[发明专利]一种基于音频信道的数字通信方法及装置

说明书

本申请实施例涉及数字通信技术领域，尤其涉及一种基于音频信道的数字通信方法及装置。所述基于音频信道的数字通信方法包括：步骤a：发送端将待发送的原始数据组包，并对组包后的数据包进行Manchester编码，通过音频信道发送所述编码后的数据包；步骤b：接收端对所述发送端发送的数据包进行采样，并对采样数据进行同步帧头检测和Manchester解码处理，得到原始数据。本申请实施例通过在发送端采用Manchester编码，接收端采用相关法对接收数据进行Manchester解码，能够实现在较高数据包解调成功率的要求下，达到更高的数据传输速率，远远超过常规音频通信方式的数据传输速率，并可适用于上位机和下位机的双向通信。

技术领域

本申请实施例涉及数字通信技术领域，尤其涉及一种基于音频信道的数字通信方法及装置。

背景技术

目前，移动终端与其他设备的通信方式分为两类：有线传输和无线传输。有线传输包括数据线传输和音频信道传输；无线传输包括蓝牙、802.11(Wi-Fi)、ZigBee、超宽带(UWB)和红外等。根据不同的应用场景，不同的通信方式表现出特有的优势。

音频信道传输方式充分利用了移动终端的现有资源，当传输频率高于可听声频段(人耳能听到的声波的频率范围)时,不会影响声音的正常播放。随着技术的发展，耳式温度计、心率耳机等基于音频信道的终端设备得到了广泛的应用。然而，基于音频信道的传统通信方法通常采用双音多频(Dual Tone Multi Frequency，DTMF)技术，该技术能够达到的数据传输速率较低，当提高数据传输速率时，由于不同类型的终端设备在高速率数据传输的情况下，采样得到的波形会有不同程度的畸变，当畸变程度较大时，传统解码算法难以进行准确的解析，会导致接收端的解调成功率急剧下降。因此，针对大量数据交互的应用场景，需要考虑基于音频信道的高速率、高可靠性通信方法。现有技术在数据速率较高、信号波形畸变程度较大的情况下，解码成功率较低。

现有技术没有解决信号波形严重畸变时的解码问题，且其数据传输速率难以满足较高的速率要求。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于音频信道的数字通信方法及装置，旨在解决现有的基于音频信号的数字通信方法无法解决信号波形严重畸变时的解码问题，且数据传输速率不够高的技术问题。

为了解决以上提出的问题，本申请实施例采用的技术方案包括：

一种基于音频信道的数字通信方法，包括：

步骤a：发送端将待发送的原始数据组包，并对组包后的数据包进行Manchester编码，通过音频信道发送所述编码后的数据包；

步骤b：接收端对所述发送端发送的数据包进行采样，并对采样数据进行同步帧头检测和Manchester解码处理，得到原始数据。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤a中，所述发送端将待发送的原始数据组包具体为：将同步帧头、数据字段和CRC校验码组成数据包。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述接收端对发送端发送的数据包进行采样还包括：将采样数据组成数组。

本申请实施例采取的技术方案还包括：将采样数据组成数组。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述对采样数据进行同步帧头检测具体为：采用相关法对当前数组进行同步帧头检测。

本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤b中，所述采用相关法对当前数组进行同步帧头检测具体包括：

步骤b10：顺序计算所述当前数组中的数据与特定数组的相关系数；其中，所述特定数组为相关窗，所述相关窗的大小为一个符号周期内的采样点数；