[发明专利]一种基于多频声波的高可靠性数据传输方法及装置

权利要求书

1.一种基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)首先通过数据编码单元计算需传输数据的校验值，在需传输数据后加上校验值和结束符，组成完整数据；

(2)再通过数据编码单元对步骤(1)中得到的完整数据，对照编码规则，转换到对应的声波频率上，根据单个频率的发送持续时间组成连续的多频声波信息；

(3)通过多频声波发送单元控制发声装置按照多频声波信息连续地发出声波信号，并不断循环，直至传输完成或到达超时时间；

(4)通过多频声波接收单元，控制收听装置近距离接收发声装置发出的声波信号，直至接收的音频信息达到长度要求，保存接收到的完整音频信息，并设定循环数i的初始值为0；

(5)通过数据解码单元对保存的完整音频信息进行计算解析，对照与步骤(2)相同的编码规则，将完整音频信息按单个频率持续时间长度分成相应数目的时间分段，计算各个频率在每个时间分段内的幅度值并进行排序，其中幅度值最大的频率为该时间分段内的首选频率，其他频率为该时间分段内的备选频率，再将所有声波频率转换到相应的数值上；

(6)将各个时间分段内首选频率对应的数值组成一组完整数据，进行校验，判断校验是否成功，若判断结果为是，则完成多频声波的数据传输；

(7)若步骤(6)中的判断结果为否，则依幅度值由大到小的次序用各个时间分段内备选频率对应的数值替换首选频率对应的数值，组成一组完整数据，进行校验，判断校验是否成功，若判断结果为是，则完成多频声波的数据传输；

(8)若步骤(7)中的判断结果为否，则判断循环数i＝n是否成立，若判断结果为是，则多频声波的数据传输失败，其中，n为大于1的自然数；

(9)若步骤(8)中的判断结果为否，则将步骤(4)中接收的完整音频信息的起始位置向后偏移一个偏移时间长度后再进行保存，i＝i+1；返回步骤(5)，所述偏移时间长度为单个频率持续时间长度的1/n。

2.根据权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：所述需传输数据采用2进制、4进制、8进制、10进制、或16进制方式中的一种定义。

3.根据权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：所述步骤(1)中数据编码单元采用CRC校验法计算需传输数据的校验值。

4.根据权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：所述步骤(2)中对应的声波频率范围在16KHz～22KHz范围内。

5.根据权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：所述步骤(2)中的编码规则为PCM音频编码。

6.根据权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：所述步骤(3)中声波信号以正弦波波形发出。

7.根据权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法，其特征在于：所述步骤(4)中收听装置接收的声波信号采样频率在44.1KHz或以上。

8.一种用于实现权利要求1所述的基于多频声波的高可靠性数据传输方法的装置，其特征在于：该装置包括连接有发声装置以发出声波信号的发送端和连接有收听装置以接收声波信号的接收端，所述发送端包括数据编码单元和多频声波发送单元，所述接收端包括数据解码单元和多频声波接收单元；

所述数据编码单元，首先计算需传输数据的校验值，在需传输数据后加上校验值和结束符，组成完整数据，再将完整数据的每个数值转换到对应的声波频率上，根据单个频率的发送持续时间组成连续的多频声波信息，实现数据与多频声波信号的对应转换；

所述多频声波发送单元，控制发声装置按数据编码单元转换得到的多频声波信息连续地发出声波信号；

所述多频声波接收单元，控制收听装置接收发声装置发出的声波信号，并保存数据；

所述数据解码单元，将多频声波接收单元保存的数据进行解码校验。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述发声装置为喇叭，所述收听装置为麦克风。