[发明专利]基于音频或超声波的数据通讯方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于音频或超声波实现的数据通讯方法和系统，属于通讯领域。

背景技术

目前存在多种基于声波和超声波实现数据通讯的方法。

专利号为ZL200710080253.4、发明名称为“基于超声波实现通讯的发送装置、接收装置、系统和方法”的发明专利公开了一种利用固定频率的低频实现高频载波的方法，即用每个低频周期内的高频信息分量来标志逻辑数位的“0”和“1”，虽然该方法实现的数据通讯具有实现简单、造价低等特点，但是，这种方法限制了通讯数据量，易使数据在通讯过程中受到干扰，数据易失真，易导致数据在接收端的还原失败或出错。

申请号为201110277536.4、发明名称为“一种基于多频声波的高可靠性数据传输方法及装置”的发明专利申请公开了一种多频率搭载数据的通讯方法，该方法通过频率滤波，用不同频率值来标定数字0至9，使用了15kHz到22kHz之间的不同频宽，在每个数据包周期内包含了不同频率的波形，传输的数据到达接收端后，被还原的不同频率的波形用来表示不同的数字。这种方法虽然降低了数据还原的错误率，但是，数据传输的周期受到了限制，不能在一个数据包内传输大量数据，且需要一定量的波形对数来保证滤波准确性，保证能够表征频率的数字转换。另外，这种方法对音频和超声波器件的发送和接收能力的一致性要求很高，比如，不同麦克风对不同高频音频和超声波的接收响应灵敏度和还原性是有显著不同的，不同麦克风也会因噪音大小和距离长短而存在明显的差异，因此，这种方法很难保证发送端对不同频率的窄带宽信号发出的准确性以及接收端高灵敏度还原信号的精准性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于音频或超声波的数据通讯方法和系统，基于该数据通讯系统的该基于音频或超声波的数据通讯方法能无失真地对数据进行传输，传输可靠性高。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于音频或超声波的数据通讯方法，其特征在于：它包括步骤：发送端将待传输的数据按照编译规则变成相应的基于音频或超声波载波的数据包，将该数据包进行信号放大后向接收端周期性地重复发送N次，N为正整数且N大于1，从而接收端相应先后接收N个带有噪声干扰信号的数据包，对所有该带有噪声干扰信号的数据包进行信号放大、AD采样后进行叠加和除噪，从而解析还原出发送端传输来的数据。

在上述方法实施的步骤中，叠加步骤的前面或后面可增加幅值归一化处理。

所述发送端向接收端重复发送的N次数据包中的设定频率相同或不同；当所述发送端向接收端重复发送的N次数据包中的设定频率不同时，接收端按照设定采样频率对接收到的N个带有噪声干扰信号的数据包分别进行AD采样后得到N组数值，对该N组数值通过插值算法或压缩算法进行频率归一化处理，每组均转换为具有设定个数个数值，然后再进行相应处理。

一种基于音频或超声波的数据通讯系统，其特征在于：它包括发送端和接收端，其中：该发送端包括信号发送设备，该信号发送设备包括信号编码器、DA转换器、信号放大器和信号发射器，该信号编码器用于将待传输的数据转换成具有设定位数的二进制数，该DA转换器用于将该信号编码器输出的二进制数变成相应的基于音频或超声波载波的数据包，该信号放大器用于将该DA转换器输出的该数据包进行信号放大，该信号发射器用于将该信号放大器输出的放大后的信号向接收端周期性地重复发送；该接收端包括信号接收设备，该信号接收设备包括信号接收器、信号放大器、AD采样转换器和滤波解码器，该信号接收器用于接收该信号发射器发送来的数据包，该数据包带有噪声干扰信号，该信号放大器用于将该信号接收器输出的数据包进行信号放大，该AD采样转换器用于将该信号放大器输出的放大后的信号进行AD采样，该滤波解码器用于将该AD采样转换器输出的信号进行叠加及滤波，解析出传输来的数据。

所述滤波解码器还进行幅值归一化处理。

所述信号接收设备还包括换算器，该换算器用于对进行完AD采样后得到的N组数值进行频率归一化处理，各组数值均转换为设定个数，以便进行后续相应处理。

本发明的优点是：