CN108964786A - 一种声波信号编码、解码的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声波信号编码、解码的方法及装置，其中，该编码方法包括：对原始数据进行解析得到n个数据单元；其中，每个所述数据单元均由m个数据位元组成，m、n均为自然数；将解析得到的n个所述数据单元与选取的基准声波信号的n个信号单元依序分别对应；其中，所述基准声波信号，每个所述信号单元的原始信号为基准位元信号；对每个所述信号单元，根据其对应的数据单元的各个数据位元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号；以及将完成信号叠加后的各信号单元，依序拼接形成编码后的声波信号。利用本发明，能够提高声波信号的识别准确率，极大的提高了数据传输的可靠性。

Description

一种声波信号编码、解码的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信编码技术领域，特别涉及一种声波信号编码、解码 的方法及装置。

背景技术

目前声波通信已经在IOS和Android等电子设备应用系统中得到了 广泛普及，声波通信的原理其实比较简单，主要是利用固定频率的声音 信号对数据进行编码，然后播放这些固定频率的声音，接收方在采集到 声音数据后，识别出其中包含的频率信息，然后根据频率解码出数据。 例如，可以将频率为f0的正弦波对应数字0，频率为f1的正弦波对应数字1，频率为f2的正弦波对应数字2，……，频率为f9的正弦波对应数 字9。那么数字串2014就被编码为4段正弦波，其频率分别为f2、f0、 f1、f4，规定每段正弦波持续50ms，则数字串2014对应200毫秒的声 音段。接收方录制声音，对接收到的声音进行解析，识别出其中包含的 频率：f2、f0、f1和f4，然后查找码本，解码出的数字串就是2014。

现有技术下，声波信号处理过程中，并没有考虑到声波信号容易受 到处理设备精度而导致的声波信号漂移，从而影响声波信号的有效识别， 造成实际应用中数据传输的不可靠。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种声波信号编码方法及装置， 能够有效识别出现漂移情况的声波信号。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种声 波信号编码方法，所述方法包括：对原始数据进行解析得到n个数据单 元；其中，每个所述数据单元均由m个数据位元组成，m、n均为自然 数；将解析得到的n个所述数据单元与选取的基准声波信号的n个信号 单元依序分别对应；其中，所述基准声波信号，每个所述信号单元的原 始信号为基准位元信号；对每个所述信号单元，根据其对应的数据单元 的各个数据位元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号；以 及将完成信号叠加后的各信号单元，依序拼接形成编码后的声波信号。

其中，所述基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元 由m个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位 元信号具有第一频率和第二频率。

其中，对每个所述信号单元，根据其对应的数据单元的各个数据位 元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号，具体为：对每个 所述信号单元An，根据所对应的数据单元Cn的各个数据位元，当第l 个数据位元为0时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An 的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在所述信号 单元An上同步叠加所述信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其 中，1≤l≤m-1，l为自然数。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种 声波信号编码装置，所述装置包括：解析单元，用于对原始数据进行解 析得到n个数据单元；其中，每个所述数据单元均由m个数据位元组成， m、n为自然数；编码单元，用于将解析得到的n个所述数据单元与选 取的基准声波信号的n个信号单元依序分别对应；以及对每个所述信号 单元，根据对应的所述数据单元的各个数据位元，同步叠加相应的第一 频率或第二频率的位元信号；其中，所述基准声波信号，每个所述信号 单元的原始信号为基准位元信号；第一整合单元，用于将经过所述编码 单元处理得到的信号单元依序拼接形成编码后的声波信号。

其中，所述基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元 由m个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位 元信号具有第一频率和第二频率。

其中，所述编码单元还用于对所述信号单元An，根据所对应的数 据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l 个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An 的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然数。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种 声波信号解码方法，所述方法包括：分析接收到的声波信号，按照编码 过程所定义的数据单元大小对应生成的每块声波信号波形大小对接收 到的声波信号进行拆分，得到n段声波信号；其中，每个所述数据单元 的大小被定义为由m个数据位元组成，m、n均为自然数；对每个所述 声波信号进行傅里叶变换得到相应的频域波形，并根据所述频域波形确 定对应信号单元中的基准位元信号的实际频率值；按照编码过程所定义 的频移规则识别对应信号单元中的数据位元信号的实际频率值，以根据 所述实际频率值还原得到m个数据位元；以及将每段所述声波信号还原 得到的m个数据位元依序拼接起来得到原始数据。

其中，所述基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元 由m个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位 元信号具有第一频率和第二频率。

其中，所述频移规则被预先定义为：对每个所述信号单元An，根 据所对应的数据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在 所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号 B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述 信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然 数。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种 声波信号解码装置，所述装置包括：拆分单元，用于分析接收到的声波 信号，并按照编码过程所定义的数据单元大小对应生成的每块声波信号 波形大小对接收到的声波信号进行拆分，得到n段声波信号；其中，每 个所述数据单元的大小被定义为由m个数据位元组成，m、n均为自然 数；解码单元，用于：对每段所述声波信号进行傅里叶变换，以得到相 应的频域波形；根据所述频域波形确定对应信号单元中的基准位元信号 的实际频率值；以及按照编码过程所定义的频移规则识别对应信号单元 中的数据位元信号的实际频率值，以根据所述实际频率值还原得到m个 数据位元；第二整合单元，用于将每段所述声波信号还原得到的m个数 据位元依序拼接起来得到原始数据。

本发明实施方式提供的一种声波信号编码、解码的方法及装置，选 取基准声波信号，并参照基准声波信号对待编码的原始数据进行分割以 及利用预先定义的频移规则对该待编码的原始数据进行编码，因此能够 在依照编码过程的定义识别基准信号的实际频率，并依据频移规则解码 出全部声波信号的实际频率值，从而得到发送的数据，以此能够提高声 波信号的识别准确率，极大的提高了数据传输的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中声波信号的数据结构示意图；

图2是本发明实施方式中的一种声波信号编码装置的结构示意图；

图3是待编码声波信号的数据结构示意图；

图4是待编码声波信号的数据单元C2进行编码后的数据结构示意图；

图5是本发明实施方式中的一种声波信号编码方法的流程示意图；

图6是本发明实施方式中的一种声波信号解码装置的结构示意图；

图7是本发明实施方式中的一种声波信号解码方法的流程示意图。

具体实施方式

首先对本发明实施方式所需引用的现有技术名词进行解释。

声波：一种在弹性介质中传递声音的振动机械波。

声波信号：一种叠加在声波中的通讯信号。

声波信号漂移：一种在声波通讯信号偏移原来位置的情形。例如， 在频率轴上，信号向上漂移或向下漂移。

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以 下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

现有技术中，一个声波信号，由n个基准位元信号和n*m个数据位 元信号共同组成。具体地，一个声波信号，由n个信号单元拼接组成； 一个信号单元由m+1个位元信号叠加组成，即，m个数据位元信号，1 个基准位元信号；其中，数据位元信号有第一频率和第二频率之分。一 个位元信号是一个正弦波信号或余弦波信号。

请同时参阅图1，为现有技术中声波信号的数据结构示意图。如图 1所示，一个声波信号由十二个信号单元A1、A2、A3、A4、A5、A6、 A7、A8、A9、A10、A11、A12组成，且在时间轴上按照顺序无缝拼接。 其中，每个信号单元由五个位元信号B1、B2、B3、B4、B5，同步叠加 组成，即，包含4个数据位元信号，1个基准位元信号；每个位元信号 由一个时长为43537.42μs的正弦信号或余弦信号单一构成。

具体地，每个信号单元中，位元信号B1为基准位元信号，其基准 频率为18863.09Hz，容许漂移的范围为±300.00Hz；

数据位元信号B2，第一频率为基准位元信号B1的实际频率下移 861.33Hz，第二频率为其第一频率上移172.27Hz；

数据位元信号B3，第一频率为基准位元信号B1的实际频率下移 344.53Hz，第二频率为其第一频率上移172.27Hz；

数据位元信号B4，第一频率为基准位元信号B1的实际频率上移 172.27Hz，第二频率为其第一频率上移172.27Hz；

数据位元信号B5，第一频率为基准位元信号B1的实际频率上移 689.06Hz，第二频率为其第一频率上移172.27Hz。

本发明基于声波信号如上所述的特征，进行编码，具体工作原理如 下所述。

请参阅图2，为本发明实施方式的一种声波信号编码装置的结构示 意图。该装置10包括解析单元11、编码单元12以及第一整合单元13。

该解析单元11用于对原始数据进行解析得到n个数据单元。

其中，每个数据单元均由m个数据位元组成，m、n均为自然数。

具体地，该原始数据为待编码的数据。

进一步地，该原始数据的大小为m*n，即，该原始数据为m*n位的 二进制数据。

该编码单元12用于将解析得到的n个数据单元与选取的基准声波 信号的n个信号单元依序分别对应。

其中，每个信号单元的原始信号为基准位元信号。

具体地，在对原始数据进行解析编码时，需要先确定该原始数据的 大小，然后再相应地选择基准声波信号。因此，选取的基准声波信号包 含n个信号单元(A1，A2，……，An)，且在时间轴上按照顺序无缝 拼接。每个信号单元由m个数据位元信号(B1，B2，……，Bm)以及 1个基准位元信号同步叠加组成。从而，使得n个数据单元(C1，C2，……， Cn)依次与所述选取的基准声波信号的n个信号单元(A1，A2，……， An)对应。

请同时参阅图3，为该待编码的原始数据的结构示意图。在本实施 方式中，n＝12，m＝4，即，该原始数据为48位的二进制数据，并按照从 高位到地位的顺序排列。所选取的基准声波信号由12信号单元A1， A2，……，A12拼接而成，且每个信号单元由4个数据位元信号B2， B3，B4，B5，以及1个基准位元信号B1同步叠加而成。对该待编码的 原始数据进行解析得到数据单元C1，C2，……，C12，每个数据单元对 应包含4个数据位元，并依次按照顺序与所选取的基准声波信号的信号 单元A1～A12对应。例如，组成数据单元C5的4个数据位元，分别为1、 0、0、1。

进一步地，所选取的基准声波信号中，每个信号单元的原始信号均 为基准位元信号B1，即，每个信号单元的数据位元信号B2～B5也为对 应的基准值。当待编码的原始数据，其数据单元C1～C12与基准声波信 号的信号单元A1～A12一一对应时，具体的编码规则及原理如下所述。

该编码单元12还用于对每个信号单元，根据对应的数据单元的各 个数据位元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号。

具体地，该编码单元12对信号单元An，根据其对应的数据单元Cn 的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在信号单元An上同步叠 加该信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1 时，在信号单元An上同步叠加该信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)。其中，1≤l≤m-1，l为自然数。也就是说，在信号单元An的位 元信号B_m-(l-1)的基准值的基础上叠加第一频率或第二频率，从而得到编 码后的值，即，数据单元Cn的频率值。

在本实施方式中，以图1、3所示的声波信号数据结构示意图为例， 依据时间轴的顺序，且当每个数据单元Cn包含4位二进制数据，具体 地频率同步叠加原理如下：

若数据单元Cn对应的数据位元的第一位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B5，若数据单元Cn对应的数据数据的第 一位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B5；

若数据单元Cn对应的数据位元的第二位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B4，若数据单元Cn对应的数据位元的第 二位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B4；

若数据单元Cn对应的数据位元的第三位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B3，若数据单元Cn对应的数据位元的第 三位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B3；

若数据单元Cn对应的数据位元的第四位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B2，若数据单元Cn对应的数据位元的第 四位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B2；

请同时参阅图4，在待编码的原始数据中选取数据单元C2为例加以 说明。组成数据单元C2的数据位元为“0、0、1、1”，则依据如上所 述的频率同步叠加方法进行处理，得到叠加之后的数据单元C2’如图所 示。其中，B2”为第二频率的位元信号B2，B3”为第二频率的位元信 号B3，B4’为第一频率的位元信号B4，B5’为第一频率的位元信号 B5。

该第一整合单元13用于将经过编码单元12处理得到信号单元An 依序拼接形成编码后的声波信号。

请参阅图5，为本发明实施方式中的一种声波信号编码方法的流程 示意图，该方法包括：

步骤S20，对原始数据进行解析得到n个数据单元。

其中，每个数据单元均由m个数据位元组成，m、n均为自然数。

具体地，该原始数据为待编码的数据。该原始数据的大小为m*n， 即，该原始数据为m*n位的二进制数据。

步骤S21，将解析得到的n个数据单元与选取的基准声波信号的n 个信号单元依序分别对应。

其中，每个信号单元的原始信号为基准位元信号。

具体地，在对原始数据进行解析编码时，需要先确定该原始数据的 大小，然后再相应地选择基准声波信号。因此，选取的基准声波信号包 含n个信号单元(A1，A2，……，An)，且在时间轴上按照顺序无缝 拼接。每个信号单元由m个数据位元信号(B1，B2，……，Bm)以及 1个基准位元信号同步叠加组成。从而，使得n个数据单元(C1，C2，……， Cn)依次与所述选取的基准声波信号的n个信号单元(A1，A2，……， An)对应。

在本实施方式中，该原始数据为48位的二进制数据，选取的基准 声波信号由12信号单元A1，A2，……，A12拼接而成，且每个信号单 元由4个数据位元信号B2，B3，B4，B5，以及1个基准位元信号B1 同步叠加而成。对该待编码的原始数据进行解析得到数据单元C1，C2，……，C12，每个数据单元对应包含4个数据位元，并依次按照顺 序与所选取的基准声波信号的信号单元A1～A12对应。例如，组成数据 单元C5的4个数据位元，分别为1、0、0、1。

进一步地，所选取的基准声波信号中，每个信号单元的原始信号均 为基准位元信号B1，即，每个信号单元的数据位元信号B2～B5也为对 应的基准值。当待编码的原始数据，其数据单元C1～C12与基准声波信 号的信号单元A1～A12一一对应时，假设每个数据单元C1～C12的值也 为基准值，然后进一步地利用编码规则在基准值的基础上进行频率同步叠加，从而得到每个数据单元的实际值。

步骤S22，对每个信号单元，根据对应的数据单元的各个数据位元， 同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号。

具体地，对信号单元An，根据其对应的数据单元Cn的各个数据位 元，当第l个数据位元为0时，在信号单元An上同步叠加该信号单元 An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在信号单 元An上同步叠加该信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)。其中， 1≤l≤m-1，l为自然数。也就是说，在信号单元An的位元信号B_m-(l-1)的基准值的基础上叠加第一频率或第二频率，从而得到编码后的值，即， 数据单元Cn的频率值。

以图1、3所示的声波信号数据示意图为例，依据时间轴的顺序， 且当每个数据单元Cn包含4位二进制数据，具体地频率同步叠加原理 如下：

若数据单元Cn对应的数据位元的第一位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B5，若数据单元Cn对应的数据数据的第 一位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B5；

若数据单元Cn对应的数据位元的第二位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B4，若数据单元Cn对应的数据位元的第 二位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B4；

若数据单元Cn对应的数据位元的第三位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B3，若数据单元Cn对应的数据位元的第 三位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B3；

若数据单元Cn对应的数据位元的第四位为0时，同步叠加信号单 元An的第一频率的位元信号B2，若数据单元Cn对应的数据位元的第 四位为1时，同步叠加信号单元An的第二频率的位元信号B2。

步骤S23，将得到的信号单元依序拼接形成编码后的声波信号。

请参阅图6，为本发明实施方式中的一种声波信号的解码装置的结 构示意图。该装置40包括拆分单元41、解码单元42以及第二整合单元 43。

该拆分单元41用于分析接收到的声波信号，并按照编码过程所定 义的数据单元大小对应生成的每块声波信号波形大小对接收到的声波 信号进行拆分，得到n段声波信号。

具体地，每个所述数据单元的大小被定义为由m个数据位元组成，m、n均为自然数。如上所述的声波信号编码过程，每个数据单元Cn包 含m个数据位元，利用如上所述的编码规则针对每一个数据单元Cn所 包含的m个数据位元进行编码，确定每个数据位元对应的频率值，一声 波信号发生装置会依据此编码规则生成具有对应频率值波形的声波信 号，从而将该声波信号发送出去。当解码装置40接收到声波信号，拆 分单元41依据同样的编码规则，将该声波信号进行拆分，以使得得到 的每段声波信号对应声波信号编码前的数据单元。

该解码单元42用于：

对每段所述声波信号进行傅里叶变换，以得到相应的频域波形；

根据所述频域波形确定对应信号单元中的基准位元信号的实际频 率值；以及

按照编码过程所定义的频移规则识别对应信号单元中的数据位元 信号的实际频率值，以根据所述实际频率值还原得到m个数据位元。

具体地，解码单元42对每块数据波形进行傅里叶变换处理以确定 相应的频率值，由于每段声波信号是与编码前的数据单元对应的，因此 通过傅里叶变换处理会得到m个频率值。进一步地，解码单元42同样 比照编码规则，识别出位元信号中基准信号的实际频率值(对应位元信 号B1)，然后按照位元信号(B2、B3、B4、B5)的相对移频规则，识 别其他位元信号(B2、B3、B4、B5)，进而有效识别声波信号。

其中，所述频移规则被预先定义为：对每个所述信号单元An，根 据所对应的数据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在 所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号 B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述 信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然 数。

该第二整合单元43用于将每段所述声波信号还原得到的m个数据 位元依序拼接起来得到原始数据。

请参阅图7，为本发明实施方式中的一种声波信号的解码方法的流 程示意图，该方法包括：

步骤S50，分析接收到的声波信号，按照编码过程所定义的数据单 元大小对应生成的每块声波信号波形大小对接收到的声波信号进行拆 分，得到n段声波信号。

其中，每个所述数据单元的大小被定义为由m个数据位元组成，m、 n均为自然数。

步骤S51，对每个所述声波信号进行傅里叶变换得到相应的频域波 形，并根据所述频域波形确定对应信号单元中的基准位元信号的实际频 率值。

其中，基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元由m 个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位元信 号具有第一频率和第二频率。

步骤S52，按照编码过程所定义的频移规则识别对应信号单元中的 数据位元信号的实际频率值，以根据所述实际频率值还原得到m个数据 位元。

频移规则被预先定义为：对每个所述信号单元An，根据所对应的 数据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在所述信号单 元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第 l个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An 的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然数。

步骤S53，将每段所述声波信号还原得到的m个数据位元依序拼接 起来得到原始数据。

本发明实施方式提供的一种声波信号编码、解码的方法及装置，选 取基准声波信号，并参照基准声波信号对待编码声波信号进行分割以及 利用预先定义的频移规则对该待编码声波信号进行编码，因此能够在依 照编码过程的定义识别基准信号的实际频率，并依据频移规则解码出全 部声波信号的实际频率值，从而得到发送的数据，以此能够提高声波信 号的识别准确率，极大的提高了数据传输的可靠性。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装 置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例 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，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，本发明的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，管理服务器，或者网络设备等)或处理器执行本发明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(英文：read-only memory， 缩写：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，缩写： RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或 直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保 护范围内。

Claims (10)

1.一种声波信号编码方法，其特征在于，所述方法包括：

对原始数据进行解析得到n个数据单元；其中，每个所述数据单元均由m个数据位元组成，m、n均为自然数；

将解析得到的n个所述数据单元与选取的基准声波信号的n个信号单元依序分别对应；其中，所述基准声波信号，每个所述信号单元的原始信号为基准位元信号；

对每个所述信号单元，根据其对应的数据单元的各个数据位元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号；以及

将完成信号叠加后的各信号单元，依序拼接形成编码后的声波信号。

2.根据权利要求1所述的声波信号编码方法，其特征在于，所述基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元由m个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位元信号具有第一频率和第二频率。

3.根据权利要求1所述的声波信号编码方法，其特征在于，对每个所述信号单元，根据其对应的数据单元的各个数据位元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号，具体为：

对每个所述信号单元An，根据所对应的数据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然数。

4.一种声波信号编码装置，其特征在于，所述装置包括：

解析单元，用于对原始数据进行解析得到n个数据单元；其中，每个所述数据单元均由m个数据位元组成，m、n为自然数；

编码单元，用于将解析得到的n个所述数据单元与选取的基准声波信号的n个信号单元依序分别对应；以及对每个所述信号单元，根据对应的所述数据单元的各个数据位元，同步叠加相应的第一频率或第二频率的位元信号；其中，所述基准声波信号，每个所述信号单元的原始信号为基准位元信号；

第一整合单元，用于将经过所述编码单元处理得到的信号单元依序拼接形成编码后的声波信号。

5.根据权利要求4所述的声波信号编码装置，其特征在于，所述基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元由m个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位元信号具有第一频率和第二频率。

6.根据权利要求4所述的声波信号编码装置，其特征在于，所述编码单元还用于对所述信号单元An，根据所对应的数据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然数。

7.一种声波信号解码方法，其特征在于，所述方法包括：

分析接收到的声波信号，按照编码过程所定义的数据单元大小对应生成的每块声波信号波形大小对接收到的声波信号进行拆分，得到n段声波信号；其中，每个所述数据单元的大小被定义为由m个数据位元组成，m、n均为自然数；

对每个所述声波信号进行傅里叶变换得到相应的频域波形，并根据所述频域波形确定对应信号单元中的基准位元信号的实际频率值；

按照编码过程所定义的频移规则识别对应信号单元中的数据位元信号的实际频率值，以根据所述实际频率值还原得到m个数据位元；以及

将每段所述声波信号还原得到的m个数据位元依序拼接起来得到原始数据。

8.根据权利要求7所述的声波信号解码方法，其特征在于，所述基准声波信号由n个信号单元组成，每个所述信号单元由m个数据位元信号以及1个基准位元信号同步叠加组成，每个数据位元信号具有第一频率和第二频率。

9.根据权利要求7所述的声波信号解码方法，其特征在于，所述频移规则被预先定义为：

对每个所述信号单元An，根据所对应的数据单元Cn的各个数据位元，当第l个数据位元为0时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第一频率的位元信号B_m-(l-1)；当第l个数据位元为1时，在所述信号单元An上同步叠加所述信号单元An的第二频率的位元信号B_m-(l-1)；其中，1≤l≤m-1，l为自然数。

10.一种声波信号解码装置，其特征在于，所述装置包括：

拆分单元，用于分析接收到的声波信号，并按照编码过程所定义的数据单元大小对应生成的每块声波信号波形大小对接收到的声波信号进行拆分，得到n段声波信号；其中，每个所述数据单元的大小被定义为由m个数据位元组成，m、n均为自然数；

解码单元，用于：

对每段所述声波信号进行傅里叶变换，以得到相应的频域波形；

根据所述频域波形确定对应信号单元中的基准位元信号的实际频率值；以及

按照编码过程所定义的频移规则识别对应信号单元中的数据位元信号的实际频率值，以根据所述实际频率值还原得到m个数据位元；

第二整合单元，用于将每段所述声波信号还原得到的m个数据位元依序拼接起来得到原始数据。