CN108988959A - 声波通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种声波通信方法和装置。该方法包括：接收经过相位调制的声波信号，记录声波信号过零时的第一时刻，根据第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号对应的二进制数据，对二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。采用本方法能够实现声波传输数据以控制设备，解决设备的通讯功能受阻的问题。

Description

声波通信方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种声波通信方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着通信技术的发展，家用电器、电子产品智能化越来越高，越来越多的家居设备可以通过蓝牙或者WI-FI(Wireless Fidelity,无线上网网络)控制,但有些设备的外壳金属可以屏蔽无线，导致无线通讯功能受阻。

发明内容

基于此，有必要针对设备无线通讯功能受阻的问题，提供一种能够通过声波传输数据控制设备的声波通信方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种声波通信方法，所述方法包括：

接收经过相位调制的声波信号；

记录所述声波信号过零时的第一时刻；

根据所述第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据；

对所述二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

在一个实施例中，所述记录所述声波信号过零时的第一时刻的步骤之前，还包括：

获取当前的声波信号数据，将所述当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘；

当相乘的结果小于零，则表示所述声波信号出现过零。

在一个实施例中，所述根据所述第一时刻和相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据的步骤包括：

当在所述第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现两个相同的半周期，则表示接收的数据为1；

当在所述第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现一个半周期，并且在所述第一时刻与相邻后一个过零时刻的时间间隔内，出现一个相反的半周期，则表示接收的数据为0。

一种声波通信方法，所述方法包括：

接收控制信息，对所述控制信息进行加密及信道编码处理；

将信道编码后的控制信息转换为二进制数据；

利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号；

发送所述声波信号。

在其中一个实施例中，所述利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号的步骤包括：

按照第一正弦表达式生成正弦波载波信号，所述正弦波载波信号为单一频率的信号；

根据所述第一正弦表达式和所述正弦波载波信号将二进制数据中的0调制为第一正弦波信号；

根据第二正弦表达式和所述正弦波载波信号将二进制数据中的1调制为第二正弦波信号，所述第一正弦波信号与所述第二正弦波信号的相位相反。

一种声波通信方法，所述方法还包括：

所述加密处理采用高级加密标准，所述信道编码处理使用分组码。

一种声波通信装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收经过相位调制的声波信号；

记录模块，用于记录所述声波信号过零时的第一时刻；

确定模块，用于根据所述第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据；

解密解码模块，用于将所述的二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

一种声波通信装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收控制信息，对所述控制信息进行加密及信道编码处理；

转换模块，用于将信道编码后的控制信息转换为二进制数据；

调制模块，用于利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号；

发送模块，用于发送所述声波信号至接收端。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一方法步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法步骤。

上述声波通信方法、装置、计算机设备和存储介质，通过接收端接收经过相位调制的声波信号，记录该声波信号过零时的第一时刻，根据该第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号所对应的二进制数据，并对该二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息，实现了声波传输数据控制设备，解决设备无线通讯功能受阻的问题。

附图说明

图1为一个实施例中声波通信方法的应用环境图；

图2为一个实施例中声波通信方法的流程示意图；

图3为一个实施例中判断二进制数据的步骤的波形图；

图4为另一个实施例中声波通信方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中相位调制的流程示意图；

图6为另一个实施例中声波通信方法的流程示意图；

图7为一个实施例中声波通信装置的结构框图；

图8为另一个实施例中声波通信装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

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

本申请实施例提供的声波通信方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过声波与接收端104进行通信。其中，终端102可以但不限于各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，接收端104可以是一个独立的接收装置，也可以是存在于其它设备上的接收装置。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种声波通信方法，以该方法应用于图1中的接收端为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，接收经过相位调制的声波信号。

其中，相位调制是指载波的相位相对于参考相位的偏离值随着调制信号的瞬时值成比例变化的调制方式，也称为调相。

具体地，接收端接收经过相位调制的声波信号，此时接收的声波信号可能夹杂着各种空气所存在的各种杂波信号，因此需要根据带通滤波器滤除杂波信号。带通滤波器是允许特定频段的波通过同时屏蔽其它频段的设备，因此，该带通滤波器的频段是与该声波信号的频段相同。比如，终端发送的是2kHZ的声波信号，那该带通滤波器的频段也是2kHZ，接收端接收到该声波信号后，将声波信号传给带通滤波器，频率为2kHZ的声波信号可以通过带通滤波器，而其它非2kHZ的杂波信号则不能通过带通滤波器，因此，经过带通滤波器接收到的声波信号滤除了杂波信号，最接近终端发送的声波信号，保证了接收到的信息的完整和准确。

步骤204，记录该声波信号过零时的第一时刻。

其中，过零是指声波信号从正半周期经过零位转向负半周期。第一时刻是指声波信号当前正好处于零位时的时间点。

具体地，接收端在接收到声波信号时，会根据接收的声波信号数据判断该声波信号是否过零，并记录该声波信号过零的时刻。

步骤206，根据第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号对应的二进制数据。

其中，二进制数据是计算机中采用的数据表示方法，是用0和1两个数码来表示数据。相邻前一个过零时刻是指在第一时刻前接收的声波信号过零时的时刻，是与该第一时刻最接近的前一个过零时刻。

具体地，接收端获取声波信号最新的过零时刻，记为第一时刻，并获取相邻的前一个过零时刻，根据这两个过零时刻的时间间隔内接收到的声波信号的波形和相位，确定接收的声波信号所对应的二进制数据。

步骤208，对该二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

其中，信道解码是信道编码的逆变换，通过译码器把信道上送来的信号转换为接收端能接受的信号。出于信息保密的目的，在信息传输或存储中，采用密码技术对需要保密的信息进行处理，使得处理后的信息不能被非授权者获知，这一过程称为加密，到达目的地后，通过相同的或不同的方法将其还原，这一过程称为解密。

具体地，接收端确定接收的二进制数据后，按照之前对控制信息加密及信道编码的处理方法的逆变换过程对其进行信道解码、解密处理，得到原始的控制信息。

上述声波通信方法中，接收端接收经过相位调制的声波信号并滤出杂波信号，记录该声波信号过零时的第一时刻，根据该第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号所对应的二进制数据，并对该二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息，实现了声波传输数据以控制设备，解决了设备无线通讯功能受阻的情况。

在一个实施例中，记录声波信号过零时的第一时刻的步骤之前，还包括：

获取当前的声波信号数据，将当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘；

当相乘的结果小于零，则表示该声波信号出现过零。

具体地，接收端在接收经过相位调制的声波信号时，会获取当前的声波信号数据，并将当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘，如果相乘的结果大于零，说明此时的声波信号还处于一个调制波内，则不需要处理，继续接收下一个声波信号数据并进行相同的处理。直到接收的当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘的结果小于零时，说明声波信号出现过零，则记录下该声波信号过零的时刻，并记为第一时刻。该方法通过接收的声波信号数据，并将接收的声波信号数据与前一个接收的声波信号数据相乘，根据相乘的结果可以直接判断接收的声波信号是否过零，从而可以快速地检测出声波信号过零的时刻。

在一个实施例中，步骤206，根据第一时刻和相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号对应的二进制数据包括：

当在第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现两个相同的半周期，则表示接收的数据为1；

当在第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现一个半周期，并且在该第一时刻与相邻后一个过零时刻的时间间隔内，出现一个相反的半周期，则表示接收的数据为0。

其中，相邻后一个过零时刻是指在第一时刻后接收的下一个声波信号过零的时刻，是与该第一时刻最接近的后一个过零时刻。

具体地，接收端记录下声波信号过零时的第一时刻，并获取相邻的前一个过零时刻，如果两者的时间间隔内，接收到的是两个声波信号相同的半周期，相同是指这两个半周期的波形相同，但是相位相差180度，则表示此时接收的声波信号对应的二进制数据为1。如果第一时刻和相邻的前一个过零时刻的时间间隔内，接收到的是半个周期的声波信号，并且在该第一时刻与相邻后一个过零时刻的时间间隔内，又接收到相反的半个周期的声波信号，相反指的是前后接收到的两个半周期的声波信号的波形相反，但相位没有发生改变，则表示此时接收的声波信号对应的二进制数据为0。

如图3所示，该图表示二进制数据0110的传送。在x2时声波信号过零，此时接收端记录x2的时刻作为第一时刻，x1对应的时刻是x2的相邻前一个过零时刻，观察x2和x1的时间间隔内，接收到的是波形相同的两个半周期，可看出这两个半周期的相位发生了180度改变，则表示x2接收的声波信号所对应的二进制数据为1。同样地，在x2和x3的时间间隔内，接收的也是波形相同的两个半周期，则表示x3接收的声波信号所对应的二进制数据为1。而在x4和x3的时间间隔内，接收到声波信号的半个周期，并且在x4和x5的时间间隔内，接收到与前一个波形相反的半周期声波信号，说明这两个半周期声波信号的相位并没有发生改变，则表示x3接收的声波信号所对应的二进制数据为1。上述方法通过第一时刻和相邻前一个过零时刻或相邻后一个过零时刻的时间间隔内，接收到的两个半周期的声波信号的波形是否一致来判断接收的声波信号所对应的二进制数据，可以将声波信号解调为二进制数据。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种声波通信方法，该方法包括：

步骤402，接收控制信息，对该控制信息进行加密及信道编码处理。

其中，加密就是对原来为明文的文件或数据按照某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来的内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。信道编码是为了对抗信道中的噪音和衰减，通过增加冗余，如校验码，来提高抗干扰能力和纠错能力。

具体地，终端接收用户的控制信息，先对控制信息进行加密,加密方法可以使用但不仅限于AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)，对于该控制信息，终端按照AES在密钥的控制下将明文加密成密文，然后对密文进行信道编码处理，信道编码可以使用分组码。分组码是指将信源的信息序列分成独立的块进行处理和编码，比如(n,k)分组码就是把信息序列分成n个组，且每组中含有k个码元，最后一组码元不够k个时则补零，每个小段信息经过编码器编码时，编码器依照某种既定规律使其产生r个监督码元，从而得到长度为n＝k+r的码字。

步骤404，将信道编码后的控制信息转换为二进制数据。

具体地，终端将经过信道编码处理后的控制信息经过编译转换为二进制数据。

步骤406，利用相位调制方式将该二进制数据调制为声波信号。

具体地，终端将二进制数据调制为声波信号之前，终端的发声单元需要先生成一个载波信号，发声单元的声音为16kHZ(kilohertz,千赫兹)抽样，声音数据表示为16位，则发声单元产生频率为16kHZ的原始模拟声波，这样生成载波信号的表达式为sin(2*pi*2/16t)，生成的载波信号是2kHZ的正弦波信号。然后利用相同的表达式将二进制数据中的0调制为声波信号，数据为0的声波信号与载波信号是完全相同的，然后利用另一个不同的表达式将二进制数据中的1调制为不同的声波信号，以此来区分二进制数据中的0和1的声波信号。

步骤408，发送该声波信号。

终端利用载波信号将生成的声波信号发送给接收端。

上述声波通信方法中，通过终端接收用户的控制消息，对该控制消息进行加密及信道编码处理，然后将经过信道编码处理的控制信息转换为二进制数据，并利用相位调制方式将该二进制数据调制为声波信号，发送给接收端，使得发送的控制信息转换为声波信号，解决了设备的外壳对无线屏蔽，导致通讯功能受阻的问题。

在其中一个实施例中，如图5所示，利用相位调制方式将二进制数据调制为声波信号的步骤包括：

步骤502，按照第一正弦表达式生成正弦波载波信号，该正弦波载波信号为单一频率的信号。

具体地，终端利用声音数据按照正弦表达式sin(2*pi*2/16t)生成一个2kHZ的载波信号。

步骤504，根据该第一正弦表达式和该正弦波载波信号将二进制数据中的0调制为第一正弦波信号。

终端根据第一正弦表达式sin(2*pi*2/16t)将二进制数据中的0调制为第一正弦波信号，该第一正弦波信号与载波信号的波形相同。

步骤506，根据第二正弦表达式和该正弦波载波信号将二进制数据中的1调制为第二正弦波信号，该第一正弦波信号与该第二正弦波信号的相位相反。

具体地，终端根据第二正弦表达式sin(2*pi*2/16t+PI)将二进制数据中的1调制为第二正弦波信号，该第二正弦波信号与第一正弦波信号的相位发生180度改变。

该方法中，终端通过第一正弦表达式先生成正弦载波信号，然后根据该第一正弦表达式将二进制数据中的0调制为与正弦载波信号相同的第一正弦波信号，再根据第二正弦表达式将二进制数据中的1调制为与第一正弦波信号波形相反，相位相差180度的第二正弦波信号，从而将两种声波信号区分开并且通过声波信号实现对控制信息的传递。

在一个实施例中，一种声波通信方法，该方法还包括：

加密处理采用高级加密标准，信道编码处理使用分组码。

具体地，终端接收用户的控制信息，先对控制信息进行加密,加密方法使用AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)，对于该控制信息，终端利用AES算法在密钥的控制下将明文加密成密文，然后对密文进行信道编码处理，信道编码可以使用分组码。分组码是指将信源的信息序列分成独立的块进行处理和编码，比如(n,k)分组码就是把信息序列分成n个组，且每组中含有k个码元，最后一组码元不够k个时则补零，每个小段信息经过编码器编码时，编码器依照某种既定规律使其产生r个监督码元，从而得到长度为n＝k+r的码字。该方法通过对控制信息进行加密和信道编码处理，一方面可以保护该控制信息不被窃取，另一方面可以提高控制信息在信道中传输时的抗干扰能力。

在一个实施例中，如图6所示，一种声波通信方法，该方法包括：

步骤602，终端接收控制信息，对该控制信息进行加密及信道编码处理。

步骤604，终端将信道编码后的控制信息转换为二进制数据。

步骤606，终端的发声单元按照第一正弦表达式生成正弦波载波信号，该正弦波载波信号为单一频率的信号。

步骤608，终端根据该第一正弦表达式和该正弦波载波信号将二进制数据中的0调制为第一正弦波信号。

步骤610，终端根据第二正弦表达式和该正弦波载波信号将二进制数据中的1调制为第二正弦波信号，该第一正弦波信号与该第二正弦波信号的相位相反。

步骤612，终端发送该声波信号给接收端。

步骤614，接收端接收经过相位调制的声波信号。

步骤616，接收端获取当前的声波信号数据，将当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘。

步骤618，当相乘的结果小于零，则表示该声波信号出现过零。

步骤620，接收端记录该声波信号过零时的第一时刻。

步骤622，接收端根据第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号对应的二进制数据。

步骤624，当在第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现两个相同的半周期，则表示接收的数据为1。

步骤626，当在第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现一个半周期，并且在该第一时刻与相邻后一个过零时刻的时间间隔内，出现一个相反的半周期，则表示接收的数据为0。

步骤628，接收端对该二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

需要说明的是，利用声波信号传输信息，需要接受该声波通信的协议。该声波通讯物理层的格式定义如下：

前导码	数据长度	内容	CRC
				111111111111	8位	最长128字节	8位

12位的1字符前导码用于判断接收数据的开始，数据长度表示发送的数据为8位，内容表示数据的内容最长可为128字节，CRC是数据的校验码，为8位。

终端将原始数据调制为声波信号之前，会在该原始数据前加上12位的1字符前导码，然后将加上前导码的数据进行加密，前导码不需要进行信道编码，但是该原始数据的长度、原始数据的内容以及原始数据的校验码需要进行信道编码。终端将加密及信道编码后的数据调制为声波信号，前导码的每一个1字符都会进行调制，也就是会进行相位变化，这对于抗干扰非常重要。接收端接收到该声波信号后，根据接收到的前导码判断接收数据的开始，比如前导码是12位的1字符，调制为12个完全相同的声波信号，接收端可以判断在连续接收到12个完全相同的声波信号之后的声波信号就是原始数据对应的声波信号，并且接收端接收并检验校验码的字节，以确保接收的原始数据的准确性。

应该理解的是，虽然图1-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种声波通信装置，包括：接收模块702、记录模块704、确定模块706和解密解码模块708，其中：

接收模块702，用于接收经过相位调制的声波信号。

记录模块704，用于记录所述声波信号过零时的第一时刻。

确定模块706，用于根据所述第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据。

解密解码模块708，用于将所述的二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

上述声波通信装置，通过接收端接收经过相位调制的声波信号并滤出杂波信号，记录该声波信号过零时的第一时刻，根据该第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号所对应的二进制数据，并对该二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息，实现了声波传输数据以控制设备，解决了设备无线通讯功能受阻的情况。

在一个实施例中，该声波通信装置还包括：判断模块。判断模块用于获取当前的声波信号数据，将当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘，当相乘的结果小于零，则判断该声波信号出现过零。该方法通过接收的声波信号数据，并将接收的声波信号数据与前一个接收的声波信号数据相乘，根据相乘的结果可以判断接收的该声波信号是否过零，从而可以快速地检测出声波信号过零的时刻。

在一个实施例中，确定模块706还用于确定当在第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现两个相同的半周期，则表示接收的数据为1；当在第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现一个半周期，并且在该第一时刻与相邻后一个过零时刻的时间间隔内，出现一个相反的半周期，则表示接收的数据为0。上述确定模块通过第一时刻和相邻前一个过零时刻或相邻后一个过零时刻的时间间隔内，接收到的两个半周期的声波信号的波形是否一致来判断接收的声波信号所对应的二进制数据，可以将声波信号解调为二进制数据。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种声波通信装置，包括：接收模块802、转换模块804、调制模块806和发送模块808，其中：

接收模块802，用于接收控制信息，对所述控制信息进行加密及信道编码处理。

转换模块804，用于将信道编码后的控制信息转换为二进制数据。

调制模块806，用于利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号。

发送模块808，用于发送所述声波信号至接收端。

上述装置通过终端接收用户的控制消息，对该控制消息进行加密及信道编码处理，然后将经过信道编码处理的控制信息转换为二进制数据，并利用相位调制方式将该二进制数据调制为声波信号，发送给接收端，使得发送的控制信息转换为声波信号，解决了因设备的外壳对无线屏蔽，导致通讯功能受阻的问题。

在一个实施例中，调制模块806还用于按照第一正弦表达式生成正弦波载波信号，该正弦波载波信号为单一频率的信号；根据该第一正弦表达式和该正弦波载波信号将二进制数据中的0调制为第一正弦波信号；根据第二正弦表达式和该正弦波载波信号将二进制数据中的1调制为第二正弦波信号，该第一正弦波信号与该第二正弦波信号的相位相反。该装置通过第一正弦表达式生成载波信号，然后根据该第一正弦表达式将二进制数据中的0调制为与正弦载波信号相同的第一正弦波信号，再根据第二正弦表达式将二进制数据中的1调制为与第一正弦波信号波形相反，相位相差180度的第二正弦波信号，从而将两种声波信号区分开并且通过声波信号实现对控制信息的传递。

在一个实施例中，该装置的接收模块802还用于采用高级加密标准对控制信息进行加密，使用分组码对控制信息进行信道编码处理。该装置通过对控制信息进行加密和信道编码处理，一方面可以保护该控制信息不被窃取，另一方面可以提高控制信息在信道中传输时的抗干扰能力。

关于声波通信装置的具体限定可以参见上文中对于声波通信方法的限定，在此不再赘述。上述声波通信装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种声波通信方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：接收经过相位调制的声波信号；记录声波信号过零时的第一时刻；根据第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号对应的二进制数据；对二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：接收控制信息，对该控制信息进行加密及信道编码处理；将信道编码后的控制信息转换为二进制数据；利用相位调制方式将二进制数据调制为声波信号；发送该声波信号。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：接收经过相位调制的声波信号；记录声波信号过零时的第一时刻；根据第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的声波信号对应的二进制数据；对二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：接收控制信息，对该控制信息进行加密及信道编码处理；将信道编码后的控制信息转换为二进制数据；利用相位调制方式将二进制数据调制为声波信号；发送该声波信号。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种声波通信方法，所述方法包括：

接收经过相位调制的声波信号；

记录所述声波信号过零时的第一时刻；

根据所述第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据；

对所述二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述记录所述声波信号过零时的第一时刻的步骤之前，还包括：

获取当前的声波信号数据，将所述当前的声波信号数据与前一个声波信号数据相乘；

当相乘的结果小于零，则表示所述声波信号出现过零。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻和相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据的步骤包括：

当在所述第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现两个相同的半周期，则表示接收的数据为1；

当在所述第一时刻与相邻前一个过零时刻的时间间隔内，出现一个半周期，并且在所述第一时刻与相邻后一个过零时刻的时间间隔内，出现一个相反的半周期，则表示接收的数据为0。

4.一种声波通信方法，所述方法包括：

接收控制信息，对所述控制信息进行加密及信道编码处理；

将信道编码后的控制信息转换为二进制数据；

利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号；

发送所述声波信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号的步骤包括：

按照第一正弦表达式生成正弦波载波信号，所述正弦波载波信号为单一频率的信号；

根据所述第一正弦表达式和所述正弦波载波信号将二进制数据中的0调制为第一正弦波信号；

根据第二正弦表达式和所述正弦波载波信号将二进制数据中的1调制为第二正弦波信号，所述第一正弦波信号与所述第二正弦波信号的相位相反。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述加密处理采用高级加密标准，所述信道编码处理使用分组码。

7.一种声波通信装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收经过相位调制的声波信号；

记录模块，用于记录所述声波信号过零时的第一时刻；

确定模块，用于根据所述第一时刻与相邻前一个过零时刻，确定接收的所述声波信号对应的二进制数据；

解密解码模块，用于将所述的二进制数据进行信道解码及解密处理得到控制信息。

8.一种声波通信装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收控制信息，对所述控制信息进行加密及信道编码处理；

转换模块，用于将信道编码后的控制信息转换为二进制数据；

调制模块，用于利用相位调制方式将所述二进制数据调制为声波信号；

发送模块，用于发送所述声波信号至接收端。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。