CN104639261A - 一种无线数据传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线数据传输装置，包括数据发送端和数据接收端，数据发送端包括声码组构制器、微处理器、码谱换算机、频-声标识振动器、声纹发生膜片，数据接收端包括声纹感应膜片、跟随放大器、频谱重构器、声码组还原识别器，微处理器分别连接到声码组构制器、码谱换算机、频-声标识振动器，声码组构制器连接到码谱换算机，码谱换算机连接到频-声标识振动器，频-声标识振动器固定连接到声纹发生膜片，声纹感应膜片连接到跟随放大器，跟随放大器连接到频谱重构器，频谱重构器连接到声码组还原识别器。本发明通过声能信号波进行无线数据传输，使无线数据集成了声能信号的频率特性，因此数据通讯不易受到电磁干扰和金属体阻挡，数据传输更加稳定、安全性更高，同时，成本低，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及数据无线通讯领域，尤其涉及通过声能信号波进行无线通讯的一种无线数据传输装置。
背景技术
目前的数据无线通讯主要是采用电磁辐射波信号来进行无线数据传输，发射端和接收端设置相应发射频率的无线收发芯片，就能够进行数据的无线通讯，基于电磁辐射波信号的无线通讯技术已经是无线通讯领域的主要技术，但是该技术由于本身的电磁辐射特性，容易受到其他电磁辐射的干扰和受到金属类介质的屏蔽阻挡，并且在无线数据传输中，无线信号很容易被其他类似的设备接收或者直接吸收掉，从而造成数据的泄密和丢失，在安全性上存在很大的问题，同时，一些安全性相对较高的无线网络设备成本相对较高，设备结构复杂。
发明内容
本发明的目的：提供一种无线数据传输装置，通过声能信号波进行无线通讯，无线信号传输稳定、数据通讯具有较高的安全性，同时，设备成本低。
为了实现以上目的本发明采用的技术方案是：
一种无线数据传输装置，包括数据发送端和数据接收端，所述的数据发送端包括声码组构制器、微处理器、码谱换算机、频-声标识振动器、声纹发生膜片，所述的数据接收端包括声纹感应膜片、跟随放大器、频谱重构器、声码组还原识别器，所述的微处理器分别连接到所述的声码组构制器、码谱换算机、频-声标识振动器，所述的声码组构制器连接到所述的码谱换算机，所述的码谱换算机连接到所述的频-声标识振动器，所述的频-声标识振动器固定连接到所述的声纹发生膜片，所述的声纹感应膜片连接到所述的跟随放大器，所述的跟随放大器连接到所述的频谱重构器，所述的频谱重构器连接到所述的声码组还原识别器。
上述的一种无线数据传输装置，其中，所述的声码组构制器由5个32位的数字码电路组成，所述的微处理器采用所述的声码组构制器作为构制编码模板将输入的无线通讯数据编码成声码数据。
上述的一种无线数据传输装置，其中，所述的码谱换算机采用离散傅里叶变换编码转换法将所述的声码组构制器输出的时域内的离散的声码数据转换成对应的频域内的声码频率信号。
上述的一种无线数据传输装置，其中，所述的频-声标识振动器采用磁电式振动器，所述的磁电式振动器振动频率数值与输入的声码频率信号的频率数值成正比例关系。
上述的一种无线数据传输装置，其中，所述的频谱重构器包括同步电路和脉宽标定电路，所述的同步电路采用电压幅值比较器记录声码频率信号的时间幅度值；所述的脉宽标定电路采用3个同步记数器记录和标定声码频率信号的相位宽度和相位差。
上述的一种无线数据传输装置，其中，所述的声码组还原识别器包括32位处理器和声码组分离器，所述的声码组分离器由5个32位的数字码电路组成，所述的声码组还原识别器采用离散傅里叶反变换解码转换法将频域内的声码频率信号转换成对应的时域内的离散的声码数据，所述的声码组还原识别器采用所述的声码组分离器作为分离解码模板，从声码数据中分离出无线通讯数据。
本发明采用了声能信号波作为无线传输信号以实现数据发送端和数据接收端的无线数据通讯。由于声能信号波无线数据集成了声能频率特性，编码解码方式对数据的保护性更强，因此在无线传输中安全性更高、可靠性更强，同时避免了传统电磁辐射波信号的无线数据通讯易受到电磁干扰和易受到金属介质阻挡的缺点，成本更低，使用更加方便。
附图说明
图1是本发明一种无线数据传输装置的部件连接分布结构图。
图2是本发明一种无线数据传输装置的原理结构框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
请参见图1、图2所示，一种无线数据传输装置，包括数据发送端1和数据接收端2，所述的数据发送端1包括声码组构制器3、微处理器4、码谱换算机5、频-声标识振动器6、声纹发生膜片7，所述的数据接收端2包括声纹感应膜片8、跟随放大器9、频谱重构器10、声码组还原识别器11，所述的微处理器4分别连接到所述的声码组构制器3、码谱换算机5、频-声标识振动器6，所述的声码组构制器3连接到所述的码谱换算机5，所述的码谱换算机5连接到所述的频-声标识振动器6，所述的频-声标识振动器6固定连接到所述的声纹发生膜片7，所述的声纹感应膜片8连接到所述的跟随放大器9，所述的跟随放大器9连接到所述的频谱重构器10，所述的频谱重构器10连接到所述的声码组还原识别器11。所述的数据发送端1和数据接收端2均采用DC3V电池提供电源。
所述的声码组构制器3由5个32位的数字码电路组成，所述的微处理器4采用所述的声码组构制器3作为构制编码模板将输入的无线通讯数据编码成声码数据。所述的微处理器4将需要发送的无线通讯数据以字节为单位传输到所述的声码组构制器3中进行编码，所述的声码组构制器3以所述的5个32位的数字码电路作为构制编码模板将无线通讯数据编码成声码数据，并将声码数据传输到所述的码谱换算机5。
所述的码谱换算机5采用离散傅里叶变换编码转换法将所述的声码组构制器3输出的时域内的离散的声码数据转换成对应的频域内的声码频率信号。
所述的频-声标识振动器6采用磁电式振动器，所述的磁电式振动器振动频率数值与输入的声码频率信号的频率数值成正比例关系。所述的频-声标识振动器6根据输入的声码频率信号的频率数值将产生对应的不同频率的振动信号并驱动所述的声纹发生膜片7产生声能信号波，以不同频率能量的声能信号波作为无线信号发送到所述的数据接收端2。
所述的频谱重构器10包括同步电路12和脉宽标定电路13，所述的同步电路12采用电压幅值比较器记录声码频率信号的时间幅度值；所述的脉宽标定电路13采用3个同步记数器记录和标定声码频率信号的相位宽度和相位差。
所述的声码组还原识别器11包括32位处理器14和声码组分离器15，所述的声码组分离器15由5个32位的数字码电路组成，所述的声码组还原识别器11采用离散傅里叶反变换解码转换法将频域内的声码频率信号转换成对应的时域内的离散的声码数据，所述的声码组还原识别器11采用所述的声码组分离器15作为分离解码模板，从声码数据中分离出无线通讯数据。
本发明一种无线数据传输装置采用声能信号波进行无线数据传输，数据发送设备将需要发送的无线通讯数据输入到所述的数据发送端1，由所述的数据发送端1内部的微处理器4控制声码组构制器3将无线通讯数据编码成为声码数据，并将声码数据传输到所述的码谱换算机5，所述的码谱换算机5将声码数据编码转换成对应的声码频率信号，并将声码频率信号传输到所述的频-声标识振动器6以驱动所述的声纹发生膜片7振动产生对应的声能信号波。所述的声纹感应膜片8和跟随放大器9通过感应接收所述的数据发送端1发出的声能信号波以产生对应的声码频率信号，并将声码频率信号传输到所述的频谱重构器10，所述的频谱重构器10通过内部的同步电路12和脉宽标定电路13记录下声码频率信号的时间幅度值、相位宽度及相位差等参数，用于构造和标定声码频率信号的频率特性，同时所述的频谱重构器10将声码频率信号和声码频率信号的时间幅度值、相位宽度、相位差等参数传输到所述的声码组还原识别器11，所述的声码组还原识别器11将声码频率信号解码转换成对应的声码数据时，能够通过所述的声码频率信号的时间幅度值、相位宽度、相位差等参数对转换的声码数据结果进行校正，以提高数据转换的准确性。所述的声码组还原识别器11内部的声码组分离器15用于将所述的声码数据分离解码成为无线通讯数据并传输到数据接收设备，从而实现数据发送设备和数据接收设备之间的无线数据传输。所述的微处理器4用于控制所述的声码组构制器3、码谱换算机5及频-声标识振动器6的运行，所述的32位处理器14用于控制整个声码组还原识别器11的运行。
综上所述，本发明通过声能信号波进行无线数据传输，使无线数据集成了声能信号的频率特性，因此数据通讯不易受到电磁干扰和金属体阻挡，数据传输更加稳定、安全性更高，同时，成本低，使用方便。
Claims (6)
1.一种无线数据传输装置，其特征在于：包括数据发送端1和数据接收端2，所述的数据发送端1包括声码组构制器3、微处理器4、码谱换算机5、频-声标识振动器6、声纹发生膜片7，所述的数据接收端2包括声纹感应膜片8、跟随放大器9、频谱重构器10、声码组还原识别器11，所述的微处理器4分别连接到所述的声码组构制器3、码谱换算机5、频-声标识振动器6，所述的声码组构制器3连接到所述的码谱换算机5，所述的码谱换算机5连接到所述的频-声标识振动器6，所述的频-声标识振动器6固定连接到所述的声纹发生膜片7，所述的声纹感应膜片8连接到所述的跟随放大器9，所述的跟随放大器9连接到所述的频谱重构器10，所述的频谱重构器10连接到所述的声码组还原识别器11。
2.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述的声码组构制器3由5个32位的数字码电路组成，所述的微处理器4采用所述的声码组构制器3作为构制编码模板将输入的无线通讯数据编码成声码数据。
3.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述的码谱换算机5采用离散傅里叶变换编码转换法将所述的声码组构制器3输出的时域内的离散的声码数据转换成对应的频域内的声码频率信号。
4.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述的频-声标识振动器6采用磁电式振动器，所述的磁电式振动器振动频率数值与输入的声码频率信号的频率数值成正比例关系。
5.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述的频谱重构器10包括同步电路12和脉宽标定电路13，所述的同步电路12采用电压幅值比较器记录声码频率信号的时间幅度值；所述的脉宽标定电路13采用3个同步记数器记录和标定声码频率信号的相位宽度和相位差。
6.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述的声码组还原识别器11包括32位处理器14和声码组分离器15，所述的声码组分离器15由5个32位的数字码电路组成，所述的声码组还原识别器11采用离散傅里叶反变换解码转换法将频域内的声码频率信号转换成对应的时域内的离散的声码数据，所述的声码组还原识别器11采用所述的声码组分离器15作为分离解码模板，从声码数据中分离出无线通讯数据。
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