一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線電傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別的，涉及一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能手機設備的普及，智能手機由于其豐富的信息采集接口，已經(jīng)成為很多產(chǎn)品及應用的必備信息采集設備，例如通過WIFI，GPS,藍牙，MIC,加速度傳感器…等，信息都可以從外界傳輸?shù)绞謾C上，進行分析、計算或向外部網(wǎng)絡傳輸。其中，通過WIF1、GPS、藍牙等，由于需要使用相應的特有芯片方案，使得向手機傳輸數(shù)據(jù)的設備成本較高。另外，由于WIF1、藍牙的使用原理，需要用戶在使用前必須要連接或進行配對，導致降低了產(chǎn)品易用性。
[0003]另一方面，通過MIC(麥克風)接收外部信息數(shù)據(jù)的方式，由于其使用簡單、兼容性好、傳輸設備成本低等優(yōu)勢，正得到越來越多的應用。但也正因為成本問題，此方式的設備結(jié)構(gòu)設計簡單，一般采用以下方法:1、只通過發(fā)送簡單的頻率信息，手機采集到一定頻率信息，分辨出來，獲悉是否有信號發(fā)送進來，這種方式實現(xiàn)過于簡單，因此可發(fā)送的信息量非常少，通常就是一個“有”或“無”的信息；2、通過頻率間隔字符編碼方法，進行信息的調(diào)制發(fā)送，這種方法過于理想化，沒有考慮到現(xiàn)實環(huán)境中的各種干擾以及發(fā)送設備本身的諧波、振蕩干擾，導致傳輸距離非常近，并且誤碼率很高，可以傳輸?shù)男畔⒘糠浅Ｐ　?br>[0004]基于以上原因，現(xiàn)有的MIC音頻采集方法適用范圍非常窄，使得MIC傳輸信息的優(yōu)勢大大減損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)及其方法，其指導思想是設計一種亞超聲發(fā)聲設備，對待傳輸?shù)男畔⑦M行特定的編碼調(diào)制，在手機端結(jié)合手機MIC硬件模塊進行信息發(fā)現(xiàn)、采集、解調(diào)，獲得原始信息數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用亞超聲信號頻率傳輸數(shù)據(jù)，成本更低，兼容性更好；通過MIC采集數(shù)據(jù)，手機處理數(shù)據(jù)，達到手機與MIC硬件模塊結(jié)合，可傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)更多，誤碼率更低，抗諧波及振蕩干擾能力更強。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括手機和聲波數(shù)據(jù)發(fā)出設備，其特征在于:所述聲波數(shù)據(jù)發(fā)出設備包括音頻發(fā)生模塊，與音頻發(fā)生模塊輸入端連接的控制模塊，與控制模塊輸入端連接的輸入模塊，與音頻發(fā)生模塊、控制模塊、輸入模塊分別連接的電源電路；其中，音頻發(fā)生模塊用于將控制模塊發(fā)出的PWM信號轉(zhuǎn)換為音頻信號，控制模塊生成待發(fā)送數(shù)據(jù)并執(zhí)行PWM調(diào)制功能，輸入模塊用于響應用戶輸入，電源電路為音頻發(fā)生模塊、控制模塊和輸入模塊提供電源。
[0007]進一步地，所述音頻發(fā)生模塊為喇叭或者蜂鳴器。
[0008]進一步地，所述控制模塊為DSP、FPGA或者ARM處理器。
[0009]進一步地，所述輸入模塊為按鍵或者觸摸屏。
[0010]一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于:首先，用戶運行手機客戶端軟件，打開MIC功能，開始檢測音頻數(shù)據(jù)；聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備根據(jù)按鍵或者其他設備輸入信息，確定要發(fā)出的原始數(shù)據(jù)；之后，聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備對原始數(shù)據(jù)進行調(diào)制發(fā)送出去，包含前導信號、起始位、原始數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)；然后，手機端首先檢測到有效信號的前導信號，之后開始記錄相應時間的音頻數(shù)據(jù)，記錄下來；最后，手機對這些音頻數(shù)據(jù)進行解調(diào)，解析出原始數(shù)據(jù)。
[0011]更具體地，所述聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備對原始數(shù)據(jù)進行調(diào)制的步驟包括以下子步驟:
[0012]Sll:聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備根據(jù)按鍵等信息輸入，組合待發(fā)送原始數(shù)據(jù)；
[0013]S12:發(fā)送Freql頻率的導頻信號持續(xù)Tl時間，并加入Tl-D時間無信號延遲；
[0014]S13:發(fā)送Freq2頻率的導頻信號持續(xù)Ts時間，并加入Td時間無信號延遲；
[0015]S14:發(fā)送Freq3頻率的導頻信號持續(xù)Ts時間，并加入Td時間無信號延遲；
[0016]S15:開始發(fā)送原始數(shù)據(jù)；
[0017]S16:判斷當前數(shù)據(jù)的索引是否為奇數(shù)，“是”時發(fā)送Freql頻率的導頻信號持續(xù)時間T，并加入Tn時間無信號延遲，“否”時發(fā)送Freq2頻率的導頻信號持續(xù)時間T，并加入Tn時間無信號延遲；
[0018]S17:判斷原始數(shù)據(jù)是否發(fā)送完成，“是”時發(fā)送原始數(shù)據(jù)的校驗信號，分別持續(xù)時間T，并加入Tn時間無信號延遲。
[0019]更具體地，所述手機對音頻數(shù)據(jù)進行解調(diào)的步驟包括以下子步驟:
[0020]S21:開始接收音頻數(shù)據(jù)的Freql頻率前導信號；
[0021]S22:判斷是否發(fā)現(xiàn)前導信號，“是”時讀取特定時間的音頻信號，“否”時返回步驟Si ；
[0022]S23:分別進行Freq2/3頻段的帶通濾波；
[0023]S24:分別進行帶通濾波后所得信號的包絡檢測；
[0024]S25:根據(jù)包絡檢測的結(jié)果，首先提取起始位；
[0025]S26:根據(jù)起始位位置，根據(jù)有效數(shù)據(jù)以及無數(shù)據(jù)延遲時間的比例進行抽樣判決；
[0026]S27:根據(jù)抽樣判決值，獲取相應的原始數(shù)據(jù)，及檢驗信息；
[0027]S28:判斷檢驗是否通過，“是”時解析原始數(shù)據(jù)完成，“否”時解析信號失敗。
[0028]更具體地，所述Freql，F(xiàn)req2，F(xiàn)req3都為亞超聲或超聲頻率。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明與WIFI，藍牙傳輸數(shù)據(jù)的方式相比，成本更低，兼容性更好；與MIC傳輸方式相比，可傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)更多，誤碼率更低，抗諧波及振蕩干擾能力更強。
【附圖說明】
[0030]圖1顯示了本發(fā)明的聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖2顯示了本發(fā)明的系統(tǒng)操作流程圖；
[0032]圖3顯示了本發(fā)明的系統(tǒng)信號調(diào)制流程圖；
[0033]圖4顯示了本發(fā)明的系統(tǒng)信號解調(diào)流程圖；
[0034]圖5顯示了本發(fā)明的系統(tǒng)信號解調(diào)過程中的帶通濾波后信號效果示意圖；
[0035]圖6顯示了本發(fā)明的系統(tǒng)對錄音文件信號進行低通濾波后的效果示意圖；
[0036]圖7顯示了本發(fā)明的系統(tǒng)信號解調(diào)過程中的抽樣判決后信號效果示意圖。
【具體實施方式】
[0037]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0038]如圖1所示，一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括手機和聲波數(shù)據(jù)發(fā)出設備，其特征在于:所述聲波數(shù)據(jù)發(fā)出設備包括音頻發(fā)生模塊101，與音頻發(fā)生模塊101輸入端連接的控制模塊102，與控制模塊102輸入端連接的輸入模塊103，與音頻發(fā)生模塊101、控制模塊102、輸入模塊103分別連接的電源電路104 ;其中，音頻發(fā)生模塊101用于將控制模塊102發(fā)出的PffM信號轉(zhuǎn)換為音頻信號，控制模塊102生成待發(fā)送數(shù)據(jù)并執(zhí)行PffM調(diào)制功能，輸入模塊103用于響應用戶輸入，電源電路104為音頻發(fā)生模塊101、控制模塊102和輸入模塊103提供電源。
[0039]進一步地，所述音頻發(fā)生模塊101為喇叭或者蜂鳴器。
[0040]進一步地，所述控制模塊102為DSP、FPGA或者ARM處理器。
[0041]進一步地，所述輸入模塊103為按鍵或者觸摸屏。
[0042]如圖2所示，一種新的通過亞超聲波向手機傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于:首先，用戶運行手機客戶端軟件，打開MIC功能，開始檢測音頻數(shù)據(jù)；聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備根據(jù)按鍵或者其他設備輸入信息，確定要發(fā)出的原始數(shù)據(jù)；之后，聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備對原始數(shù)據(jù)進行調(diào)制發(fā)送出去，包含前導信號、起始位、原始數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)；然后，手機端首先檢測到有效信號的前導信號，之后開始記錄相應時間的音頻數(shù)據(jù)，記錄下來；最后，手機對這些音頻數(shù)據(jù)進行解調(diào)，解析出原始數(shù)據(jù)。
[0043]如圖3所示，所述聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備對原始數(shù)據(jù)進行調(diào)制的步驟包括以下子步驟:
[0044]Sll:聲音數(shù)據(jù)發(fā)出設備根據(jù)按鍵等信息輸入，組合待發(fā)送原