CN107682107A - 一种中频段声波通信数据传输的同步算法 - Google Patents

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    • H04B11/00—Transmission systems employing sonic, ultrasonic or infrasonic waves

Abstract

本发明提供一种中频段声波通信数据传输的同步算法，包括以下步骤S1：确定采样频率值，在Audio input建立用于存储麦克风所采集PCM数据的专用FIFO存储器；S2：系统的处理器端按预先设定的取样时钟频率从专用FIFO存储器中获取采样点；S3：根据采样点区域频谱，并判定其是否为所需频率值；S4：针对采样点区域频谱进行数据框选，得到包含有单一频率header1的数据框R2；根据数据获取结构，继续将数据框向右平行移动；通过采用不同的数据框进行平行移动用于获取最终正确的数据采集开始点，利用特定算法，可以将误差降低到最大限度地找到声波通信同步点，精确度高，且具有较为快速的处理速率，非常利于实际找寻有效数据的开始并将接收端与发送端进行数据同步。

Description

一种中频段声波通信数据传输的同步算法
[技术领域]
本发明涉及数据传输算法技术领域，尤其涉及一种数据传输效率高，且同步性好的中频段声波通信数据传输的同步算法。
[背景技术]
现有安防监控和各行各业都有应用声波作为数据通信手段，声波主要频道为20HZ-20KHZ，频率太低传输效率低容易受干扰，频率太高的声音在消费性电子产品对用户体验带来负面影响，因此消费性电子主要应用传输频段为1KHZ-10KHZ。在一般的应用产品里面，主要使用8KHZ、16KHz、32KHz、44.1KHz、48KHz等采样频率，不管哪一种采样频率，声波通信最大的挑战是：如何准确地找到有效数据的开始并将接收端与发送端进行数据同步，如果不能较好较快速的找到有效数据，并进行准确的同步，则会造成较大的影响。
基于此，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，并取得了较好的成绩。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种数据传输效率高，且同步性好的中频段声波通信数据传输的同步算法。
本发明解决技术问题的方案是提供一种中频段声波通信数据传输的同步算法，包括以下步骤，
S1：确定采样频率值，在Audioinput建立用于存储麦克风所采集PCM数据的专用FIFO存储器；
S2：系统的处理器端按预先设定的取样时钟频率从专用FIFO存储器中获取采样点；并对采样点的中心点进行FFT(快速傅立叶变换，fast fourier transform)运算，得到对应的采样点区域频谱；
S3：根据步骤S2所得到的采样点区域频谱，并判定其是否为所需频率值；若是，则跳转到下一步S4；若不是，则重新进步步骤S2操作；
S4：针对步骤S3中的采样点区域频谱进行数据框选，得到包含有单一频率header1的数据框R2；并将该数据框R2向后平移采样点范围得到只包括单一频率header1的数据框R3；且该数据框R3的有效单一频率header1数据段长度为R5；
S5：根据步骤S4的数据获取结构，继续将数据框R3向右平行移动，直到该数据框R3中只包含有单一频率header1数据时，得到数据框R4；且该数据框R4的有效单一频率header2数据段长度为R6；(该有效单一频率header2数据段长度R6的范围为0-步进值)
S6：依据步骤S5中所确定的R6数据段，并将该数据框R4再往右平移(采样点范围-R6数据段范围)即可得到有效的数据采集开始点。
优选地，所述步骤S2中采样点的数量为2880个，其中心点为2048个。
优选地，所述采样频率值为48KHZ。
优选地，所述单一频率Header1、单一频率Header2、无效Data、有效Data均为传输音频所使用的单一频率值。
与现有技术相比，本发明一种中频段声波通信数据传输的同步算法通过采用不同的数据框进行平行移动用于获取最终正确的数据采集开始点，利用特定算法，可以将误差降低到最大限度地找到声波通信同步点，精确度高，且具有较为快速的处理速率，非常利于实际找寻有效数据的开始并将接收端与发送端进行数据同步。
[附图说明]
图1是本发明一种中频段声波通信数据传输的同步算法的原理示意图。
图2是本发明一种中频段声波通信数据传输的同步算法的流程示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，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于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1和图2，本发明一种中频段声波通信数据传输的同步算法1包括以下步骤，
S1：确定采样频率值，在Audioinput建立用于存储麦克风所采集PCM数据的专用FIFO存储器；
S2：系统的处理器端按预先设定的取样时钟频率从专用FIFO存储器中获取采样点；并对采样点的中心点进行FFT(快速傅立叶变换，fast fourier transform)运算，得到对应的采样点区域频谱；
S3：根据步骤S2所得到的采样点区域频谱，并判定其是否为所需频率值；若是，则跳转到下一步S4；若不是，则重新进步步骤S2操作；
S4：针对步骤S3中的采样点区域频谱进行数据框选，得到包含有单一频率header1的数据框R2；并将该数据框R2向后平移采样点范围得到只包括单一频率header1的数据框R3；且该数据框R3的有效单一频率header1数据段长度为R5；
S5：根据步骤S4的数据获取结构，继续将数据框R3向右平行移动，直到该数据框R3中只包含有单一频率header1数据时，得到数据框R4；且该数据框R4的有效单一频率header2数据段长度为R6；(该有效单一频率header2数据段长度R6的范围为0-步进值)
S6：依据步骤S5中所确定的R6数据段，并将该数据框R4再往右平移(采样点范围-R6数据段范围)即可得到有效的数据采集开始点。
本申请通过采用不同的数据框进行平行移动用于获取最终正确的数据采集开始点，利用特定算法，可以将误差降低到最大限度地找到声波通信同步点，精确度高，且具有较为快速的处理速率，非常利于实际找寻有效数据的开始并将接收端与发送端进行数据同步。
优选地，所述步骤S2中采样点的数量为2880个，其中心点为2048个。
优选地，所述采样频率值为48KHZ。
优选地，所述单一频率Header1、单一频率Header2、无效Data、有效Data均为传输音频所使用的单一频率值。
与现有技术相比，本发明一种中频段声波通信数据传输的同步算法1通过采用不同的数据框进行平行移动用于获取最终正确的数据采集开始点，利用特定算法，可以将误差降低到最大限度地找到声波通信同步点，精确度高，且具有较为快速的处理速率，非常利于实际找寻有效数据的开始并将接收端与发送端进行数据同步。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种中频段声波通信数据传输的同步算法，其特征在于：包括以下步骤，S1：确定采样频率值，在Audioinput建立用于存储麦克风所采集PCM数据的专用FIFO存储器；
S2：系统的处理器端按预先设定的取样时钟频率从专用FIFO存储器中获取采样点；并对采样点的中心点进行FFT(快速傅立叶变换，fast fourier transform)运算，得到对应的采样点区域频谱；
S3：根据步骤S2所得到的采样点区域频谱，并判定其是否为所需频率值；若是，则跳转到下一步S4；若不是，则重新进步步骤S2操作；
S4：针对步骤S3中的采样点区域频谱进行数据框选，得到包含有单一频率header1的数据框R2；并将该数据框R2向后平移采样点范围得到只包括单一频率header1的数据框R3；且该数据框R3的有效单一频率header1数据段长度为R5；
S5：根据步骤S4的数据获取结构，继续将数据框R3向右平行移动，直到该数据框R3中只包含有单一频率header1数据时，得到数据框R4；且该数据框R4的有效单一频率header2数据段长度为R6；(该有效单一频率header2数据段长度R6的范围为0-步进值)
S6：依据步骤S5中所确定的R6数据段，并将该数据框R4再往右平移(采样点范围-R6数据段范围)即可得到有效的数据采集开始点。
2.如权利要求1所述的一种中频段声波通信数据传输的同步算法，其特征在于：所述步骤S2中采样点的数量为2880个，其中心点为2048个。
3.如权利要求2所述的一种中频段声波通信数据传输的同步算法，其特征在于：所述采样频率值为48KHZ。
4.如权利要求1至3中任意一项权利要求所述的一种中频段声波通信数据传输的同步算法，其特征在于：所述单一频率Header1、单一频率Header2、无效Data、有效Data均为传输音频所使用的单一频率值。
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