CN107276683A - 一种水声信号的解码方法、发送方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于水声通信技术领域，提供了一种水声信号的解码方法、发送方法及其装置，方法包括：接收第一水声信号以及第二水声信号；通过预设的第一解码规则分别对第一水声信号以及第二水声信号进行解码，得到第一解码结果；若第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对第一水声信号以及第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。本发明通过同时获取两路内容完全相同的水声信号，分别对两路水声信号进行独立解码以及交叉解码，以尝试得到正确的水声信号进行解码，解决了现有的水声通信技术，主要通过大量的校验位以及利用复杂的校验算法，来提高通信的可靠性，致使通信效率低以及解码运算量大的问题。

Description

一种水声信号的解码方法、发送方法及其装置

技术领域

本发明属于水声通信技术领域，尤其涉及一种水声信号的解码方法、发送方法及其装置。

背景技术

水声通信作为常用的通信方式之一，被应用于各大通信网络。但由于水声通信容易受环境因素影响，因此在通信过程中常常在信号中加入校验码，来提高通信的可靠性并减少误码率。

现有的水声通信技术，主要通过大量的校验位以及利用复杂的校验算法，来提高通信的可靠性。然而大量的校验位将降低水声通信的通信效率，并且复杂的校验算法也对解码装置的运算带来较大的负担，降低了解码效率。可见，现有的水声通信技术的通信效率较低以及解码运算量较大。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种水声信号的解码方法、发送方法及其装置，旨在解决现有的水声通信技术，主要通过大量的校验位以及利用复杂的校验算法，来提高通信的可靠性，致使通信效率低以及解码运算量大的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种水声信号的解码方法，所述水声信号的解码方法包括：

接收第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同且由不同水声信道发送的水声信号；

通过预设的第一解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果；

若所述第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。

第二方面，本发明实施例提供一种水声信号的发送方法，所述水声信号的发送方法包括：

通过第一水声信道以及第二水声信道，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同的水声信号；

若接收到所述水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，则通过所述第一水声信道以及所述第二水声信道，重新向水声信号的解码装置发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

第三方面，本发明实施例提供一种水声信号的解码装置，所述水声信号的解码装置包括：

水声信号接收单元，用于接收第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同且由不同水声信道发送的水声信号；

单独解码单元，用于通过预设的第一解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果；

交叉解码单元，用于若所述第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。

第四方面，本发明实施例提供一种水声信号的发送装置，所述水声信号的发送装置包括：

水声信号发送单元，用于通过第一水声信道以及第二水声信道，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同的水声信号；

水声信号重发送单元，用于若接收到所述水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，则通过所述第一水声信道以及所述第二水声信道，重新向水声信号的解码装置发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

实施本发明实施例提供的一种水声信号的解码方法、发送方法及其装置具有以下有益效果：

本发明实施例通过获取两路内容完全相同的水声信号，然后分别对两路水声信号进行独立解码，若独立解码成功，则将水声信号解码得到的结果作为接收数据进行输出；若两路信号均解码失败，则将两路水声信号进行交叉解码，将交叉解码得到的结果作为接收数据进行输出。可见，本发明实施例并不依赖大量的校验位或复杂的校验算法确保接收数据的准确性，而是通过发送两路内容相同的水声信号，来提高容错率，从而降低水中噪声对于水声通信的影响，因此，其校验位的位数需求较少，并且对校验算法的复杂度要求也比较低，从而每一次数据传输时，相同的字节数，由于校验位较少，其有效的数据量将提高，从而提高了传输的效率，另一方面，由于本发明实施例也不依靠复杂的校验算法确保准确率，因此解码过程的耗时较短，也进一步提高了接收数据的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种水声信号的解码方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的一种水声信号的解码方法S103的具体实现流程图；

图3是本发明一实施例提供的一种水声信号的解码方法S102的具体实现流程图；

图4是本发明另一实施例提供的水声信号的解码方法的具体实现流程图；

图5是本发明一实施例提供的一种水声信号的发送方法的流程图；

图6a是本发明一实施例提供的一种水声通信系统的结构框图；

图6b是本发明另一实施例提供的一种水声通信系统的结构框图；

图7是本发明一实施例提供的一种水声信号的解码装置的结构示意图；

图8是本发明一实施例提供的一种水声信号的发送装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过获取两路内容完全相同的水声信号，然后分别对两路水声信号进行独立解码，若独立解码成功，则将水声信号解码得到的结果作为接收数据进行输出；若两路信号均解码失败，则将两路水声信号进行交叉解码，将交叉解码得到的结果作为接收数据进行输出，解决了现有的水声通信技术，主要通过大量的校验位以及利用复杂的校验算法，来提高通信的可靠性，致使通信效率低以及解码运算量大的问题。

在本发明实施例中，流程的执行主体为水声信号的解码装置。该水声信号的解码装置应用于水声通信系统，作为信号接收以及解码设备，通过接收水声信号的发送装置发送的水声信号，在接收到水声信号时即进行解码操作，以便得到对应的输出数据。具体地，该水声信号的解码装置可以为独立的水声信号的解码装置，将接收的水声信号进行解码得到对应的数据，并将该数据输出给数据处理设备；该水声信号的解码装置也可以作为其他水声通信设备中的信号接收模块，与该设备中的其他模块协同工作。图1示出了本发明实施例提供的水声信号的解码方法的实现流程图，详述如下：

在S101中，接收第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同且由不同水声信道发送的水声信号。

在本实施例中，水声信号的解码装置通过两个不同的水声信道获取第一水声信号以及第二水声信号。需要说明的是，在本实施例中，水声信道具体指是的水声信号发射端至水声信号接收端之间的通道。

可选地，在本实施例中，水声信号的解码装置包含第一信号接收单元以及第二信号接收单元，其中，第一信号接收单元用于接收第一水声信道发送的第一水声信号；第二信号接收单元用于接收第二水声信道发送的第二水声信号。

可选地，在本实施例中，水声信号的解码装置包含第一信号接收单元以及第二信号接收单元，其中，第一信号接收单元用于接收第一信号发送单元发送的第一水声信号；第二信号接收单元用于接收第二信号发送单元发送的第二水声信号。

可选地，在本实施例中，水声信号的解码装置包含一个信号接收单元，通过该一个信号接收单元分别接收第一信号发送单元发送的第一水声信号以及接收第二信号单元发送的第二水声信号。

需要说明的是，在本实施例中，水声信号的发送装置通过两个不同的发送单元发送水声信号，若第一信号发送单元以及第二信号发送单元通过同一传播介质发送水声信号，即发送单元均通过同一水域进行水声信号传递的，则需要异步发送，以减少两个水声信号之间的干扰；若第一信号发送单元以及第二信号发送单元通过不同的传播介质发送水声信号，即发送单元通过独立的传播水域或水管进行水声信号传播，则可同步发送或异步发送。在本实施例中，第一水声信号以及第二水声信号为内容相同的水声信号，即两路信号所携带的信息内容是一致的。需要说明的是，两者的水声震动频率以及水声震动幅值与各自的传输信道相匹配。举例性地，若第一水声信道以及第二水声信道的信道结构完全相同，如水流流速、信道的横截面积以及信道外壁材料等相关因素完全相同，则第一水声信道以及第二水声信道的传输参数也相同；若第一水声信道以及第二水声信道的信道结构并不相同，则第一水声信道以及第二水声信道的传输参数将与其对应的水声信道的结构相匹配。但两路水声信号所携带的信息内容将是一致的。

可选地，在本实施例中，水声信号的解码装置在获取到水声信号后，将对第一水声信号以及第二水声信号进行预处理操作。该预处理操作包括但不限于：信号功放操作，用于对获取水声信号进行功率放大，减少环境噪声的影响；信号解调操作，用于将水声信号中的调制信号进行滤除，得到包含传输内容的信息信号；滤波整形操作，用于对噪声信号进行滤除并调整水声信号的波形，如得到标准的方波、正弦波、三角波等。

在本实施例中，第一水声信号以及第二水声信号中的“第一”以及“第二”，只是用于区分上述两路水声信号均为独立的水声信号，并不代表两者有先后次序或优先级之分，在本实施例的所有步骤中，第一水声信号以及第二水声信号之间可进行互换。

可选地，在本实施例中，若第一水声信号以及第二水声信号之间的水声信道的传播距离不一致，可根据两者之间的长度差确定一个延迟系数，然后根据该延迟系数分别发送第一水声信号以及第二水声信号，以使两路信号能同时到达水声信号的解码装置。

在S102中，通过预设的第一解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果。

在本实施例中，水声信号的解码装置将通过预设的第一解码规则分别对第一水声信号以及第二水声信号进行独立解码操作，用于解析出该次通信中接收得到的内容以及该内容是否有误。

在本实施例中，由于水声通信受环境噪声影响较大，因此在通信的过程中将在通信内容进行封装，水声信号的解码装置将根据该校验码以及预设的解码规则，确定第一水声信号以及第二水声信号

在本实施例中，根据第一水声信号的解码结果以及第二水声信号的解码结果，将得到第一解码结果。其中，该第一解码结果可为：第一水声信号以及第二水声信号解码均成功、第一水声信号解码成功、第二水声信号解码成功以及解码失败。若第一水声信号和/或第二水声信号解码成功，则将解码得到的内容作为数据进行输出，以便于后续数据处理操作。

在本实施例中，若水声信号的解码装置为一独立的设备，即不对输出数据进行运算等相关操作，则将得到的输出数据通过有线网络、无线网络或数据传输通道发送给对应的设备；若水声信号的解码装置是其他水声通信设备的子模块，则将解码得到的数据通过内部总线或串口发送给内部处理设备，进行对应的处理，举例性地，该水声信号的解码装置为水声通信的路由器的信号接收模块，则在水声信号的解码装置接收到该水声信号后，将成功解码得到的数据发送给路由器中的路由确定模块确定下一节点的地址，将该水声信号进行转发，其中该水声路由器可继续通过水声信道进行转发，也可以通过光纤、双绞线、无线天线等其他通信模块进行数据转发。

在S103中，若所述第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。

在本实施例中，若第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，其原因可能是两路水声信号均有一部分内容因传输过程中产生一定数量的误码。然而由于噪声信号是随机的，因此产生误码的位置也并不可能完全相同，若将两路信号进行交叉解码，则有可能解码成功；举例性地，第一水声信号在第一字节产生了数量较多的误码，致使第一水声信号无法解码成功；而第二水声信号的最后一个字节数据有误，因此将第一水声信号的最后一个字节以及第二水声信号的除最后一个字节外的其他字节进行组合，得到一条完整的水声信号，并对该交叉生成的水声信号进行解码，从而成功解码。

在本实施例中，该第二解码规则具体为如何对第一水声信号以及第二水声信号进行交叉解码的规则。举例性地，若第一水声信号以及第二水声信号均包含信息字节以及校验码字节，则将第一水声信号的信息字节以及校验码字节与第二水声信号的信息字节以及校验码字节进行交叉组合，将组合得到的水声信号进行解码；也可以通过预设的纠错算法检测第一水声信号中那一字节发生错误，并将第二水声信号对应位置的内容替换发生错误的字节，得到完整无误的水声信号，再进行解码。

在本身实施例中，若第一水声信号以及第二水声信号能够成功交叉解码，则将解码得到数据进行输出操作；若第一水声信号以及第二水声信号交叉解码失败，则确定第二解码结果为解码失败，执行对应的解码失败操作。

在本实施例中，若独立解码以及交叉解码均无法解码成功，水声信号的解码装置可重新获取该水声信号，也可以通过内置的修复规则，对第一水声信号以及第二水声信号进行自动修复，将修复后的水声信号再次执行S102以及S103的相关操作。

需要说明的是，水声信号的解码装置可同时接收两路以上水声信号，实现方式与同时接收两路水声信号的过程一致，首先分别对每一路信号进行单独解码，若每一路水声信号均解码失败，则将所有水声信号进行交叉解码，将成功解码的数据进行输出。

以上可以看出，本发明实施例提供的一种水声信号的解码方法通过同时获取两路内容完全相同的水声信号，然后分别对两路水声信号进行独立解码，若独立解码成功，则将水声信号解码得到的结果作为接收数据进行输出；若两路信号均解码失败，则将两路水声信号进行交叉解码，将交叉解码得到的结果作为接收数据进行输出。可见，本发明实施例并不依赖大量的校验位或复杂的校验算法确保接收数据的准确性，而是通过发送两路内容相同的水声信号，来提高容错率，从而降低水中噪声对于水声通信的影响，因此，其校验位的位数需求较少，并且对校验算法的复杂度要求也比较低，从而每一次数据传输时，相同的字节数，由于校验位较少，其有效的数据量将提高，从而提高了传输的效率，另一方面，由于本发明实施例也不依靠复杂的校验算法确保准确率，因此解码过程的耗时较短，也进一步提高了接收数据的效率。

图2示出了本发明一实施例提供的一种水声信号的解码方法S103的具体实现流程图。参见图2所述，相对于上一实施例，本实施例提供的一种水声信号的解码方法中S103包含以下多个步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明另一实施例，所述第一水声信号包括第一信息字节以及第一校验字节；所述第二水声信号包括第二信息字节以及第二校验字节；

所述通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果具体包括：

在S201中，分别提取所述第一水声信号包含的第一信息字节以及第二水声信号包含的第二校验字节。

在本实施例中，水声信号将包含信息字节以及校验字节，其中，信息字节包含通信的实质通信数据，校验字节用于校验该水声信号的完整性。

可选地，在本实施例中，水声信号根据该校验字节对信息字节的内容进行加密操作，接收到该水声信号后，通过提取该水声信号的校验字节对水声信号的信息字节进行解密，若解密成功则判定为解码成功，该水声信号完整；若解密失败则判定为解码失败，该水声信号中存在错误或缺失。

可选地，在本实施例中，水声信号的校验字节可根据预设的校验字节生成规则以及信息字节进行生成，如将信息字节进行预设的哈希映射，得到该信息字节对应的校验字节，从而使得该校验字节与信息字节存在强相关关系，若接收到该水声信号时，将信息字节经过同样的哈希映射进行处理，得到的校验字节与接收得到校验字节不一致，则认为解码失败，反之，则认为解码成功。

在本实施例中，水声信号的解码装置首先提取第一水声信号包含的第一信息字节以及第二水声信号包含的第二校验字节，并将第一信息字节以及第二校验字节进行交叉组合，得到一个完整的水声信号，然后执行S202的相关操作。

在本实施例中，水声信号的解码装置可根据预设的校验字节位置以及信息字节位置提取水声信号相应位置的数据作为校验字节以及信息字节；也可以根据字节检测规则，读取水声信号时将数据划分为信息字节以及校验字节。

在S202中，通过预设的解码算法对所述第一信息字节以及所述第二校验字节进行解码，得到第三解码结果；若所述第三解码结果为解码成功，则将所述第三解码结果作为所述第二解码结果。

在本实施例中，水声信号的解码装置将通过预设的解码算法对交叉组合得到的第一信息字节以及第二校验字节进行解码，继而得到一个解码结果。若通过预设的解码算法可以对第一信息字节以及第二校验字节成功解码，则将解码得到的数据，即解码成功得到的第三解码结果作为第二解码结果进行数据输出。若第一信息字节以及第二校验字节无法解码成功，即第三解码结果为解码失败，则执行S203的相关操作。

可选地，在本实施例中，若交叉组合得到的水声信号与第一水声信号或第二水声信号的解码操作相同，则该预设的解码算法也可以为第一解码规则。

在S203中，若所述第三解码结果为解码失败，则提取所述第一水声信号包含的第一校验字节以及所述第二水声信号包含的第二信息字节。

在本实施例中，当第三结果为解码失败后，将对第一水声信号以及第二水声信号重新进行交叉组合，因此将再次提取第一水声信号包含的第一校验字节以及第二水声信号包含的第二信息字节。其中，由于具体的提取步骤与S201完全相同，具体阐述可参见S201的相关描述，在此不再赘述。

在S204中，通过所述预设的解码算法对所述第二信息字节以及所述第一校验字节进行解码，得到第四解码结果；若所述第四解码结果为解码成功，则将所述第四解码结果作为所述第二解码结果。

在本实施例中，当第一水声信号包含的第一信息字节与第二水声信号包含的第二校验字节进行交叉组合后，无法成功解码，则证明第一信息字节或第二校验字节存在错误，因此将通过第二水声信号的第二信息字节与第一水声信号的第一校验字节进行交叉组合，并通过预设的解码算法进行解码。

在本实施例中，由于S204的具体实现步骤与S202完全相同，具体阐述可参见S202的相关描述，在此不再赘述。

在S205中，若所述第三解码结果以及所述第四解码结果均为解码失败，则确定所述第二解码结果为解码失败。

在本实施例中，由于第一水声信号以及第二水声信号单独解码均解码失败，并将两者进行交叉组合后，得到的两组交叉水声信号均解码失败，则判定该次传输的两路水声信号的信息字节以及校验字节均包含错误，无法成功解码，即第二解码结果为解码失败，将执行预设的解码失败操作。

在本实施例中，水声信号的解码装置可重新获取该水声信号，即重新获取第一水声信号以及第二水声信号，也可以通过内置的修复规则对第一水声信号以及第二水声信号进行自动修复，将修复后的水声信号再次执行S102以及S103的相关操作

在本发明实施例中，通过将第一水声信号以及第二水声信号进行交叉组合，得到两路交叉水声信号，并进行解码操作，由于在传输过程中，可能第一水声信号包含的第一信息字节完整，而校验字节有无，此时，恰恰第二水声信号的校验字节也是完整的，通过将两者进行组合后，将可以成功解码，从而提高了水声信号的容错率以及水声通信的传输效率。

图3示出了本发明一实施例提供的一种水声信号的解码方法S102的具体实现流程图。参见图3所述，相对于上一实施例，本实施例提供的一种水声信号的解码方法中S102包含以下步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述通过预设的独立解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果具体包括：

在S301中，通过所述第一解码规则对所述第一水声信号进行解码；若所述第一水声信号解码成功，则将所述第一水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果。

在本实施例中，为了减少水声信号的解码装置的瞬时运算量，将先对第一水声信号进行解码操作。由于并非所有水声信号的解码装置均包含两个运算处理器，因此在同一时刻一般只能对一个信号进行解码运算，因此，在本实施例中，将通过第一解码规则首先对第一水声信号进行解码。

在本实施例中，若第一水声信号解码成功，则将第一水声信号解码得到的结果作为第一解码结果，并将第一解码结果进行输出；若第一水声信号解码失败，则执行S302的相关操作。

可选地，当水声信号的解码装置包含两个或以上的处理器或只包含一个处理器但支持对两路信号同时解码时，可同时执行S301以及S302的操作。

在S302中，若所述第一水声信号解码失败，则通过所述第一解码规则对所述第二水声信号进行解码；若所述第二水声信号解码成功，则将所述第二水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果。

在本实施例中，由于具体的操作过程与S301完全相同，具体阐述可参见S301的相关描述，在此不再赘述。

在本发明实施例中，分时对第一水声信号以及第二水声信号进行解码操作，减少了水声信号的解码装置的瞬时运算量，从而减少对其处理器的计算压力，提高了水声信号的解码装置的硬件要求，提高了该方法的适用范围。

图4示出了本发明另一实施例提供的一种水声信号的解码方法的实现流程图。参见图4所述，本实施例提供的一种水声信号的解码方法包含以下多个步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述若所述第一解码结果为解码失败，则通过交叉解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第二解码结果之后还包括：

在S404中，若所述第二解码结果为解码失败，则向水声信号的发送装置返回信号重获取指令，以使所述水声信号的发送装置重新发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

在本实施例中，若第二解码结果为解码失败，则表示第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，且经过交叉组合后，依然未能解码成功，此时可确定第一水声信号以及第二水声信号均存在较多错误，需要重新获取第一水声信号以及第二水声信号，因此，水声信号的解码装置将向水声信号的发送装置返回一个信号重获取指令。

可选地，在本实施例中，水声信号的解码装置可设置最大的重获取次数阈值，若重复获取的次数大于该阈值，则切换其他水声信道或通过其他通信模式获取该水声信号所对应的数据。

在本发明实施例中，当水声信号的解码装置无法通过第一水声信号以及第二水声信号成功解码，则重新获取该第一水声信号以及第二水声信号，从而避免水声信号的解码装置因无法解码而造成宕机现象。

需要说明的是，由于S401与S101的具体实现步骤相同，S402与S102的具体实现步骤相同，S403与S103的具体实现步骤相同，因此S401、S402以及S403的具体阐述可参考S101、S102以及S103的相关描述，在此不再赘述。

在本发明实施例中，流程的执行主体为水声信号的发送装置。该水声信号的发生装置应用于水声通信系统，作为信号发送设备。图5示出了本发明实施例提供的水声信号的发送方法的实现流程图，详述如下：

在S501中，通过第一水声信道以及第二水声信道，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同的水声信号。

在本实施例中，当水声信号的发送装置接收到发送启动指令后，将根据发送的数据生成第一水声信号以及第二水声信号，并且两路水声信号中包含的内容完全相同。

在本实施例中，水声信号的发送装置与水声信号的解码装置之间至少包含两条水声信道，并将上述生成的两路水声信号通过两个不同的水声信道同时进行发送，举例性地，通过第一水声信道向水声信号的解码装置发送第一水声信号，通过第二水声信道向水声信号的解码装置发送第二水声信号。

在本实施例中，水声信号的发送装置将根据第一水声信道以及第二水声信号的构造，设置第一水声信号以及第二水声信号的传输参数，如传输幅值、传输频率等信息。

在S502中，若接收到所述水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，则通过所述第一水声信道以及所述第二水声信道，重新向水声信号的解码装置发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

在本实施例中，若水声信号的发送装置接收到水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，将提取该重获取指令中包含的水声信号标识，确定该标识对应的传输数据，并根据该传输数据重新生成第一水声信号以及第二水声信号。此时，将执行类似S501的相关操作，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号。

可选地，在本实施例中，水声信号的发送装置在确定本次发送为重发送操作时，可调整水声信号的传输参数，如增大传输功率以及提高传输频率，以便于减少水声信道中对水声信号的影响。

可选地，在本实施例中，水声信号的发送装置可设置最大重发送阈值，当接收到某一传输数据对应的信号重获取指令次数大于该阈值时，将切换通过其他水声信道进行发送，并标记第一水声信道以及第二水声信道为故障水声信道，不再通过上述两个水声信道进行数据发送，并通知对应的维护人员进行检修。

在本发明实施例中，通过将待传输的数据生成两路内容完全相同的水声信号，并通过不同的水声信道进行发送，从而通过信道冗余的方式提高了传输的容错率，以及减少对校验位以及检验算法的依赖，提高了传输的效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图6a示出了本发明实施例提供的一种水声信号的通信系统的结构框图，该通信系统包括水声信号的解码装置61a以及水声信号的发送装置62a，其中，水声信号的解码装置61a以及水声信号的发送装置62a之间通过第一水声信道63a以及第二水声信道64a进行通信。

水声信号的解码装置61a通过第一信号接收单元611a接收第一水声信道63a传输的水声信号；水声信号的解码装置61a还通过第二信号接收单元612a接收第二水声信道64a传输的水声信号。

水声信号的发送装置62a通过发送单元621a在第一水声信道63a以及第二水声信道64a内发送水声信号。

需要说明的是，在本实施例中，水声信号的发送装置通过一个信号发送单元发送一次水声信号，且该水声信号分别由两个不同的信号接收单元接收，形成两条水声信道，分别为信号发送单元621a与第一信号接收单元611a之间的水声信道；以及信号发送单元621a与第二信号接收单元612a之间的水声信道。

图6b示出了本发明另一实施例提供的一种水声信号的通信系统的结构框图，该通信系统包括水声信号的解码装置61b以及水声信号的发送装置62b，其中，水声信号的解码装置61b以及水声信号的发送装置62b之间通过第一水声信道63b以及第二水声信道64b进行通信。

水声信号的解码装置61b通过第一信号接收单元611b接收第一水声信道63b传输的水声信号；水声信号的解码装置61b还通过第二信号接收单元612b接收第二水声信道64b传输的水声信号。

水声信号的发送装置62b通过第一信号发送单元621b在第一水声信道63b内发送水声信号；水声信号的发送装置62b通过第二信号发送单元622b在第二水声信道64b内发送水声信号。

需要说明的是，在本实施例中，水声信号的发送装置62b通过两个不同的发送单元发送水声信号，若第一信号发送单元621b以及第二信号发送单元622b通过同一传播介质发送水声信号，即发送单元均通过同一水域进行水声信号传递的，则需要异步发送，以减少两个水声信号之间的干扰；若第一信号发送单元621b以及第二信号发送单元622b通过不同的传播介质发送水声信号，即发送单元通过独立的传播水域或水管进行水声信号传播，则可同步发送或异步发送。

图7示出了本发明实施例提供的一种水声信号的解码装置的结构框图，该水声信号的解码装置包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1与图1所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图7，所述水声信号的解码装置包括：

水声信号接收单元71，用于接收第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同且由不同水声信道发送的水声信号；

单独解码单元72，用于通过预设的第一解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果；

交叉解码单元73，用于若所述第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。

可选地，所述第一水声信号包括第一信息字节以及第一校验字节；所述第二水声信号包括第二信息字节以及第二校验字节；

所述交叉解码单元73具体包括：

第一提取单元，用于分别提取所述第一水声信号包含的第一信息字节以及第二水声信号包含的第二校验字节；

第一交叉解码单元，用于通过预设的解码算法对所述第一信息字节以及所述第二校验字节进行解码，得到第三解码结果；若所述第三解码结果为解码成功，则将所述第三解码结果作为所述第二解码结果；

第二提取单元，用于若所述第三解码结果为解码失败，则提取所述第一水声信号包含的第一校验字节以及所述第二水声信号包含的第二信息字节；

第二交叉解码单元，用于通过预设的解码算法对所述第二信息字节以及所述第一校验字节进行解码，得到第四解码结果；若所述第四解码结果为解码成功，则将所述第四解码结果作为所述第二解码结果；

解码失败确定单元，用于若所述第三解码结果以及所述第四解码结果均为解码失败，则确定所述第二解码结果为解码失败。

可选地，所述单独解码单元72具体包括：

第一水声解码单元，用于通过所述第一解码规则对所述第一水声信号进行解码；若所述第一水声信号解码成功，则将所述第一水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果；

第二水声解码单元，用于若所述第一水声信号解码失败，则通过所述第一解码规则对所述第二水声信号进行解码；若所述第二水声信号解码成功，则将所述第二水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果。

可选地，所述水声信号的解码装置还包括：

信号重获取单元，用于若所述第二解码结果为解码失败，则向水声信号的发送装置返回信号重获取指令，以使所述水声信号的发送装置重新发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

因此，本发明实施例提供的水声信号的解码装置同样可以通过同时获取两路内容完全相同的水声信号，然后分别对两路水声信号进行独立解码，若独立解码成功，则将水声信号解码得到的结果作为接收数据进行输出；若两路信号均解码失败，则将两路水声信号进行交叉解码，将交叉解码得到的结果作为接收数据进行输出。可见，本发明实施例并不依赖大量的校验位或复杂的校验算法确保接收数据的准确性，而是通过发送两路内容相同的水声信号，来提高容错率，从而降低水中噪声对于水声通信的影响，因此，其校验位的位数需求较少，并且对校验算法的复杂度要求也比较低，从而每一次数据传输时，相同的字节数，由于校验位较少，其有效的数据量将提高，从而提高了传输的效率，另一方面，由于本发明实施例也不依靠复杂的校验算法确保准确率，因此解码过程的耗时较短，也进一步提高了接收数据的效率。

图8示出了本发明实施例提供的一种水声信号的发送装置的结构框图，该水声信号的发送装置包括的各单元用于执行图5对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图5与图5所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图8，所述水声信号的发送装置包括：

水声信号发送单元81，用于通过第一水声信道以及第二水声信道，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同的水声信号；

水声信号重发送单元82，用于若接收到所述水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，则通过所述第一水声信道以及所述第二水声信道，重新向水声信号的解码装置发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

因此，本发明实施例提供的水声信号的发送装置同样可以通过将待传输的数据生成两路内容完全相同的水声信号，并通过不同的水声信道进行发送，从而通过信道冗余的方式提高了传输的容错率，以及减少对校验位以及检验算法的依赖，提高了传输的效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水声信号的解码方法，其特征在于，包括：

接收第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同且由不同水声信道发送的水声信号；

通过预设的第一解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果；

若所述第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。

2.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述第一水声信号包括第一信息字节以及第一校验字节；所述第二水声信号包括第二信息字节以及第二校验字节；

所述通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果具体包括：

分别提取所述第一水声信号包含的第一信息字节以及第二水声信号包含的第二校验字节；

通过预设的解码算法对所述第一信息字节以及所述第二校验字节进行解码，得到第三解码结果；若所述第三解码结果为解码成功，则将所述第三解码结果作为所述第二解码结果；

若所述第三解码结果为解码失败，则提取所述第一水声信号包含的第一校验字节以及所述第二水声信号包含的第二信息字节；

通过所述预设的解码算法对所述第二信息字节以及所述第一校验字节进行解码，得到第四解码结果；若所述第四解码结果为解码成功，则将所述第四解码结果作为所述第二解码结果；

若所述第三解码结果以及所述第四解码结果均为解码失败，则确定所述第二解码结果为解码失败。

3.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述通过预设的独立解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果具体包括：

通过所述第一解码规则对所述第一水声信号进行解码；若所述第一水声信号解码成功，则将所述第一水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果；

若所述第一水声信号解码失败，则通过所述第一解码规则对所述第二水声信号进行解码；若所述第二水声信号解码成功，则将所述第二水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果。

4.根据权利要求1-3任一项所述的解码方法，其特征在于，所述若所述第一解码结果为解码失败，则通过交叉解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第二解码结果之后还包括：

若所述第二解码结果为解码失败，则向水声信号的发送装置返回信号重获取指令，以使所述水声信号的发送装置重新发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

5.一种水声信号的发送方法，其特征在于，包括：

通过第一水声信道以及第二水声信道，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同的水声信号；

若接收到所述水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，则通过所述第一水声信道以及所述第二水声信道，重新向水声信号的解码装置发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

6.一种水声信号的解码装置，其特征在于，包括：

水声信号接收单元，用于接收第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同且由不同水声信道发送的水声信号；

单独解码单元，用于通过预设的第一解码规则分别对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行解码，得到第一解码结果；

交叉解码单元，用于若所述第一解码结果为第一水声信号以及第二水声信号均解码失败，则通过预设的第二解码规则对所述第一水声信号以及所述第二水声信号进行交叉解码，得到第二解码结果。

7.根据权利要求6所述的解码装置，其特征在于，所述第一水声信号包括第一信息字节以及第一校验字节；所述第二水声信号包括第二信息字节以及第二校验字节；

所述交叉解码单元具体包括：

第一提取单元，用于分别提取所述第一水声信号包含的第一信息字节以及第二水声信号包含的第二校验字节；

第一交叉解码单元，用于通过预设的解码算法对所述第一信息字节以及所述第二校验字节进行解码，得到第三解码结果；若所述第三解码结果为解码成功，则将所述第三解码结果作为所述第二解码结果；

第二提取单元，用于若所述第三解码结果为解码失败，则提取所述第一水声信号包含的第一校验字节以及所述第二水声信号包含的第二信息字节；

第二交叉解码单元，用于通过所述预设的解码算法对所述第二信息字节以及所述第一校验字节进行解码，得到第四解码结果；若所述第四解码结果为解码成功，则将所述第四解码结果作为所述第二解码结果；

解码失败确定单元，用于若所述第三解码结果以及所述第四解码结果均为解码失败，则确定所述第二解码结果为解码失败。

8.根据权利要求6所述的解码装置，其特征在于，所述单独解码单元具体包括：

第一水声解码单元，用于通过所述第一解码规则对所述第一水声信号进行解码；若所述第一水声信号解码成功，则将所述第一水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果；

第二水声解码单元，用于若所述第一水声信号解码失败，则通过所述第一解码规则对所述第二水声信号进行解码；若所述第二水声信号解码成功，则将所述第二水声信号解码得到的结果作为所述第一解码结果。

9.根据权利要求6-8任一项所述的解码装置，其特征在于，所述水声信号的解码装置还包括：

信号重获取单元，用于若所述第二解码结果为解码失败，则向水声信号的发送装置返回信号重获取指令，以使所述水声信号的发送装置重新发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。

10.一种水声信号的发送装置，其特征在于，包括：

水声信号发送单元，用于通过第一水声信道以及第二水声信道，向水声信号的解码装置发送第一水声信号以及第二水声信号；其中，所述第一水声信号以及所述第二水声信号为内容相同的水声信号；

水声信号重发送单元，用于若接收到所述水声信号的解码装置发送的信号重获取指令，则通过所述第一水声信道以及所述第二水声信道，重新向水声信号的解码装置发送所述第一水声信号以及所述第二水声信号。