CN107257259A - 一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，包括一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，包括步骤(1)：发送设备A将需要发送的信息数据通过可对信息数据加密、编码和/或调制的加密编码调制模块调制为待发送的第一电信号；步骤(2)：将步骤(1)中待发送的第一电信号通过发声装置调制到声波信号上，并通过该发声装置发出；步骤(3)：拾音装置接收步骤(2)中发声装置发出的声波信号并将其转换为第二电信号；步骤(4)：解密解码解调模块将步骤(3)中的第二电信号解调、解密和/或解码，将步骤(1)中需要发送的信息数据恢复回来并发送给接受设备B。本方法功耗小、抗干扰能力强、成本低。

Description

一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法
技术领域
本发明涉及通讯和数据交换技术领域，具体涉及利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法。
背景技术
现有的短距离(10米左右)无线通信和数据交换技术一般是采用电磁波的方式。存在发射电磁波需要消耗较大的能量，复杂电磁环境的干扰，以及高楼、室内、地下室的造成的电磁波屏蔽反射，以及设备复杂、价格高等问题。使用这种方式通信和交换数据的设备，往往需要频繁更换电池或充电，特别是手持设备(如手机)更是如此。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，解决短距离通讯和数据交换中能耗高、抗干扰能力差、成本高的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，包括
步骤(1)：发送设备A将需要发送的信息数据通过可对信息数据加密、编码和/或调制的加密编码调制模块调制为待发送的第一电信号；
步骤(2)：将步骤(1)中待发送的第一电信号通过发声装置调制到声波信号上，并通过该发声装置发出；
步骤(3)：拾音装置接收步骤(2)中发声装置发出的声波信号并将其转换为第二电信号；
步骤(4)：解密解码解调模块将步骤(3)中的第二电信号解调、解密和/或解码，将步骤(1)中需要发送的信息数据恢复回来并发送给接受设备B。
优选的，所述加密编码调制模块的加密方法包括但不限于AES，DES，SHA和MD5等HASH算法。
优选的，所述加密编码调制模块的编码方法包括但不限于汉明码，BCH码，RS码，tresllis码，卷积码以及CRC编码方法。
优选的，所述加密编码调制模块的调制方法包括但不限于调幅、调相和调频，其中，调幅包括但不限于莫尔斯码，调频包括但不限于DTMF和跳频。
优选的，所述步骤(2)中发声装置发声的频率范围为超生、音频、次声或其组合声。
优选的，所述发声装置采用扬声器或压电晶体进行电声转换的声波发声装置。
优选的，所述拾音装置采用麦克风或利用压电效应的拾音装置。
本发明的有益效果为：声波调制通讯和数据交换方法消耗的能量少，应用于手持设备时可以解决频繁充电和更换电池的问题，声波通信和数据交换消耗的能量只有无线电波的十分之一左右，减少了能耗，同时，通过适当的调制可以解决无线电波的干扰、屏蔽和反射等带来的问题，在室内、复杂电磁环境下可以避免通讯、数据交互延迟、误码率高的问题，短距离(10米以内)基本上可以保证无误码的通讯，另外，声波器件，如扬声器和麦克风，成本只有无线电收发模块的几十分之一左右，因此节约了成本。
附图说明
图1为本发明方法具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，包括
步骤(1)：发送设备A将需要发送的信息数据通过可对信息数据加密、编码和/或调制的加密编码调制模块调制为待发送的第一电信号；
步骤(2)：将步骤(1)中待发送的第一电信号通过发声装置调制到声波信号上，并通过该发声装置发出；
步骤(3)：拾音装置接收步骤(2)中发声装置发出的声波信号并将其转换为第二电信号；
步骤(4)：解密解码解调模块将步骤(3)中的第二电信号解调、解密和/或解码，将步骤1中需要发送的信息数据恢复回来并发送给接受设备B。
所述加密编码调制模块其功能是把需要发送的信息数据，通过调幅、调相、调频等技术调制到电信号上，得到第一电信号，并将第一电信号传送给发声装置，让其发送。需要发送的信息数据可以使用各种编码技术，减少误码率，还可以对数据进行各种加密，防止被窃听解密。
其中，加密编码调制模块的加密方法包括但不限于AES，DES，SHA和MD5等HASH算法。
编码方法包括但不限于汉明码，BCH码，RS码，tresllis码，卷积码以及CRC编码方法等各种校验码。
调制方法包括但不限于调幅、调相和调频等调制技术，其中，调幅包括但不限于莫尔斯码，调频包括但不限于DTMF和跳频等方式。需要传输的数据信息经过加密编码调制模块将得到的第一电信号发送给步骤(2)中的发声装置。
所述发声装置为采用扬声器或压电晶体进行电声转换的声波发声装置，发声装置接到加密编码调制模块发出的第一电信号的数据信息后，将其按照特定的速率转换为声波发送出去，发声装置发声的频率范围为超生、音频、次声或其组合声。
所述拾音装置为采用麦克风或利用压电效应的拾音装置，其功能为在拾音装置接收到发声装置发出的声波信号后，将其转换为第二电信号数据，并将该数据送至解密解码解调模块。
解密解码解调模块为加密编码调制模块的逆过程，其功能是把调制在声波上的第二电信号数据信息恢复出来。如果解调后的信息数据是经过编码的，则对其进行解码，如果解码后的数据是经过加密的，则对其进行解密。如果即进行了编码又进行了加密，解密解码解调模块首先对接收数据信息进行解调，然后再进行解码，最后进行解密，并将解密后的数据信息发送给接收设备B。
接收设备B收到数据，至此完成了一次发送设备A至接收设备B的通讯数据传输过程。如果设备B需要向设备A进行通讯和数据传输，与上述过程完全一致，只不过设备B这时作为发方，设备A作为收方。
需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，其特征在于：包括
一种利用声波调制技术进行通讯和数据交换的方法，包括
步骤(1)：发送设备A将需要发送的信息数据通过可对信息数据加密、编码和/或调制的加密编码调制模块调制为待发送的第一电信号；
步骤(2)：将步骤(1)中待发送的第一电信号通过发声装置调制到声波信号上，并通过该发声装置发出；
步骤(3)：拾音装置接收步骤(2)中发声装置发出的声波信号并将其转换为第二电信号；
步骤(4)：解密解码解调模块将步骤(3)中的第二电信号解调、解密和/或解码，将步骤(1)中需要发送的信息数据恢复回来并发送给接受设备B。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加密编码调制模块的加密方法包括但不限于AES，DES，SHA和MD5算法。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加密编码调制模块的编码方法包括但不限于汉明码，BCH码，RS码，tresllis码，卷积码以及CRC编码方法。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加密编码调制模块的调制方法包括但不限于调幅、调相和调频，其中，调幅包括但不限于莫尔斯码，调频包括但不限于DTMF和跳频。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中发声装置发声的频率范围为超生、音频、次声或其组合声。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发声装置采用扬声器或压电晶体进行电声转换的声波发声装置。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述拾音装置采用麦克风或利用压电效应的拾音装置。
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