CN104885386A - 使用超声进行接近检测和设备关联的系统及相关方法 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，一种方法包括在声音接收设备中接收超声频率扫描。多个超声频率扫描中的每一个以至少两个预定频率中的一个为中心。该方法还包括基于接收到的超声频率扫描中的每一个的中心频率将超声频率扫描转换为超声消息，并且将该超声消息置于接收缓冲器中。然后，从该超声消息中至少提取网络地址，并且该网络地址被用于通过数据网络与远程通信设备建立通信会话。

Description

使用超声进行接近检测和设备关联的系统及相关方法

相关申请交叉引用

本申请要求于2012年12月6日递交的，题为“使用超声进行接近检测”(Proximity Detection using Ultra Sound)的美国临时申请号61/734,166的优先权权益。

技术领域

本公开一般地涉及用于使用超声通信来检测房间中的设备(包括远程通信设备)的存在以及用于在该设备与通信系统之间建立通信的系统及相关联的方法。

背景技术

远程会议和远程呈现系统允许位于不同位置处的人或人群之间的会议。这些系统可提供视频和音频，并且可被安装在专用于远程会议的房间中。具有个人电子设备(例如，蜂窝电话、平板计算机、膝上型计算机等)的人可将其设备连接到已被安装在专用远程会议房间中的远程会议系统。

附图说明

通过参考以下详细说明并结合附图考虑时，对本发明更完整的认识和很多其附加优势将更容易得出并且变得更好理解，其中：

图1是根据本公开的示例性方面，包括远程会议系统的远程会议房间的平面图；

图2是根据本公开的方面的远程通信设备和终端设备的示例性硬件配置的框图；

图3是根据本公开的示例性方面的超声消息的消息结构示例；

图4是根据本公开的示例性方面的用于发送超声消息的示例性发送配置；

图5是根据本公开的示例性方面，将消息位信息与发送的超声频率相关联的图；

图6是根据本公开的示例性方面的远程通信设备的框图；

图7是根据本公开的示例性方面的远程通信设备的超声单元的框图；

图8是根据本公开的示例性方面的超声消息发送流程图；

图9是根据本公开的示例性实施例的终端设备的框图；

图10是根据本公开的示例性实施例的终端设备的超声消息接收过程流程图；

图11是根据本公开的示例性实施例的另一终端设备的框图；

图12是根据本公开的示例性方面，由该另一终端设备执行的超声消息接收过程流程图；

图13是根据本公开的示例性方面的又一终端设备的框图；

图14是根据本公开的示例性方面，由该又一终端设备执行的超声消息接收过程流程图；

图15是根据本公开的示例性实施例的多通道缓冲器的图；

图16是根据本公开的另一示例性方面的超声单元的框图；

图17是根据本公开的示例性方面，将符号信息与发送的超声频率相关联的图；

图18是根据本公开的其他示例性方面的超声消息发送过程流程图；

图19是根据本公开的其他示例性方面的终端设备的框图；

图20是根据本公开的其他示例性方面的超声接收过程流程图；

图21是根据本公开的示例性方面的定时调整的图。

具体实施方式

概述

一种方法包括在声音接收设备中接收超声频率扫描。多个超声频率扫描中的每一个以至少两个预定频率中的一个为中心。该方法还包括基于接收到的超声频率扫描中的每一个的中心频率将超声频率扫描转换为超声消息，并且将该超声消息放置于接收缓冲器中。然后，从该超声消息中至少提取网络地址，并且该网络地址被用于通过数据网络与远程通信设备建立通信会话。

示例性实施例

现在参考附图，其中，在多个视图中，相似的标号指定相同或相应的部分。

图1是包括用于建立并执行远程会议和视频会议的远程通信设备30的房间10的图。房间10还包括个人电子设备，例如，智能电话20、平板计算机50和膝上型计算机40，这些设备由会议参加者带入房间10中。除非另外说明，否则个人电子设备(例如，智能电话20、膝上型计算机40和平板计算机50)在本公开中被统称为“终端设备”。

会议参加者可能希望将他们的终端设备连接到远程通信设备30以通过终端设备来接收会议视频和/或音频，或者使内置麦克风和/或视频摄像机捕获他们各自的视频和/或音频以由远程通信设备30发送给位于与房间10不同的某个其他位置的远程方。会议参加者还可能希望使用他们各自的终端设备通过例如建立远程会议会话、添加参与者、移除参与者、共享文件和设置通信参数来控制远程通信设备30。在不脱离本公开的范围的情况下，被连接到远程通信设备30的终端设备的其他使用也是可以的。

为了建立与终端设备的通信，远程通信设备30使用例如超声波60、70和80来发送超声消息。虽然示出的是分离的超声波60、70、80，但是每个声波60、70、80携带相同的消息。该超声消息包括远程通信设备30的网络地址，并且如下文所述的那样进行编码。当终端设备(例如，智能电话20)接收到超声消息时，该终端设备如将在下文所解释的那样对该超声消息进行解码以提取远程通信设备30的网络地址。然后，智能电话20使用在超声消息中接收到的网络地址来通过数据网络(例如，TCP/IP网络)与远程通信设备30建立通信会话。一旦通信会话被建立，则智能电话20可被用于执行上述任意功能。在不脱离本公开的范围的情况下，这一过程也可由膝上型计算机40、平板计算机50或被带入房间10中的任意其他终端设备来执行。

此外，超声消息不能穿过房间10的墙，这防止了不在房间10自身的群体在未授权的情况下检测远程通信设备30的网络地址并加入远程会议。因此，以超声方式发送远程通信设备30的网络地址提供了一层安全性，因为只有那些物理上位于房间10内的人能够检测远程通信设备30的网络地址。

普通技术人员将意识到，在不脱离本公开的范围的情况下，附加的安全措施也是可以的。例如，终端设备与远程通信设备30之间的通信会话可使用安全套接层(SSL)或互联网协议安全(IPsec)来建立。在超声消息中传输的网络地址还可使用对称或非对称加密进行加密，并且终端设备用来响应的附加编码值可被添加到超声消息。此外，终端设备还可通过用必须以其原始的未加密状态发送回终端设备的加密值进行响应来挑战远程通信设备30的真实性。因此，本公开中所述的通信会话及超声消息的具体示例只是示例性的。

图2是用于远程通信设备30和终端设备280二者的示例性硬件组件的示意图。如上所述，终端设备280可以是任意个人电子设备，例如，智能电话20、平板计算机50和膝上型计算机40。应该认识到的是只有描述示例性实施例所必需的组件被示出。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，远程通信设备30和终端设备280中的每一个可包括额外的硬件和软件组件。

在图2中，远程通信设备30包括中央处理单元(CPU)200，其可以是处理器电路，例如，来自Intel公司的酷睿i5(Core i5)或酷睿i7(Corei7)处理器或来自AMD公司的FX、羿龙(Phenom)II、速龙(Athlon)II或闪龙(Sempron)处理器。CPU 200还可以是精简指令集处理器(例如，ARM Cortex A8)，可被实现为专用集成电路(ASIC)或以现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)或使用离散的逻辑电路来实现。此外，CPU 200可运行操作系统，例如，Windows 7、MAC、OS X、Linux、Unix或DOS，或者可运行定制程序以执行本公开中所述的功能，如普通技术人员将认识到的那样。

CPU 200通过总线235被连接到存储器205。存储器205可包括静态和/或动态随机存取存储器(RAM)以及只读存储器(ROM)。存储器205还可包括可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存，并且存储器205的至少一部分是可移除的。存储器205存储指令、子程序、数据和其他代码，其由CPU 200执行以执行本公开中所述的功能以及可由远程通信设备30执行的附加功能。总线235可以是串行总线、并行总线或网络总线(例如，以太网)，如将被普通技术人员所认识到的那样。

诸如等离子显示器、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)或发光二极管显示器(例如，有机LED(OLED)显示器)之类的显示器210也通过总线235被连接到CPU 200以不仅显示与远程会议相关的视频，而且显示用于控制远程通信设备30的控制信息。输入/输出(I/O)接口215也被连接到总线235以连接到外部的外围设备，例如，键盘、鼠标、打印机、扫描仪、麦克风、扬声器等。因此，I/O接口215可包括串行、并行、HDMI、USB和其他I/O连接。

大容量存储单元220通过总线235被连接到CPU 200以存储用于建立和管理远程会议会话的信息和数据。因此，大容量存储单元220可包括：光盘驱动器、硬盘驱动器、固态驱动器或甚至是远程服务器或其他计算机。网络接口225被连接到总线235以允许通过数据网络(例如，TCP/IP网络)的网络通信。例如，网络接口225可将远程通信设备30连接到局域网(LAN)、广域网(WAN)或互联网。此外，网络接口225不一定是有线接口，而是还可以通过Wifi、Wi-Max和蜂窝网络(例如，EDGE、3G、4G和4G LTE)来建立网络连接。在不脱离本公开的范围的情况下，网络接口225还可通过蓝牙和Zigby无线电网络来建立网络连接。

超声单元230通过总线235被连接到CPU 200，并且发出超声声波，例如当发送上述超声消息时。因此，超声单元230可以是扬声器、压电式扬声器或其他声音换能器。超声单元230还可包括驱动扬声器所需的电子电路，例如，放大器、滤波器、线圈等。超声单元230的具体组成不以任何方式限制本公开。

接下来，参考图2对终端设备280进行说明。如上面所探讨的，终端设备280可以是会议参加者可带入房间10或可能已经在房间10中供参加者使用的任意电子设备。终端设备280的示例是智能电话20、平板计算机50和膝上型计算机40。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，其他电子设备也是可以的。

在图2中，终端设备包括通过总线250连接到存储器260、显示器265、I/O接口270和大容量存储单元275的CPU 255。CPU 255可以是以上针对CPU 200所述的任意电路和设备，例如，酷睿i5(Core i5)、酷睿i7(Core i7)、FX、羿龙(Phenom)II、速龙(Athlon)II、闪龙(Sempron)或ARM Cortex A8处理器，或者可使用ASIC、FPGA或离散逻辑电路来实现。在不脱离本公开的范围的情况下，存储器260也可以是静态和/或动态RAM、ROM、EPROM、EEPROM和闪存的任意组合，存储器260的一部分是可移除的。此外，I/O接口270、大容量存储单元275、网络接口245和总线250可以是以上针对远程通信设备30所述的那些中的任意一个，因此，为简洁起见，这些电路的进一步说明被省略。

终端设备280还包括声音接收单元240以接收声音(例如，语音)以及由远程通信设备30的超声单元230发送的超声消息。因此，声音接收单元240可以是麦克风或其他声音换能器和相关联的电路，例如，放大器、滤波器、模数转换器、自动增益控制电路等。终端设备的声音接收单元240可接收听得见的频率范围20Hz到大约22kHz内的声音。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，声音接收单元240还可接收更高和/或更低的频率。

在图2中，远程通信设备30与终端设备280之间的超声通信被示为按一个方向，即，从远程通信设备30到终端设备280。然而，也可以是双向超声通信。此外，通过远程通信设备30的超声单元230和终端设备280的声音接收单元240的超声通信可与通过分别是远程通信设备30和终端设备280的网络接口225和245的网络通信并行执行。因此，超声消息的重复间隔不依赖于通过数据网络的通信，反之亦然。此外，虽然图2中示出了远程通信设备30与单个终端设备280之间的通信，但是在不脱离本公开的范围的情况下，远程通信设备可同时与任意数量的终端设备280通信。

图3是根据本公开的方面的超声消息的结构示例。在图3中，超声消息300包括远程通信设备30的网络地址310、可选数据320和循环冗余校验(CRC)码330。网络地址310可以是互联网协议(IP)地址、介质访问控制地址、统一资源定位符(URL)或识别数据网络上的远程通信设备30的任意其他网络地址。可选数据320可包括加密信息，例如，加密密钥、随机数代码、参数设置信息等。在某些示例性实施例中，可选数据320可被省略。CRC码330从网络地址310和可选数据320(如果包括可选数据320的话)中生成，并且被附加到超声消息300以提供错误检查。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，CRC码330可由本领域知晓的任意方法来生成。

图3中的超声消息300通过超声单元230作为例如声波60、70和80来广播，并且不需要识别接收设备的任何头信息。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可添加这样的头信息。网络地址310、可选数据320和CRC码330的顺序还可被改变，如技术人员将认识到的那样。

图4示出了由远程通信设备30的超声单元230进行的超声消息300的样本传输。在图4中，超声消息300背靠背(back to back)重复以生成大体连续的超声传输。单个超声消息300的长度可以是预定并且固定的，使得超声消息300以预定间隔重复，虽然超声传输可以是大体连续的位(bit)流。图4示出了超声消息300的三次重复，但是当然可以是更多的重复以生成连续的位流。此外，暂停或保护间隔可被插入超声消息300的连续传输之间，或者超声消息300可以以预定数量的重复来一阵一阵地发送。因此，图4所示超声消息300的传输只是示例性的而不限制本公开。

接下来，图5根据本公开的示例性方面，示出了超声消息300的每一位的传输。在图5中，保护间隔510和530被插入位500和530之间以最小化例如来自房间10内的反射和混响的失真。在保护间隔510和530期间，超声单元230不发送超声波。因为每一位传输的持续时间可被固定在预定值(例如，20ms)，因此保护间隔510和530也可具有相同预定值的固定持续时间。然而，保护间隔510和530还可具有与位500和520的持续时间不同的持续时间，例如，更长或更短的持续时间，并且在反射和/或混响确实导致了重大失真的应用中还可被省略。保护间隔510和530还可具有彼此不同的持续时间，或者可都具有相同的持续时间。应该认识到的是图5中的两个位500和520以及两个保护间隔510和530的说明只是示例性的，并且更多的位500、520和保护间隔510、530可被一起组装到大体连续的位流中以实现图4的超声消息300的传输模式。

如图5所示，针对每一位500、520生成以预定频率为中心的扫描。例如，具有值一的位500被发送为以频率f1为中心的频率扫描，而具有值零的位520被发送为以频率f0为中心的频率扫描。在图5中，频率f1高于频率f0，但这只是示例性的。在不脱离本公开的范围的情况下，频率f0还可高于频率f1。

为了生成分别以频率f1和f0为中心的频率扫描，频率偏移Δ被使用。例如，对应于位500的频率扫描540被生成为(f1-Δ，f1+Δ)，而对应于位530的频率扫描550被生成为(f0-Δ，f0+Δ)。虽然在图5中频率扫描540和550在频率上上升，但是在不脱离本公开的范围的情况下，图5中的频率扫描还可以随时间在频率上下降。此外，f1可以是21.5kHz，f0可以是20.8kHz，并且频率偏移Δ可以是350Hz。当然，只要频率扫描在不对其做出任何修改的情况下是人类听不见而可被终端设备280检测到的，则对于这些参数的其他值也是可以的。频率扫描540、550还可具有例如20ms的相同持续时间，或具有任意其他更长或更短的持续时间，如技术人员将认识到的那样。为了最小化谱泄漏，每个频率扫描540、550可使用开窗功能(例如，布莱克曼窗)进行开窗。

图6是根据本公开的示例性方面的远程通信设备30的功能图。图6示出了用于生成超声消息300的功能块。然而，远程通信设备30可包括很多其他功能块以执行附加处理，例如，通过数据网络的数据通信、视频处理、除生成超声消息300之外的音频处理以及频谱整形，如技术人员将认识到的那样。为简洁起见，这些功能块未被示于图6中，但是没有这些功能块不应被解释为以任意方式限制本公开。

在图6中，存储器205包括网络地址存储区域600，其中存储远程通信设备30的网络地址310。当要生成超声消息300时，网络地址310既被提供给CRC单元610以生成相应的CRC码330，又被提供给复用器620，该复用器620例如由远程通信设备30的CPU 200控制。复用器620通过将CRC码330与网络地址310连接来组装超声消息300。当然，复用器620还可将任意可选数据320连接到网络地址310和CRC码330，该CRC码330也将由CRC单元610除网络地址310之外还基于可选数据320来生成。在不脱离本发明的范围的情况下，网络地址310、CRC码330和可选数据320(如果存在的话)被连接的顺序可被改变。

一旦网络地址310、CRC码330和可选数据320(如果存在的话)被连接到超声消息300中，则超声消息300被提供给超声单元230，在超声单元230，超声消息300被转换为如下所述的频率扫描540、550并发送。

图7是根据本公开的示例性方面的远程通信设备30的超声单元230的图。在图7中，由复用器620生成的超声消息300在消息寄存器735的输入740处被接收，超声消息300被存储在消息寄存器735中。消息寄存器735可以是移位寄存器，其中，超声消息300被串行移位到该移位寄存器中，或者整个超声消息被并行加载到该移位寄存器中。一旦在消息寄存器735中，则超声消息通过由CPU 200控制的移位信号745的应用来一位一位地移出消息寄存器735。因此，消息寄存器是一位宽，长有与超声消息300的单个实例一样多的位数。然而，当作为复用器620与复用器710之间的先进先出(FIFO)缓冲器时，消息寄存器735还可以比超声消息300短，或者可以比超声消息300长。

超声单元230还可包括两个循环缓冲器700、705。循环缓冲器700对应于频率f1而循环缓冲器705对应于频率f0。如上所述，频率f1可对应于逻辑一而频率f0可对应于逻辑0。循环缓冲器700、705中的每一个可以与下文所探讨的数模(D/A)转换器715的位分辨率同宽，并且可具有足以存储图5的每一个扫描540、550的想要的频率步进数的长度。例如，如果D/A转换器715具有32位分辨率并且频率扫描540、550要具有7个步进(即，当频率偏移Δ是350Hz时，扫描以100Hz的步进增长)，则每个循环缓冲器700、705可以是32x7位的。然而，如普通技术人员将认识到的那样，在不脱离本公开的范围的情况下，任意数量的循环缓冲器700、705可具有任意的宽度和长度以生成如下文所解释的想要的频率扫描。

每个循环缓冲器700、705被预加载有多个样本值，每个样本值对应于要由D/A转换器715生成的特定电压。每个循环缓冲器700、705在从例如CPU 200接收到指针信号750时输出特定值。由循环缓冲器700、705输出的值被提供给复用器710，复用器710基于当前被移位信号745移出消息寄存器735的超声消息300的位值来选择两个值中的一个。因此，超声消息300的位值作为复用器710的控制值以选择分别由循环缓冲器700、705提供的两个值中的一个。例如，如果从消息寄存器735输出的位是一，则复用器710选择来自针对频率f1的循环缓冲器705的值。然而，如果从消息寄存器输出的位值是零，则复用器710选择来自对应于频率f0的循环缓冲器700的值。一旦被选择，则移位信号745在单个位传输的持续时间内不被激活。这可以是例如如上所述的20ms。

通过复用器710被设置为选择来自两个循环缓冲器700、705中的一个的值，指针信号被重复激活，使得选定的循环缓冲器700、705内的每个值被输出。这些被输出的值由复用器710提供给D/A转换器715，在D/A转换器715，这些值被转换为模拟电压以生成相应的模拟电压。因为选定的循环缓冲器的每个值被复用器710连续地提供给D/A转换器715，因此在D/A转换器的输出端处产生的波形是斜坡电压。

该斜坡电压被提供给电压控制振荡器(VCO)720，该电压控制振荡器(VCO)720生成具有根据VCO 720的输入电压的频率的交流电流(A/C)信号。因为该斜坡电压作为输入被提供给VCO 720，因此产生的输出信号具有相应改变的频率，从而生成频率扫描。然后，VCO 720的输出被提供给输出电路(例如，放大器电路725)以驱动声音换能器730，该声音换能器730生成了对应于从消息寄存器745输出的位的频率扫描的超声波。一旦整个扫描被转换为如上所述的超声波，则VCO 720和/或放大器电路720可被停用预定的一段时间，以生成图5中的保护间隔510或530。然后，移位信号745被激活以将超声消息300的另一位移位到复用器710的控制输入，并且重复上述过程。

应该认识到的是，图7所示的超声单元230只是示例性的，并且超声单元230的其他配置也是可以的。例如，不止一个VCO 720可被用于并行生成对应于f1和f0的扫描，然后模拟开关可被用于选择哪个扫描被提供给放大器电路725。或者，一系列的固定频率振荡器可生成某一范围内的频率，这些频率使用离散电路基于超声消息300的位值进行选择。还可提供额外的电路以过滤VCO 720的输出或通过例如施加窗函数对其进行整形。因此，图7所示的超声单元230不以任何方式限制本公开。

接下来，参考图8对由远程通信设备30执行以发送超声消息300的过程进行解释。图8中的过程开始于步骤800，并且进行到步骤805，在步骤805，远程通信设备30的网络地址310被从例如存储器205的网络地址区域600中获取。网络地址310还可从外部设备(例如，DHCP服务器)获取或通过任意其他已知的方法来获取。一旦网络地址310被获取，则过程移动到步骤810，在步骤810中，基于网络地址310生成CRC码330。在可选数据320要被包括在超声消息300中的情况下，CRC码330还可基于网络地址310和可选数据320来生成。在CRC码330被生成之后，该过程移动到步骤815，在步骤815中，网络地址310、CRC码330和可选数据320(如果存在的话)被连接以形成超声消息300。然后，该过程移动到步骤820，在步骤820中，超声消息被加载到消息寄存器735中，并且第一位被移出消息寄存器735，如上文针对图7所述的那样。

在步骤825，该过程确定被移出消息寄存器735的位是逻辑一还是逻辑零。如果是逻辑一，则该过程移动到步骤830，在步骤830中，对应于频率f1的频率扫描被生成，而如果该位是逻辑零，则该过程移动到步骤835，在步骤835中，针对频率f0的频率扫描被生成。在这两个频率扫描中的任一频率扫描被生成之后，该过程移动到步骤840，在步骤840中，确定超声消息300的所有位是否均已被移出消息寄存器735从而通过超声进行发送，如上文所述的那样。如果是，则该过程返回到步骤805以发送超声消息300的另一实例。否则，该过程返回到步骤820以将另一位移出消息寄存器735并生成相应的超声频率扫描，直到超声消息300的所有位均已被发送。

图9是根据本公开的示例性方面的终端设备280的功能图。在图9中，声音接收单元240接收携带超声消息300的位的超声波，并且将这些声波转换为电信号。声音接收单元240还可对该电信号进行预处理，例如，通过对该信号进行过滤、对该信号进行放大以及对该信号进行采样。因此，声音接收单元240可包括诸如模拟滤波器、开关电容滤波器、数模转换器、数字滤波器等的电路，如普通技术人员将认识到的那样。此外，由声音接收单元240生成的样本可具有8位、16位、32位、64位、128位或本领域知晓的任意其他的分辨率。因此，声音接收单元240的特定结构不以任何方式限制本公开。

声音接收单元240被连接到多通道缓冲器900，该多通道缓冲器900存储由声音接收单元240输出的样本。多通道缓冲器900具有例如三个并行通道，每个通道被提供来自声音接收单元240的样本。多通道缓冲器900中的通道对于彼此而言是偏移(offset)的，如下文所详细解释的那样。多通道缓冲器的每个通道被连接到相应的快速傅里叶变换(FFT)电路902、904、906，该FFT电路计算针对频率f1和f0所接收的位的能量含量。每个FFT电路902、904、906的输出被连接到相应的中值滤波器908、910、912以过滤来自例如可影响由终端设备280执行的分析的风扇噪声、充电器噪声或任意其他机械或电设备噪声的可能的噪声分量。

图9示出的滤波器908、910和912总是被应用到FFT电路902、904、906的输出。然而，例如，当特定频率分量的峰值能量超出给定带(f1扫描或f0扫描)的平均能量达预定值时，滤波器908、910和912还可被有条件地应用。因此，图9中所示的对FFT电路902、904、906的输出进行过滤的方法只是示例性的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，其他方法也是可以的。

每个滤波器908、910、912被连接到能量检测器914、916、918，该能量检测器检测每个通道的整体能量值。该能量值可通过将每个通道的f1和f0的能量进行加和、对频率f1和f0的能量值求平均或通过任意其他已知的方法来确定。该能量值提供了关于哪个通道可能包括有效的超声消息300的指示，如将在下文中所述的那样。

能量检测器914、916、918的输出可被提供给相应的位检测器920、922、924以及CPU 255。位检测器920、922、924可使用对应于两个频率f1和f0的两个能量值来确定接收位是一还是零。例如，位检测器可将围绕频率f1的能量与围绕频率f0的能量进行比较以确定是一的位值被接收(当f1具有较高能量时)还是零的位值被接收(当f0具有较高能量时)。此外，位检测器920、922、924可将阈值应用于对应于f1和f0的能量值，以降低由于噪声引起的错误检测的可能性。

由位检测器920、922、924检测到的位被分别移位到当前消息缓冲器(CMB)926、928、930中。已被存储在CMB 926、928、930中的每一位也被移位一个位置，并且溢出位(如果存在的话)被移位到相应的先前消息缓冲器(PMB)932、934、936的第一位置。PMB的位也被移位一个位置，并且任意溢出位被丢弃。

校验和生成器940针对每个通道的每个CMB 926、928、930和每个PMB 932、934、936生成校验和。然后，校验和生成器940将该校验和提供给例如CPU 255以与CRC码330进行比较。试图匹配CRC码330，校验和生成器940还使用每个CMB 926、928、930和每个PMB 932、934、936中的不同位来重复这一过程。在图9中，校验和生成器940被连接到每个CMB 926、928、930和每个PMB 932、934、936，使得这些缓冲器中的每一个的位可被并行读出。然而，应该认识到的是，校验和生成器940还可被连接为串行地读取CMB 926、928、930和PMB 932、934、936的每一位。

位反相器938也被连接到CMB 926、928、930和PMB 932、934、936并且被连接到CPU 255。如果没有匹配CRC码330的校验和被识别，则位反相器938可将CMB 926的位与PMB 932中的相应位进行比较以确定是否它们之间的所有位都匹配。如果存在不匹配的位，则位反相器938可将不匹配的位反转(invert)，并且由校验和生成器940生成相应的校验和。针对另两个通道的CMB 928、930和PMB 934、936重复这一过程。当然，所有通道的所有CMB 926、928、930和所有PMB 932、934、936的校验和可并行进行计算，并且位反相器938可同时比较并反转所有通道的所有CMB 926、928、930和所有PMB 932、934、936中的位。或者，校验和计算和位反转可被顺序执行，但是这些操作由校验和生成器940和位反相器938执行的顺序不以任何方式限制本公开。

一旦校验和匹配CRC 330，则CPU 255使用该校验和以及由能量检测器914、916、918计算的每个通道的能量值以将所有PMB 932、934、936和CMB 926、928、930中的一个识别为包括有效的超声消息300，从该有效的超声消息300中，网络地址310和可选数据320(如果存在的话)可被提取并被用于通过通信网络与远程通信设备30通信。

图10是由图9中的终端设备280执行的示例性过程的流程图。在图10中，该过程开始于步骤1005，并且进行到步骤1010，在步骤1010，由声音接收单元240输出的样本被放置于多通道缓冲器900的每个通道中。然后，在步骤1015，对每个通道执行FFT，并且在步骤1020，针对每个通道对FFT的结果进行过滤。在步骤1025，通过对所有频率分量的能量进行加和、对所有频率分量的能量求平均或通过如上所述的任意其他方法计算每个通道的能量。在步骤1030，通过例如比较f0和f1的能量等级并且选择这两个能量等级中最高的能量能级来检测每个通道的位值。如上所述，f0和f1的能量等级可在比较之前被设置阈值以降低由于噪声所导致的错误位识别的可能性。

在图10的步骤1035中，检测到的位被置于每个通道相应的当前消息缓冲器中，并且每个当前消息缓冲器中的每一位被移位。如上所述，任意溢出位被移位到通道的先前消息缓冲器中，并且从先前消息缓冲器中溢出的位被丢弃。在步骤1040，校验和如上文所探讨的那样进行计算，并且在步骤1045，CPU 255确定是否至少一个校验和是正确的。如果至少一个校验和是正确的，则相应通道的能量等级在步骤1060被检查以确定其是否是所有通道中最高的能量等级。如果是，则该方法进行到步骤1055，在步骤1055，相应的超声消息300被输出，使得其中包含的网络地址310可被用于与远程通信设备30通信。如果在步骤1060，通道的能量等级不是最高的，则该过程回到步骤1010以再次开始。这是因为如果能量等级不是最高的，则正确的校验和可能是位错误或噪声影响的结果。

返回到步骤1045，如果没有校验和被识别为正确，则该过程移动到步骤1050，在步骤1050，将所有通道的先前消息缓冲器的位与当前消息缓冲器的位进行比较，并且失配的位被反转。然后，该过程移动到步骤1040以重新计算校验和，并且移动到步骤1045以确定是否至少一个重新计算的校验和是正确的。这一过程重复直到正确的校验和被识别。

接下来，图11是根据本公开的方面的终端设备280的另一示例的框图。在图11中，声音接收单元240；多通道缓冲器1100；FFT单元1102、1104、1106；滤波器1108、1110、1112；能量检测器1114、1116、1118；位检测器1120、1122、1124；CMB 1126、1128、1130；PMB 1132、1134、1136；CPU 255以及校验和生成器1140具有与以上针对图9所述的相应电路大体相同的功能。因此，为简洁起见，对这些电路的进一步说明被省略。

图11的位反相器1138被连接到通道的每个CMB 1126、1128、1130和PMB 1132、1134、1136，并且还被连接到能量检测器1114、1116、1118的输出。能量检测器1114、1116、1118的输出不像图9中的情况那样被连接到CPU 225。因为位反相器1138可访问每一位的能量值，因此如果由校验和生成器1140生成的校验和不匹配CRC码330，则位反相器1138将具有低能量值的位反转以试图纠正任意位错误。应该认识到的是，在不脱离本公开的范围的情况下，位反相器1138可以很多方式来确定哪些位具有低能量。例如，位反相器可选择具有最低能量值的单个位，或者可将每一位与阈值进行比较并将低于该阈值的那些位反转。此外，位反相器可只反转每个校验和计算之间的一位，或者可反转若干位。位反相器1138还可一次对一个通道操作，或者同时对多个缓冲器和多个通道操作。因此，位反相器1138的实现不限制本公开。

图12是由图11的终端设备280执行的示例性过程的流程图。在图12中，该过程开始于步骤1205，并且进行到步骤1210，在步骤1210，多通道缓冲器1100的每个通道被加载有来自声音接收单元240的样本。然后，在步骤1220，对多通道缓冲器的每个通道执行FFT，并且在步骤1220对FFT的结果进行过滤。在步骤1225，每个通道的能量值如以上针对图10所述的那样进行计算。然后，在步骤1230，位值被确定，并且在步骤1235，该位值被置于相应的CMB中，如以上针对图10所述的那样。在步骤1240，每个CMB 1126、1128、1130和每个PMB 1132、1134、1138的校验和被计算，并且在步骤1245，正确的校验和被识别。如果在步骤1245正确的校验和被识别，则相应的CMB 1126、1128、1130或PMB 1132、1134、1138的超声消息300被输出为有效的超声消息300，然后，该过程返回到步骤1210以执行另一重复。

如果在步骤1245没有正确的校验和可被识别，则该过程移动到步骤1250，在步骤1250，具有低能量值的位如以上针对图11所探讨的那样进行识别。然后，在步骤1260，这些低能量位被反转，并且该过程在步骤1240重新计算校验和，并且在步骤1245确定是否任意重新计算的校验和是正确的。这一循环被重复执行直到如上所述正确的校验和被识别。

图13是根据本公开的方面的终端设备280的又一示例的框图。在图13中，声音接收单元240；多通道缓冲器1300；FFT单元1302、1304、1306；滤波器1308、1310、1312；能量检测器1314、1316、1318；位检测器1320、1322、1324；CMB 1326、1328、1330；PMB 1332、1334、1336；CPU 255以及校验和生成器1340具有与以上针对图9所述的相应电路大体相同的功能。因此，为简洁起见，对这些电路的进一步说明被省略。

在图13中，能量检测器1314、1316、1318的输出不像图9中那样被连接到CPU 255，也不像图11中那样被连接到位反相器1338。因此，图13的示例性终端设备280不使用每个通道的能量等级来确定校验和是否对应于有效的超声消息300(如图9中那样)或者确定哪些位具有低能量值并且应被反转(如图11中那样)。相反，CRC码330和由校验和生成器1340生成的校验和至少是32位长的。因为CRC码长度是32位，因此使由校验和生成器1340生成的校验和与CRC码330匹配是足够鲁棒以消除对于证实超声消息300的有效性(例如，通过使用如上所述的通道能量)的替换过程的需要。

图14是由图13的终端设备280执行的示例性过程的流程图。在图14中，该过程开始于步骤1405，并且在步骤1410，来自声音接收单元240的样本被置于多通道缓冲器1300中。在步骤1415，对每个通道执行FFT，并且在步骤1420对FFT的结果进行过滤。然后，在步骤1425，计算每个通道的能量值，并且在步骤1430，这些能量值被提供给位检测器1320、1322、1324以进行位检测。在步骤1435，检测到的位被置于相应的CMB 1326、1328、1330中，并且在步骤1440，每个CMB 1326、1328、1330和每个PMB 1332、1334、1336的校验和被计算。在步骤1445确定是否至少一个校验和是正确的。如果至少一个校验和是正确的，则相应的CMB 1326、1328、1330或PMB 1332、1334、1336中的超声消息300被输出为有效的超声消息。然后，该过程返回到步骤1410。

如果在步骤1445确定没有校验和是正确的，则该过程移动到步骤1450，在步骤1450，位反相器对每个通道的CMB 1326、1328、1330和PMB 1332、1334、1336之间的位进行比较并反转任意失配的位。然后，该过程移动到步骤1440，在步骤1440，校验和被重新计算，然后该过程移动到步骤1445以确定是否有任意重新计算的校验和是正确的。这一过程被重复执行直到正确的校验和被识别并且相应的超声消息300被输出，使得其中所包含的网络地址310可被提取并被用于与远程通信设备30通信。

接下来将针对图15对示例性多通道缓冲器的操作进行说明。因为超声消息300的发送和接收基本上是不相干且盲相位的，因此可能发生声音接收单元240的采样可能未与例如位500、520的接收对齐的情况。为了解决这一问题，图15中的多通道缓冲器(可以是多通道缓冲器900、1100、1300中的任一个)包括三个通道A、B、C，每个通道对于其他通道而言在时间上偏移。例如，在图15中，每个通道包括八个存储单元，并且相邻通道相对于彼此偏移它们长度的四分之一或两个单元。如普通技术人员将认识到的那样，每个通道A、B、C可包括更多个或更少个单元，并且每个单元可具有足以容纳声音接收单元240的分辨率的宽度。例如，如果声音接收单元240输出32位样本，则通道A、B、C中的每个单元均具有32位的宽度。此外，在不脱离不公开的范围的情况下，多通道缓冲器900、1100、1300可包括不止三个通道或少于三个通道。

因为通道A、B、C对于彼此是偏移的，因此接收的位流和保护间隔以不同的方式与每个通道对齐。例如，在通道A中，对应于位数据(标记为B)的样本被存储在前四个单元1505-1520中，而保护间隔位G被存储在最后四个单元1525-1540中。因为通道B相对于通道A偏移了两个单元，因此单元1545和1550包括位样本，单元1555-1570包括保护间隔样本，而单元1575-1580包括来自先前位的位样本。最后，通道C包括在其前四个单元1585-1600中的保护样本以及在其最后四个单元1605-1620中来自先前位的位样本。因此，通道A包括接收位的所有相邻样本以及紧接在前的保护间隔的所有相邻样本，通道B包括接收位的前两个样本、紧接在前的保护间隔的所有相邻样本以及先前接收位的两个样本，而通道C包括保护间隔的所有相邻样本、先前接收位的所有相邻样本，而没有接收位的样本。

为了确定哪个通道A、B、C与位的接收定时最好地对齐，可对每个通道的单元的子集执行能量计算。例如，每个通道的前四个单元可被用于确定每个单元的能量。在这种情况下，通道A将具有最大能量，因为它是在它的所有前四个单元1505-1520中均具有位样本的唯一通道。如果最后四个单元被用于确定能量，则通道C将产生最高的能量，因为它是在它的所有最后四个单元中均具有位样本的唯一通道。其他技术也是可以的，例如，选择中间的单元、选择彼此不相邻的单元等。因此，被选择来执行能量计算的通道单元不以任何方式限制本公开。

在图15的描述中，位样本可对应于通过围绕f1的扫描而发送的位或被发送为围绕f0的扫描的位。在任一情况下，位样本均具有高于保护间隔样本的值，因为在保护间隔期间什么都没有发送。然而，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，位样本可具有任意值。

接下来将参考图16对根据本公开的其他示例性方面的替换超声单元230进行说明。图16中的超声单元230发送3位的符号。符号中的每一位对应于以三个频率f0、f1、f2中的一个为中心的不同的频率扫描。频率扫描如以上针对图5所述的那样来生成，并且为了简洁起见不再次说明。如果位具有值一，则相应的频率扫描被发送，而如果该位具有零值，则相应的频率扫描不被发送。因此，形成该符号的位的值是基于相应的频率扫描的存在或不存在来确定的。当然，本领域普通技术人员将认识到，这可被颠倒使得频率扫描的存在对应于位值一，而频率扫描的不存在对应于值零。

在图16中，该符号通过消息寄存器1640的输入1675来加载。消息寄存器1640在长度上为至少一个符号而在宽度上为三个位，使得它可存储至少一个符号。消息寄存器1640还可以更长以存储多个符号，并且可以比三位更宽或更窄。例如，消息寄存器1640可以只有一位宽，使得符号的每一位根据预定顺序被串行输入并输出。然而，在图16中，为简单起见，消息寄存器1640被示为3位宽。

消息寄存器1640的输出被分别连接到三个循环缓冲器1625、1630和1630中的一个的使能引脚。每个循环缓冲器包括样本值，当该样本值被提供给数模转换器1650时使得数模转换器1650生成斜坡电压，该斜坡电压进而驱动电压控制振荡器1655以生成相应的频率扫描，如下文所详细描述的那样。

每个循环缓冲器1625、1630、1635中的样本值对应于关于频率f0、f1、f2中的一个的频率扫描。例如，循环缓冲器1625包括样本以生成以f0为中心的频率扫描，循环缓冲器1630包括样本以生成以f1为中心的频率扫描，循环缓冲器1635包括样本以生成以f2为中心的频率扫描。消息寄存器1640的输出中相应的一个被连接到每个循环缓冲器1625、1630、1635的使能引脚，使得它的符号位可激活(例如在值一的情况下)或停用(在值零的情况下)相应的循环缓冲器1625、1630、1635。每个缓冲器还被连接到移位信号(未示出)以将其样本值顺序地输出到复用器1645。当然，如果循环缓冲器1625、1630、1635由于被应用到其使能引脚的位值而被停用，则该循环缓冲器不输出样本值，使得相应的频率扫描不被发送。

复用器1645在时隙选择器1670的控制下将来自三个循环缓冲器1625、1630、1635中的一个的样本提供给数模转换器1650。时隙选择器1650选择对应于每个频率f0、f1、f2的时隙。例如，f0可在开始于0ms的第一时隙中被发送，f1可在10ms处被发送而f2可在20ms处被发送。换句话说，每个频率扫描的时隙被设置为相距10ms。因此，如果每个频率扫描具有6ms的持续时间，则f0扫描将从0ms到6ms，f1扫描将从10ms到16ms，f2扫描将从20ms到26ms，f0将从30ms到36ms，以此类推。时隙选择器1670使得复用器1645以10ms的间隔循环选择每个循环缓冲器1625、1630、1635，以生成由针对f0、f1和f2的频率扫描表示的符号的连续流。

对于给定的时隙，复用器1645将循环缓冲器1625、1630、1635中的一个的样本值提供给数模转换器1650。应该认识到的是，数模转换器的分辨率以及每个样本的位数可以改变而没有限制。然后，数模转换器1655为每个样本生成电平，从而产生了斜坡电压。该斜坡电压被输入到电压控制振荡器1655，该电压控制振荡器1655生成频率由输入到电压控制振荡器1655的电压来确定的信号。因为输入到电压控制振荡器的电压是斜坡电压，因此产生的输出信号具有根据该斜坡电压而改变的频率，从而生成频率扫描。然后，该频率扫描被提供给放大器1660，该放大器1660相应地驱动声音换能器1665。

在以上描述中，超声单元230以时隙之间具有时间间隔的分离时隙来发送针对f0、f1、f2的每个频率扫描。然而，f0、f1、f2的频率扫描还可以以重叠的时隙或以相邻的时隙同时发送。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，f0、f1、f2的频率扫描被发送的顺序可改变。

超声单元230的结构还可被修改而没有限制。例如，每个循环缓冲器1625、1630、1635可被连接到分离的数模转换器、放大器和换能器以形成针对f0、f1、f2的频率扫描中的每一个的分离的信号路径。或者，分离的数模转换器可在模拟复用器的帮助下，与单个电压控制振荡器和换能器结合使用以控制斜坡电压向电压控制振荡器的提供。此外，可使用不止三个频率来生成符号。因此，图16只是示例性的并且不以任何方式限制本公开。

图17是根据本公开的示例性方面的超声符号通信的图。在图17中，三个符号A、B、C被背靠背没有停顿地发送，使得它们的位形成连续的流。为了简洁起见，在该示例中示出了三个三位符号的发送。然而，符号发送连续地进行使得成百上千的符号可被发送。应该认识到的是，每个符号的位数可以改变而不限制本公开。

图17中的每个三位符号作为一系列频率扫描被发送，每位一个频率扫描。存在给定频率的扫描表示相应的位具有值一，而不存在扫描表示相应的位具有值零。例如，图17的符号A是数字7的二进制等同形式(111)。为了发送符号A，远程通信设备30发送针对第0位的f2扫描1700、针对第1位的f1扫描1710以及针对第2位的f0扫描。当然，在不脱离本公开的范围的情况下，远程通信设备还可发送针对第2位的f2扫描1720、针对第1位的f1扫描以及针对第0位的f0扫描。因为符号A中的所有位均具有值一，因此所有三个频率扫描均被发送。在符号B的情况下，第0位和第2位具有值一而第1位具有值零。因此，远程通信设备30发送针对符号B的第0位的f2扫描1705以及针对符号B的第2位的f0扫描1725，而不发送针对第1位的扫描，因为该位是零值。在符号C的情况下，只有一位(第1位)具有值一。因此，远程通信设备30只发送一个扫描，即f1扫描1715。

在图17中，频率扫描1700、1705、1710、1715、1720、1725在时间上不重叠。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，频率扫描1700、1705、1710、1715、1720、1725可在时间上彼此重叠。例如，如果每个扫描的持续时间从6ms增加到12ms，则如果扫描以10ms的间隔进行发送，那么将在扫描之间产生2ms的重叠(即，f2扫描1700可从0ms持续到12ms，f1扫描1710可从10ms持续到22ms，以此类推)。因此，图17只是示例性的。

图18是根据本公开的示例性方面的超声消息发送过程的流程图。该过程开始于步骤1800并且进行到步骤1805，在步骤1805，一个消息的符号被加载到消息寄存器1640中。然后，在步骤1810，符号位被移位到循环缓冲器1625、1630、1635的使能引脚。在步骤1815，时隙选择器1670选择第一时隙，并且在步骤1820，针对频率f0的扫描被发送。在步骤1825，循环缓冲器1625被禁用达预定间隔以引入保护间隔。然后，在步骤1830，时隙选择器1670选择下一时隙，在步骤1835，针对频率f1的扫描被发送，并且在步骤1840，循环缓冲器1630被禁用以引入针对f1频率的保护间隔。针对频率f2，在步骤1845、1850和1855执行相似的过程，并且在步骤1860确定是否所有符号均已被发送。如果所有符号均被发送，则该过程返回到步骤1805以加载另一消息的符号。如果不是所有符号均被发送，则该过程返回到步骤1810以如上所述将另一符号移位到循环缓冲器1625、1630、1635的使能引脚并发送该符号。

图19是如上所述接收作为一系列符号发送的超声消息的终端设备30的示例性框图。在图19中，声音接收单元240接收f0、f1和f2的超声频率扫描，并将这些扫描转换为数字信号样本。应该认识到的是，将声波转换为数字信号在最低限度上包括将声音转换为电信号、过滤电信号以及对电信号进行采样。然而，为了简洁起见，这些过程的进一步细节被省略。

声音接收单元240的输出被连接到多通道缓冲器1900，该多通道缓冲器1900对于每个符号位具有一个通道。例如，多通道缓冲器1900可具有针对如上所述被发送的三位符号的三个通道。多通道缓冲器1900的每个通道的长度使得每个通道可包括对应于整个频率扫描和相应的保护间隔的样本。例如，如果每个扫描具有6ms的持续时间，并且每个扫描以10ms的间隔进行发送，则多通道缓冲器1900中的每个通道可具有足以包括10ms的样本的长度。当然，多通道缓冲器1900可以更长或更短，取决于采样率、扫描发送间隔、采样分辨率等。多通道缓冲器1900中的每个通道对于相邻通道偏移，该偏移等于相邻频率扫描的发送之间的间隔。例如，如果f0、f1、f2的扫描以10ms的间隔发送，则多通道缓冲器1900中的每个通道对于相邻通道偏移10ms。

多通道缓冲器1900中的每个通道还被连接到相应的FFT单元1905、1910、1915，该FFT单元对各自的通道执行FFT以确定其能量谱。这可被作为整体能量含量，或者可针对单独的区域进行计算，每个区域以频率f0、f1、f2中的一个为中心。FFT单元1905、1910、1915的输出被连接到移动平均单元1920、1925、1930，该移动平均单元计算每个通道的每个频率f0、f1、f2的能量的移动平均。移动平均单元1920、1925、1930的输出被连接到选择器1935、1940、1945，选择器基于每个频率f0、f1、f2的能量含量的移动平均来选择将被其相应的通道检测的频率f0、f1、f2中的一个。特别地，每个选择器1935、1940、1945选择具有最高的移动平均能量的频率f0、f1、f2。

选择器1935、1940、1945的输出被连接到位检测及CRC检查模块1955，在该模块中，符号被恢复。位检测及CRC检查模块1955将被分配给每个通道的频率f0、f1、f2与其相应的移动平均能量加上预定常数进行比较。例如，如果频率f0的能量等级高于相应的移动平均值加上预定常数，则相应位被分配值一，否则相应位被分配值零。一旦位值被确定并且符号被恢复，则校验和被计算并且与超声消息中发送的CRC码进行比较以确定接收到的消息是否有效。移动平均能量值还作为证实位值的确定或相应的消息是否有效的方式被提供给位检测及CRC检查模块1955。因为位检测和消息恢复在上文中已经进行了详细说明，因此为了简洁起见，这里省略了进一步的说明。

由移动平均单元1920、1925、1930计算的移动平均值还被提供给定时调整单元1950，定时调整单元1950使用这些值来对通道进行精细的定时调整以最大化移动平均值。例如，定时调整单元1950可基于相应的移动平均来使通道提前预定数量的样本或使通道滞后预定数量的样本。预定数量的样本可由定时调整单元1950来计算以用最小数量的迭代使移动平均能量值最大化，或者可以是连续应用于若干迭代的固定值。定时调整单元1950还可应用连续的纠正，或者可在做出纠正之前等到移动平均能量值下降到低于预定阈值。在做出调整的过程中，定时调整单元1950将相同的纠正同时应用到所有通道。定时调整单元1950还可使用任意最大化或最小化算法，例如，最小二乘法、均方根、均方等。因此，定时调整单元的特定实现不限制本公开。

接下来将参考图20的流程图对根据本公开的方面的用于通过超声进行接收并解码符号的过程进行说明。该过程开始于步骤2000并进行到步骤2005，在步骤2005，接收样本被置于多通道缓冲器1900中的每个通道中。在步骤2010，对每个通道执行FFT，并且在步骤2015，每个频率f0、f1、f2的移动平均。在步骤2020，基于移动平均值为每个通道选择频率f0、f1、f2，并且在步骤2025，符号(和超声消息)被确定。

在步骤2030，当当前移动平均值超出先前的移动平均值时，确定是否通过延迟或提前通道的定时来调整该通道的定时。如果定时要被提前，则该过程移动到步骤2035，在步骤2035，所有通道的输入和输出指针被相应地调整，然后该过程返回到步骤2005。相反，如果通道的定时要被延迟，则该过程移动到步骤2040，在步骤2040，通道的指针被调整以引入适当的延迟，然后该过程返回到步骤2005。应该认识到的是，定时调整可独立地对多通道缓冲器1900的每个通道执行，并且可以顺序(即，一次一个通道)或并行(即，所有通道同时)执行。

接下来将针对图21对示例性定时调整进行说明。在图21中，具有相同值(二进制7(111))的两个符号A、B被发送。符号A的通道定时使得扫描2100、2105和2110在靠近每个位时隙的末尾处被接收。这会导致比每个扫描的能量的移动平均的最大值小。因此，定时调整单元1950可通过将每个通道的输入和输出指针提前来调整通道定时，使得下一接收符号B具有落在每个位时隙中心或其附近的扫描2115、2120和2125。该定时调整在时间段T1中进行。

流程图中的任意过程、描述或块应被理解为表示代码的模块、段、部分，该代码包括一个或多个用于实现该过程中的特定逻辑功能或步骤的可执行指令，并且替换的实现方式被包括在本发明的示例性实施例的范围内，其中，功能可不以所示或所探讨的顺序来执行，而是包括基本同时或以相反顺序，这取决于所涉及的功能，如将被本领域技术人员所理解的那样。此外，应该理解的是这些过程中的任一过程可被实现为用于由处理器执行的存储在计算机可读介质上的计算机可读指令。

此外，框图中的任意单元、模块可通过具有离散组件(例如，晶体管、电阻器、电感器、二极管和电容器)的电子电路来实现，或者在集成电路设备(例如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程或复杂可编程逻辑器件(PLD、CPLD))中被实现，如将被本领域技术人员所理解的那样。

显然，根据以上教导，本发明的很多修改和变化也是可以的。因此，应该理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明可以本公开所具体描述的方式以外的方式来实施。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

在声音接收单元处接收多个超声频率扫描，所述多个超声频率扫描中的每一个以至少两个预定频率中的一个为中心；

基于接收到的所述多个超声频率扫描中的每一个的中心频率将所述多个超声频率扫描转换为超声消息；

将所述超声消息置于接收缓冲器中；

从所述超声消息中至少提取网络地址；以及

使用所述网络地址通过数据网络与远程通信设备建立通信会话。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

将所述超声消息置于所述接收缓冲器的至少三个通道中的每个通道中，所述接收缓冲器的每个通道相对于其他通道移动预定的量；

基于针对每个通道计算的能量值，选择所述至少三个通道中的通道作为包括所述超声消息数据的通道；以及

从选定的通道中提取所述网络地址。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

计算所述至少三个通道中的每个通道的快速傅里叶变换以确定每个通道的能量值；以及

选择具有最高能量值的通道。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

通过确定在所述至少两个预定频率处的所述多个超声频率扫描的能量值来对所述超声消息进行解码；

当所述至少两个预定频率中较高的频率的能量值高于所述至少两个预定频率中较低的频率的能量值时，将所述超声消息数据设置为逻辑高；以及

当所述至少两个预定频率中较高的频率的能量值低于所述至少两个预定频率中较低的频率的能量值时，将所述超声消息数据设置为逻辑低。

5.如权利要求3所述的方法，还包括：

在选择具有最高能量值的通道之前，在中值滤波器中过滤所述快速傅里叶变换的输出。

6.一种终端设备，包括：

声音接收单元，用于接收多个超声频率扫描，所述多个超声频率扫描中的每一个以至少两个预定频率中的一个为中心；

位确定单元，用于基于所述多个超声频率扫描中的每一个的中心频率来确定对应于超声消息的位值；

消息缓冲器，用于存储所述对应于超声消息的位值；以及

网络接口，用于基于从所述消息缓冲器提取的网络地址通过数据网络与另一设备建立通信会话。

7.如权利要求6所述的终端设备，还包括：

多通道缓冲器，用于在至少三个通道中存储所述超声消息，所述至少三个通道中的每个通道相对于所述至少三个通道中其它通道偏移预定偏移量；

快速傅里叶变换单元，用于针对所述多通道缓冲器的所述至少三个通道中的每个通道生成能量值，其中

所述位确定单元选择所述至少三个通道中具有最高能量的通道作为包括有效超声消息数据的通道，并且基于选定的通道来确定所述对应于超声消息的位值。

8.如权利要求7所述的终端设备，其中，所述消息缓冲器包括：

当前消息缓冲器，用于存储由所述位确定单元确定的所述位值，

先前消息缓冲器，用于存储先前的位值，

校验和生成器，用于基于所述当前消息缓冲器和所述先前消息缓冲器来生成校验和，以及

位反相器，用于基于所述校验和来反转所述当前消息缓冲器和所述先前消息缓冲器中的至少一个中的至少一位。

9.如权利要求7所述的终端设备，其中，所述快速傅里叶变换单元针对选定的通道确定在所述至少两个预定频率的每个频率处的所述超声频率扫描的能量值，并且所述位确定单元基于对应于所述至少两个预定频率的所述能量值来确定所述位值。

10.如权利要求7所述的终端设备，其中，接收到的超声消息数据包括多位符号，所述多位符号的每个位值由以所述至少两个预定频率中的一个频率为中心的超声频率扫描的存在或不存在来表示。

11.如权利要求10所述的终端设备，还包括：

将所述超声消息置于所述接收缓冲器的多个通道中，所述接收缓冲器的每个通道相对于其他通道被移动预定的量；

基于所述至少三个通道中的每个通道的移动平均能量值来将所述多位符号中的位分配给所述接收缓冲器的所述至少三个通道中的每个通道；

通过检测所述至少三个通道中的每个通道中相应的超声频率扫描的存在或不存在来确定所述多位符号；以及

从所述多位符号中提取所述网络地址，

其中，当所述相应的超声频率扫描不存在时，向位分配值零，而当所述相应的超声频率扫描存在时，向所述位分配值一。

12.一种远程通信设备，包括：

网络接口单元，用于连接到数据网络；

电子存储器，用于至少存储用于通过所述网络接口单元和所述数据网络进行通信的网络地址；

循环冗余校验CRC单元，用于至少基于所述网络地址来生成CRC值；以及

超声发射器，用于将包括所述网络地址和所述CRC值的消息作为多个超声频率扫描来发送，每个超声频率扫描以至少两个预定频率中的一个为中心。

13.如权利要求12所述的远程通信设备，其中，对应于所述至少两个预定频率中的较高频率的超声频率扫描对应于具有逻辑值一的位，而对应于所述至少两个预定频率中的较低频率的超声频率扫描对应于具有逻辑值零的位。

14.如权利要求13所述的远程通信设备，其中，所述至少两个预定频率中的较低频率是20.8kHz，所述至少两个预定频率中的较高频率是21.5kHz，并且每个超声频率扫描被生成为相对于所述至少两个预定频率中相应的一个的从-350Hz到350Hz的频率范围。

15.如权利要求14所述的远程通信设备，其中，所述超声发射器在发送连续的超声频率扫描之间的预定的持续时间内不发送频率。

16.如权利要求12所述的远程通信设备，其中，所述超声发射器将所述消息作为多个三位符号来发送，每一位由以至少三个预定频率中不同的一个为中心的超声频率扫描来表示。

17.如权利要求16所述的远程通信设备，其中，对于三位符号中的每一位，当所述位具有值一时，所述发射器发送相应的超声频率扫描，而当所述位具有值零时，所述发射器不发送所述相应的超声频率扫描。

18.一种方法，包括：

将用于通过数据网络进行通信的网络地址存储在电子存储器中；

至少基于所述网络地址来生成循环冗余校验CRC值；

通过超声发射器将包括所述网络地址和所述CRC值的消息作为多个超声频率扫描来超声发送，每个超声频率扫描以至少两个预定频率中的一个为中心；以及

响应于接收来自定址到所述网络地址的另一设备的消息而通过所述数据网络与所述另一设备通信。

19.一种在其上存储计算机可读指令的非暂态计算机可读介质，当所述计算机可读指令被处理器执行时使得所述处理器执行方法，所述方法包括：

将用于通过数据网络进行通信的网络地址存储在电子存储器中；

至少基于所述网络地址来生成循环冗余校验CRC值；

将包括所述网络地址和所述CRC值的消息作为多个超声频率扫描来超声发送，每个超声频率扫描以至少两个预定频率中的一个为中心；以及

响应于接收来自定址到所述网络地址的另一设备的消息而通过所述数据网络与所述另一设备通信。

20.一种在其上存储计算机可读指令的非暂态计算机可读介质，当所述计算机可读指令被处理器执行时使得所述处理器执行方法，所述方法包括：

接收多个超声频率扫描，所述多个超声频率扫描中的每一个以至少两个预定频率中的一个为中心；

基于接收到的所述多个超声频率扫描中的每一个的中心频率将所述多个超声频率扫描转换为超声消息；

将所述超声消息置于接收缓冲器中；

从所述超声消息中至少提取网络地址；以及

使用所述网络地址通过数据网络与远程通信设备建立通信会话。