專利名稱：一種近距離通信實現(xiàn)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲波的調(diào)制解調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種近距離通信實現(xiàn)方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近場通信(NFC,Near Field Communication)又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸，在十厘米內(nèi)交換數(shù)據(jù)。NFC芯片主要應(yīng)用在移動通信設(shè)備上，移動通信設(shè)備就可以實現(xiàn)小額電子支付和讀取其他NFC設(shè)備或標(biāo)簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化整個認證識別過程，使電子設(shè)備間互相訪問更直接、更安全和更清楚。通過NFC，電腦、數(shù)碼相機、手機、PDA等多個設(shè)備之間可以很方便快捷地進行無線連接，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù)?，F(xiàn)有的NFC技術(shù)已經(jīng)形成一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在安全性和通信效率上都有無可比擬的優(yōu)點。但是同時也能看出，標(biāo)準(zhǔn)近場通信方式依賴于特殊的硬件——NFC芯片；而目前絕大多數(shù)的移動通信設(shè)備都沒有內(nèi)置NFC芯片，因此使用標(biāo)準(zhǔn)的近場通信方案的硬件要求較高，而且目前的應(yīng)用面窄小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種近距離通信實現(xiàn)方法和系統(tǒng)，能夠使沒有內(nèi)置NFC芯片的移動通信設(shè)備之間實現(xiàn)近距離通信，解決現(xiàn)有近場通信方案硬件要求較高和應(yīng)用面窄小的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種近距離通信實現(xiàn)方法，包括:發(fā)送設(shè)備對數(shù)字信號進行調(diào)制，播放調(diào)制生成的聲音信號；接收設(shè)備對所述聲音信號進行采樣，對采樣信號進行解調(diào)，得到所述數(shù)字信號。一種近距離通信實現(xiàn)系統(tǒng)，包括:發(fā)送設(shè)備，用于對數(shù)字信號進行調(diào)制，播放調(diào)制生成的聲音信號；接收設(shè)備，用于對所述聲音信號進行采樣，對采樣信號進行解調(diào)，得到所述數(shù)字信號?？梢?，本發(fā)明提出的近距離通信實現(xiàn)方法和系統(tǒng)，利用一般移動通信設(shè)備都配置的揚聲器和麥克風(fēng)以及聲波的調(diào)制解調(diào)技術(shù)來實現(xiàn)移動通信設(shè)備之間的近距離通信，解決了現(xiàn)有近場通信方案硬件要求較高和應(yīng)用面窄小的問題。


圖1為本發(fā)明實現(xiàn)近距離通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明提出一種近距離通信實現(xiàn)方法，利用移動通信設(shè)備中都配置的揚聲器和麥克風(fēng)實現(xiàn)近距離通信。如圖1為本發(fā)明實現(xiàn)近距離通信的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中移動通信設(shè)備A為發(fā)送設(shè)備，移動通信設(shè)備B為接收設(shè)備。利用圖1所示的系統(tǒng)實現(xiàn)近距離通信，包括:發(fā)送設(shè)備對數(shù)字信號進行調(diào)制，播放調(diào)制生成的聲音信號；接收設(shè)備對所述聲音信號進行采樣，對采樣信號進行解調(diào)，得到所述數(shù)字信號。以下舉具體的實施例詳細介紹:在本實施例中，采用二進制頻移鍵控(2FSK)技術(shù)實現(xiàn)聲波的調(diào)制，聲音信號的采樣頻率為48KHz，通道數(shù)為單通道，量化位數(shù)為8位。根據(jù)采樣定理:f0 ^ 2f，即采樣頻率f0必須大于或等于被采樣波形最大頻率的2倍。本實施例對數(shù)字信號進行調(diào)制時，設(shè)定二進制數(shù)字信號O的調(diào)制頻率Π = 12KHZ，二進制數(shù)字信號I的調(diào)制頻率f2 = 16KHz。由于上述設(shè)置，聲音信號可以表示為:y = 128+127*sin(2Jifx)；其中，y為幅度量化值，X表示時間；又因為采樣頻率為f0，因此X = N/fO，聲音信號進一步可以表示為:y = 128+127*sin(2 π fN/fO)；其中，f為調(diào)制頻率，N為采樣點的個數(shù)；當(dāng)調(diào)制信號為O時，f = fl = 12KHz ;調(diào)制信號為I時，f = f2 = 16KHz。此外還需設(shè)置調(diào)制寬度。采樣頻率為48KHz，即每秒鐘能夠采樣48000個采樣點，如果取1000點為一個調(diào)制寬度，則調(diào)制時間t = 1000/f0 = 0.02s,即在這個時間范圍內(nèi)聲音的頻率固定為調(diào)制信號對應(yīng)的頻率。根據(jù)傳輸速率=采樣頻率/調(diào)制寬度，得到每秒可以傳輸48位數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)傳輸率為48bps。依據(jù)上述設(shè)置，首先對二進制的數(shù)字信號進行調(diào)制，96bit的二進制信號“101001101010100110101010011010101001101010100110101010011010101001101010100110101010011010000000”共96bit可以調(diào)制出一段時間為2秒的聲音信號。調(diào)制之后，發(fā)送設(shè)備播放
該聲音信號。接收設(shè)備對該聲音信號進行采樣，并采用軟件算法對采樣信號進行解調(diào)，具體地，采用快速傅里葉變換(FFT)對采樣信號進行分析，以每64個采樣點為一個分析周期，取其頻譜特性作為其中間時刻的頻率特性，分析其頻譜中功率最大的頻率信號，如果功率最大點的頻率最接近12KHZ，則輸出結(jié)果為“0”，如果功率最大點的頻率最接近16KHZ，則輸出結(jié)果為“1”，如果都不接近則為一般環(huán)境聲音，此時沒有輸出結(jié)果，用“表示。一個分析周期的頻譜分析如下表:
權(quán)利要求
1.一種近距離通信實現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括: 發(fā)送設(shè)備對數(shù)字信號進行調(diào)制，播放調(diào)制生成的聲音信號； 接收設(shè)備對所述聲音信號進行采樣，對采樣信號進行解調(diào)，得到所述數(shù)字信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)送設(shè)備對數(shù)字信號進行二進制頻移鍵控2FSK調(diào)制，數(shù)字信號“O”的調(diào)制頻率為12KHz，數(shù)字信號“I”的調(diào)制頻率為16KHz，調(diào)制寬度為1000個采樣點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收設(shè)備對聲音信號進行采樣的采樣頻率為48KHz,通道數(shù)為單通道,量化位數(shù)為8位； 所述接收設(shè)備對采樣信號進行解調(diào)的方式為: 將采樣信號由時域信號變換為頻域信號； 采用64個采樣點為一個分析周期，對頻域的采樣信號進行分析，當(dāng)功率最大點的頻率最接近12KHz時，輸出結(jié)果為“O”；當(dāng)功率最大點的頻率最接近16KHz時，輸出結(jié)果為“I”； 采用長度為16的窗對上述輸出結(jié)果進行統(tǒng)計分析，當(dāng)窗內(nèi)輸出結(jié)果為“I”的數(shù)目多時，得到解調(diào)后的數(shù)字信號為“I”；當(dāng)窗內(nèi)輸出結(jié)果為“O”的數(shù)目多時，得到解調(diào)后的數(shù)字信號為“O”;平移所述窗，繼續(xù)對上述輸出結(jié)果進行統(tǒng)計分析，直至得到所有解調(diào)后的數(shù)字信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，平移窗的距離為: 設(shè)置初始值為O的計數(shù)值，對所述窗內(nèi)的上述輸出結(jié)果進行遍歷，遍歷到“I”時，將所述計數(shù)值加I ;遍歷到“O”時，將所述計數(shù)值減I ;計數(shù)值的絕對值最大的位置為平移窗的距離。
5.一種近距離通信實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 發(fā)送設(shè)備，用于對數(shù)字信號進行調(diào)制，播放調(diào)制生成的聲音信號； 接收設(shè)備，用于對所述聲音信號進行采樣，對采樣信號進行解調(diào)，得到所述數(shù)字信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)送設(shè)備對數(shù)字信號進行2FSK調(diào)制，數(shù)字信號“O”的調(diào)制頻率為12KHz，數(shù)字信號“I”的調(diào)制頻率為16KHz，調(diào)制寬度為1000個采樣點。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收設(shè)備對聲音信號進行采樣的采樣頻率為48KHz,通道數(shù)為單通道,量化位數(shù)為8位； 所述接收設(shè)備對采樣信號進行解調(diào)的方式為: 將采樣信號由時域信號變換為頻域信號； 采用64個采樣點為一個分析周期，對頻域的采樣信號進行分析，當(dāng)功率最大點的頻率最接近12KHz時，輸出結(jié)果為“O”；當(dāng)功率最大點的頻率最接近16KHz時，輸出結(jié)果為“I”； 采用長度為16的窗對上述輸出結(jié)果進行統(tǒng)計分析，當(dāng)窗內(nèi)輸出結(jié)果為“I”的數(shù)目多時，得到解調(diào)后的數(shù)字信號為“I”；當(dāng)窗內(nèi)輸出結(jié)果為“O”的數(shù)目多時，得到解調(diào)后的數(shù)字信號為“O”;平移所述窗，繼續(xù)對上述輸出結(jié)果進行統(tǒng)計分析，直至得到所有解調(diào)后的數(shù)字信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，平移窗的距離為: 設(shè)置初始值為O的計數(shù)值，對所述窗內(nèi)的上述輸出結(jié)果進行遍歷，遍歷到“ I”時，將所述計數(shù)值加I ;遍歷到“O”時，將所述計數(shù)值減I ;計數(shù)值的絕對值最大的位置為平移窗的距離。
全文摘要
本發(fā)明提出一種近距離通信實現(xiàn)方法和系統(tǒng)，其中方法包括發(fā)送設(shè)備對數(shù)字信號進行調(diào)制，播放調(diào)制生成的聲音信號；接收設(shè)備對所述聲音信號進行采樣，對采樣信號進行解調(diào)，得到所述數(shù)字信號。本發(fā)明能夠使沒有內(nèi)置近場通信(NFC)芯片的移動通信設(shè)備之間實現(xiàn)近距離通信，解決現(xiàn)有近場通信方案硬件要求較高和應(yīng)用面窄小的問題。
文檔編號H04B5/00GK103138807SQ20111038402
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者周鵬里, 何暢 申請人:深圳市財付通科技有限公司