編號(hào)為0，1，2，……，(N/n_l)的這Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)單元，分別經(jīng)過(guò)上述疊加步驟生成了 Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)波形，在本步驟中對(duì)這Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行連接。在其他實(shí)施方式中，還可以不經(jīng)連接步驟而以脈沖形式發(fā)送各數(shù)據(jù)單元經(jīng)疊加生成的數(shù)據(jù)波形，在接收端進(jìn)行連接或直接解析處理。
[0081]請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明第二實(shí)施方式所述聲波通信的編碼裝置的功能模塊示意圖。所述調(diào)頻編碼裝置包括數(shù)據(jù)獲取模塊1、調(diào)制模塊2和發(fā)送模塊3 ；
[0082]數(shù)據(jù)獲取模塊I用于獲取若干個(gè)數(shù)據(jù)單元，數(shù)據(jù)獲取模塊I中包括數(shù)據(jù)拆分模塊11，其中數(shù)據(jù)拆分模塊I用于拆分待編碼數(shù)據(jù)，得到若干個(gè)數(shù)據(jù)單元；
[0083]調(diào)制模塊2用于對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，實(shí)施例中，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè)，其中m為大于或等于2的正整數(shù)；
[0084]在本實(shí)施例中“m個(gè)頻段”依頻率從低到高，分別稱之為為低頻段、中頻段和高頻段。
[0085]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)拆分模塊I具體用于以η比特為單元長(zhǎng)度拆分待編碼數(shù)據(jù)，其中η為正整數(shù)；
[0086]具體的，調(diào)制模塊2包括基頻模塊21，用于對(duì)每一數(shù)據(jù)單元，分別從候選頻率組中選擇一頻率作為用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的基準(zhǔn)頻率，通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率。
[0087]進(jìn)一步地，調(diào)制模塊包括偏移模塊22，用于對(duì)一數(shù)據(jù)單元，將與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率與頻率偏移量相加，得到用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的調(diào)制頻率；
[0088]所述頻率偏移量的確定方式為:拆分待編碼數(shù)據(jù)得到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)一序號(hào)，將數(shù)據(jù)單元的序號(hào)對(duì)a取余數(shù)，將得到的余數(shù)與預(yù)設(shè)的單位偏移量相乘得到與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的頻率偏移量，所述a為大于或等于2的正整數(shù)。
[0089]進(jìn)一步地，實(shí)施例中的從每個(gè)頻段中選擇出的2n個(gè)候選頻率中，任意兩個(gè)頻率之間為非諧波關(guān)系；并且對(duì)應(yīng)于一數(shù)據(jù)單元的任意兩個(gè)調(diào)制頻率之間為非諧波關(guān)系。
[0090]發(fā)送模塊3用于通過(guò)聲波發(fā)送數(shù)據(jù)波形，發(fā)送模塊具體可以包括放大電路以及揚(yáng)聲器，通過(guò)放大電路將數(shù)據(jù)波形放大然后通過(guò)揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲波。
[0091]以下通過(guò)一個(gè)具體例子說(shuō)明本裝置實(shí)現(xiàn)聲波通信的編碼功能的過(guò)程:
[0092]首先，數(shù)據(jù)拆分模塊I確定調(diào)制聲波的采樣率Sample Rate (每秒采樣點(diǎn)數(shù))，確定待編碼數(shù)據(jù)的總大小，假設(shè)其比特?cái)?shù)為N，將比特?cái)?shù)為N的待編碼數(shù)據(jù)以η比特為單位分隔為Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)單元，則對(duì)此待編碼數(shù)據(jù)需要使用的候選頻率數(shù)為2η。在具體應(yīng)用中確定η的數(shù)值通常是選擇η為2的冪次方，這主要是為了盡量使拆分形成數(shù)據(jù)單元后不產(chǎn)生余數(shù)；并且進(jìn)一步考慮到頻率范圍有限，通常多選擇η為2比特或4比特，并且由于在初始對(duì)數(shù)據(jù)打包時(shí)以8比特為倍數(shù)單位，在以2比特或4比特為拆分?jǐn)?shù)據(jù)單元大小時(shí)便能夠保證整除以避免產(chǎn)生余數(shù)的情況出現(xiàn)。
[0093]然后，調(diào)制模塊2分別從低頻段[30-150ΗΖ)中選出2η個(gè)候選頻率，作為低頻段候選頻率組；從中頻段[150-5000ΗΖ)中選出個(gè)2"候選頻率，作為中頻段候選頻率組；從高頻段[000-20000ΗΖ)中選出個(gè)2"候選頻率，作為高頻段候選頻率組。事實(shí)上，選擇的不同頻段可以不僅限于上述低頻、中頻、高頻的情形，也可以是其他頻率區(qū)間，只要所選擇的m個(gè)頻段兩兩彼此沒(méi)有重合部分，以保證不會(huì)從兩個(gè)不同頻段中選出同一個(gè)頻率即可。
[0094]每個(gè)拆分出的數(shù)據(jù)單元可以用[sequence, nbit]作為唯一性的標(biāo)識(shí)，其中sequence是標(biāo)識(shí)該拆分單元的序列號(hào),其數(shù)值為從O到(N/n_l)的Ν/η個(gè)正整數(shù)。nbit為該數(shù)據(jù)單元所包含的二進(jìn)制串。
[0095]對(duì)于每一個(gè)數(shù)據(jù)單元[sequence, nbit],根據(jù)其二進(jìn)制串nbit計(jì)算其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制值i，分別在低頻段候選頻率組、中頻段候選頻率組和高頻段候選頻率組中選擇出用于表征該數(shù)據(jù)單元的頻率組合[fli，fmi, fhi]。調(diào)制模塊2使用此調(diào)制頻率組對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成正弦波并進(jìn)行合并。具體公式為:
[0096]X= [0,1，2，…，Block Size-1]
[0097]WaveO = AMP*sin(2PI*X*fli/Sample Rate)
[0098]Wavel = AMP*sin(2PI*X*fmi/Sample Rate)
[0099]Wave2 = AMP*sin(2PI*X*fhi/Sample Rate)
[0100]Wave = wave0+ffavel+ffave2
[0101]其中,Block Size表示每塊數(shù)據(jù)單元使用的采樣點(diǎn)數(shù),結(jié)合采樣率Sample Rate可知，每塊數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度為Block Size/Sample Rate。
[0102]在另一實(shí)施方式中，選出表征某一數(shù)據(jù)單元的頻率組合后，調(diào)制模塊2中的偏移模塊22還對(duì)此頻率組合中的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行頻率偏移處理，具體為:選擇一定的偏移周期，如偏移周期為4，則對(duì)編號(hào)為0，I, 2，3，4，5，6，7，8，……的數(shù)據(jù)單元，分別所需的頻率偏移倍數(shù)為0，I, 2，3，O, I, 2，3……即sequence編號(hào)為0，4，8，12，……的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為
O ；sequence編號(hào)為1，5, 9,13,......的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為I !sequence編號(hào)為2，6, 10,
14……的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為2 sequence編號(hào)為3，7，11，15……的數(shù)據(jù)單元，偏移倍數(shù)為3。對(duì)用于表征某一數(shù)據(jù)單元的頻率組合[fi]，加上其對(duì)應(yīng)偏移倍數(shù)的頻率偏移量，得到用于調(diào)制的調(diào)制頻率組[fk]，并使用此調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成正弦波。具體公式為:
[0103]X= [0,1，2，…，Block Size-1]
[0104]Wave = AMP*sin(2PI*X*fk/Sample Rate)
[0105]然后調(diào)制模塊2基于各調(diào)制頻率調(diào)制生成數(shù)據(jù)波形。在某些實(shí)施例中，調(diào)制模塊2直接將各頻段的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行疊加，由于這種情況下，對(duì)時(shí)間進(jìn)行復(fù)用，可以加快數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。在另一些?shí)施例中，調(diào)制模塊2將各頻段的數(shù)據(jù)波形首尾相接，形成該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)波形。需要疊加的或連接的波形是由拆分出的同一個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)的m個(gè)頻率生成的波形，這是針對(duì)拆分的一個(gè)數(shù)據(jù)單元的操作，并不和其他數(shù)據(jù)單元的波形混淆。
[0106]本實(shí)施方式中，在調(diào)制后對(duì)所有數(shù)據(jù)單元經(jīng)疊加生成的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行連接。具體而言，對(duì)于Sequence編號(hào)為0，1，2，……，(N/n_l)的這Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)單元，分別經(jīng)過(guò)上述疊加步驟生成了 Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)波形，在本步驟中對(duì)這Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行連接。在其他實(shí)施方式中，還可以不經(jīng)連接步驟而以脈沖形式發(fā)送各數(shù)據(jù)單元經(jīng)疊加生成的數(shù)據(jù)波形，在接收端進(jìn)行連接或直接解析處理。
[0107]請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明第三實(shí)施方式所述聲波通信的解碼方法的流程圖。所述解碼方法對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施方式所述聲波通信的編碼方法；包括如下步驟:
[0108]S31、分析接收到的數(shù)據(jù)波形，確定目標(biāo)頻率；所述確定目標(biāo)頻率具體包括:分析接收到的數(shù)據(jù)波形，以m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率作為目標(biāo)頻率；
[0109]S32、使用所述目標(biāo)頻率對(duì)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解碼。
[0110]具體而言，在解碼過(guò)程中，首先按照編碼過(guò)程所定義的數(shù)據(jù)單元大小對(duì)應(yīng)生成的每塊數(shù)據(jù)波形大小對(duì)收到的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行拆分，得到Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)波形；然后對(duì)每一塊數(shù)據(jù)波形進(jìn)行傅里葉變換，得到相應(yīng)的頻域波形。對(duì)每一頻域波形計(jì)算能量并確定Σ [fli, fmi, fhi]最大的一組頻率[flk, fmk, fhk]，其中i e [O, 2n)。進(jìn)而把十進(jìn)制值k轉(zhuǎn)換為η位的二進(jìn)制串，還原得到原始編碼過(guò)程中的η比特?cái)?shù)據(jù)單元。最后，將每一塊數(shù)據(jù)波形還原所得的η比特?cái)?shù)據(jù)串連接起來(lái)得到原始發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0111]對(duì)于編碼過(guò)程中采用了頻率偏移處理的情形，在解碼時(shí)還需將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率，再使用此目標(biāo)頻率進(jìn)行解碼。
[0112]請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明第四實(shí)施方式所述聲波通信的解碼裝置的功能模塊示意圖。所述調(diào)頻解碼裝置包括目標(biāo)頻率確定模塊5和解碼模塊6 ；
[0113]所述目標(biāo)頻率確定模塊5用于分析接收到的數(shù)據(jù)波形并確定目標(biāo)頻率；具體包括:分析接收到的數(shù)據(jù)波形，以m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率作為目標(biāo)頻率。
[0114]所述解碼模塊6用于使用所述目標(biāo)頻率對(duì)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解碼。
[0115]進(jìn)一步地，所述的聲波通信的解碼裝置中，所述目標(biāo)頻率確定模塊確定目標(biāo)頻率還包括:將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率。
[0116]具體而言，在解碼過(guò)程中，首先目標(biāo)頻率確定模塊按照編碼過(guò)程所定義的數(shù)據(jù)單元大小對(duì)應(yīng)生成的每塊數(shù)據(jù)波形大小對(duì)收到的數(shù)據(jù)波形進(jìn)行拆分，得到Ν/η個(gè)數(shù)據(jù)波形；然后對(duì)每一塊數(shù)據(jù)波形進(jìn)行傅里葉變換，得到相應(yīng)的頻域波形。對(duì)每一頻域波形計(jì)算能量并確定Σ [fli, fmi, fhi]最大的一組頻率[flk, fmk, fhk],其中i e [O, 2n)。進(jìn)而解碼模塊把十進(jìn)制值k轉(zhuǎn)換為η位的二進(jìn)制串，還原得到原始編碼過(guò)程中的η比特?cái)?shù)據(jù)單元。最后，將每一塊數(shù)據(jù)波形還原所得的η比特?cái)?shù)據(jù)串連接起來(lái)得到原始發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0117]對(duì)于編碼過(guò)程中采用了頻率偏移處理的情形，在解碼時(shí)目標(biāo)頻率確定模塊5還需將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率，解碼模塊6再使用此目標(biāo)頻率進(jìn)行解碼。
[0118]本發(fā)明所述聲波通信的編碼方法的技術(shù)效果在于，通過(guò)使用多組頻率提升數(shù)據(jù)的可靠性:在實(shí)際應(yīng)用中，如果只采用一組候選頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)聲波的調(diào)頻編碼，調(diào)制的聲波極易受到噪聲的干擾，從而造成接收器無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)在低頻段、中頻段和高頻段(不限于三個(gè)頻段)分別選擇這樣一組候選頻率，在調(diào)制數(shù)據(jù)波形的時(shí)候，同時(shí)使用這三組候選頻率中對(duì)應(yīng)的頻率[fli，fmi，fhi]。接收器會(huì)對(duì)收到的聲音數(shù)據(jù)在這三組候選頻率上做綜合性的分析，得到權(quán)重最大的目標(biāo)頻率[flj，fmj, fhj]，實(shí)際解碼的數(shù)據(jù)就是十進(jìn)制值j對(duì)應(yīng)的N位二進(jìn)制串。
[0119]此外，上述技術(shù)方案還具有通過(guò)頻率偏移操作解決反射波的干擾的技術(shù)效果:聲波在傳輸過(guò)程中碰到障礙物會(huì)進(jìn)行反射，反射波與原始波疊加在一起，會(huì)對(duì)接收器的解碼造成干擾。通過(guò)采用頻率偏移操作，對(duì)連續(xù)的幾塊數(shù)據(jù)波形做不同的頻率偏移，保證前一塊聲波的反射波不會(huì)對(duì)下一塊或下幾塊造成干擾，解決了反射波的干擾問(wèn)題。
[0120]本發(fā)明的技術(shù)方案可便捷有效地應(yīng)用于聲波支付、聲波控制、數(shù)據(jù)傳輸、身份驗(yàn)證等場(chǎng)合。
[0121]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此夕卜，在本文中，“大于”、“小于”、“超過(guò)”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。
[0122]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，上述各實(shí)施例可提供為方法、裝置、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。這些實(shí)施例可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。上述各實(shí)施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實(shí)施例方法所述的全部或部分步驟。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括但不限于:個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、嵌入式設(shè)備、可編程設(shè)備、智能移動(dòng)終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，包括但不限于:RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動(dòng)硬盤、存儲(chǔ)卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)等。
[0123]上述各實(shí)施例是參照根據(jù)實(shí)施例所述的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
[0124]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
[0125]這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
[0126]盡管已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種聲波通信的編碼方法，其特征在于，包括步驟: 獲取若干個(gè)數(shù)據(jù)單元； 對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè)，其中m為大于或等于2的正整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的聲波通信的編碼方法，其特征在于， 通過(guò)拆分待編碼數(shù)據(jù)獲取到若干個(gè)數(shù)據(jù)單元，具體包括:以η比特為單元長(zhǎng)度拆分待編碼數(shù)據(jù)，其中η為正整數(shù)； 調(diào)制頻率通過(guò)包括以下步驟的方法得到:在每個(gè)頻段中選擇出2η個(gè)候選頻率作為候選頻率組；對(duì)每一數(shù)據(jù)單元，分別從候選頻率組中選擇一頻率作為用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的基準(zhǔn)頻率，通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率。
3.如權(quán)利要求2所述的聲波通信的編碼方法，其特征在于，從每個(gè)頻段中選擇出的2η個(gè)候選頻率中，任意兩個(gè)頻率之間為非諧波關(guān)系；并且對(duì)應(yīng)于一數(shù)據(jù)單元的任意兩個(gè)調(diào)制頻率之間為非諧波關(guān)系。
4.如權(quán)利要求2所述的聲波通信的編碼方法，其特征在于，所述“通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率”具體包括:對(duì)一數(shù)據(jù)單元，將與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率與頻率偏移量相加，得到用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的調(diào)制頻率。
5.如權(quán)利要求4所述的聲波通信的編碼方法，其特征在于，所述頻率偏移量通過(guò)以下步驟得到: 拆分待編碼數(shù)據(jù)得到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)一序號(hào)，將數(shù)據(jù)單元的序號(hào)對(duì)a取余數(shù)，將得到的余數(shù)與預(yù)設(shè)的單位偏移量相乘得到與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的頻率偏移量，所述a為大于或等于2的正整數(shù)。
6.一種聲波通信的編碼裝置，其特征在于，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、調(diào)制模塊和發(fā)送模塊； 所述數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取若干個(gè)數(shù)據(jù)單元； 所述調(diào)制模塊用于對(duì)一數(shù)據(jù)單元，在每一通信頻段中使用與其對(duì)應(yīng)調(diào)制頻率對(duì)該數(shù)據(jù)單元進(jìn)行調(diào)制，生成數(shù)據(jù)波形，數(shù)據(jù)單元在任一通信頻段都有一調(diào)制頻率與其對(duì)應(yīng)，所述通信頻段的數(shù)量為m個(gè)，其中m為大于或等于2的正整數(shù)； 所述發(fā)送模塊用于發(fā)送數(shù)據(jù)波形。
7.如權(quán)利要求6所述的聲波通信的編碼裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取模塊中還包括數(shù)據(jù)拆分模塊，用于拆分待編碼數(shù)據(jù)，得到若干個(gè)數(shù)據(jù)單元； 所述數(shù)據(jù)拆分模塊拆分待編碼數(shù)據(jù)具體包括:以η比特為單元長(zhǎng)度拆分待編碼數(shù)據(jù)，其中η為正整數(shù)； 調(diào)制模塊還用于對(duì)每一數(shù)據(jù)單元，分別從候選頻率組中選擇一頻率作為用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的基準(zhǔn)頻率，通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率，其中在每個(gè)頻段中具有2η個(gè)候選頻率作為候選頻率組。
8.如權(quán)利要求7所述的聲波通信的編碼裝置，其特征在于，調(diào)制模塊通過(guò)基準(zhǔn)頻率得到調(diào)制頻率具體包括:對(duì)一數(shù)據(jù)單元，將與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率與頻率偏移量相力口，得到用于調(diào)制該數(shù)據(jù)單元的調(diào)制頻率； 所述頻率偏移量的確定方式為:拆分待編碼數(shù)據(jù)得到的每個(gè)數(shù)據(jù)單元對(duì)應(yīng)一序號(hào)，將數(shù)據(jù)單元的序號(hào)對(duì)a取余數(shù)，將得到的余數(shù)與預(yù)設(shè)的單位偏移量相乘得到與該數(shù)據(jù)單元相對(duì)應(yīng)的頻率偏移量，所述a為大于或等于2的正整數(shù)。
9.如權(quán)利要求7所述的聲波通信的編碼裝置，其特征在于，每個(gè)頻段中的2"個(gè)候選頻率中，任意兩個(gè)頻率之間為非諧波關(guān)系；并且對(duì)應(yīng)于一數(shù)據(jù)單元的任意兩個(gè)調(diào)制頻率之間為非諧波關(guān)系。
10.一種聲波通信的解碼方法，其特征在于，包括步驟: 分析接收到的數(shù)據(jù)波形，確定目標(biāo)頻率；所述確定目標(biāo)頻率具體包括:分析接收到的數(shù)據(jù)波形，以m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率作為目標(biāo)頻率； 使用所述目標(biāo)頻率對(duì)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解碼。
11.如權(quán)利要求10所述的聲波通信的解碼方法，其特征在于，所述確定目標(biāo)頻率還包括步驟:將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率。
12.—種聲波通信的解碼裝置，其特征在于，包括目標(biāo)頻率確定模塊和解碼模塊； 所述目標(biāo)頻率確定模塊用于分析接收到的數(shù)據(jù)波形并確定目標(biāo)頻率；所述確定目標(biāo)頻率具體包括:分析接收到的數(shù)據(jù)波形，以m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率作為目標(biāo)頻率； 所述解碼模塊用于使用所述目標(biāo)頻率對(duì)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解碼。
13.如權(quán)利要求12所述的聲波通信的解碼裝置，其特征在于，所述目標(biāo)頻率確定模塊確定目標(biāo)頻率還包括:將m組候選頻率中權(quán)重最大的頻率減去頻率偏移量得到基準(zhǔn)頻率，得到目標(biāo)頻率。
【文檔編號(hào)】H04B11/00GK104243052SQ201410355314
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】張功振, 吳振文 申請(qǐng)人:福建星網(wǎng)視易信息系統(tǒng)有限公司