[发明专利]一种基于声波数字通信的门禁系统

摘要

本发明涉及一种基于声波数字通信的门禁系统，其特征在于，包括声波数字发射端，用于将数据保密并形成声波发射出去，包含保密数据帧单元，基带波形单元，数字载波发生器单元I，数字正交调制单元，D/A转换单元和声波转换单元；声波数字接收端，用于接收声波并将声波中包含的有效数据解密，包含声波接收单元，A/D转换单元，数字载波发生器单元II，数字正交下变频单元，同步与解码单元和认证与触发单元；以及门锁控制模块。本发明利用声波这一通讯媒介，通过声波调制数字信息来携带与认证信息，完成门禁系统的通讯过程，具有低成本、低功耗、抗干扰性好、安全性高和通信距离较远这些优点。

主权项

一种基于声波数字通信的门禁系统，其特征在于，包括：声波数字发射端，用于将数据保密并形成声波发射出去，包含：保密数据帧单元，用于保密原始数据并形成保密数据帧，所述保密数据帧由同步码、帧数据和校验码依次串联而成，所述帧数据由原始数据、时间戳和动态保密附加码依次串联而成；基带波形单元，用于将保密数据帧根据预设调制波形而生成基带复数序列；数字载波发生器单元I，用于生成预存载波序列，所述载波序列为每周期N个点的cos(ωn)和sin(ωn)；数字正交调制单元，用于将基带波形单元所生成的基带复数序列与数字载波发生器单元生成的载波进行IQ正交调制以生成发射帧序列；D/A转换单元，用于将数字正交调制单元生成的发射中序列经过D/A转换生成模拟发射信号；声波转换单元，用于将模拟发射信号转换成声波并发射出去；声波数字接收端，用于接收声波并将声波中包含的有效数据解密，包含：声波接收单元，用于将采集空气中的原始声波并转换成接收模拟信号；A/D转换单元，用于将声波接收单元生成的接收模拟信号经过A/D转换生成接收数字序列；数字载波发生器单元II，用于生成预存载波序列，所述载波序列为每周期N个点的cos(ωn)和sin(ωn)；数字正交下变频单元，用于将声波接收单元生成的接收数字序列与数字载波发生器单元II生成的预存载波序列进行数字正交下变频，生成接收基带复数序列；同步与解码单元，用于将数字正交下变频单元生成的接收基带复数序列与预存的同步序列进行物理层帧同步，在同步后判决并解码，在进行校验码校验无误后得到接收保密数据帧；认证与触发单元，用于提取接收保密数据帧中的原始数据、时间戳和动态保密附加码，计算本地动态保密附加码，以及将本地动态保密附加码与接收到的动态保密附加码比对，并将比对结果发送至门锁控制模块；门锁控制模块，用于根据声波数字接收端的比对结果控制门锁的开关，比对一致则开启门锁，反之则保持门锁关闭。