CN110365418B - 一种超声波信息传输方法 - Google Patents

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Abstract

一种超声波信息传输方法，它包含如下步骤：一、发送方对整个原始数据文件计算检验和；二、默认100字节为一个数据块，将整个原始数据文件分割成若干个数据块，对每个数据块分别计算检验和；三、对要发送的数据文件进行编码，并将文件数据根据十六进制数值分别转化为对应频率的声波文件；四、接收方接收到信息后，再解码还原和检测各数据块以及整个文件是否完全正确，最后将正确的数据块进行合并，还原成原始数据文件；本发明所述的一种超声波信息传输方法，利用两个频率的结合点反向计算后续高频波的最佳相位，能够使其与前面高频波结合更自然顺滑，可以显著降低两种不同频率高频波结合后产生的噪音。

Description

一种超声波信息传输方法
技术领域
本发明涉及信息传输技术领域，具体涉及一种超声波信息传输方法。
背景技术
目前，信息传输、通讯的方法多种多样，从大的方面可以分为两类，一类为有线通讯，一类为无线通讯。有线通讯往往要架设电缆，导致成本高，后期维护费用高；而无线通讯，最常见的如无线电通讯和我们常用的遥控器所采用的激光通讯，另外还有像利用超声波在海水中传播来实现数据传输和通讯的声纳系统，利用超声波在空气中传播来实现数据传输和通讯的雷达系统。
利用高频传输数据信息时，速度越快，传输时产生的噪音越大；原因在于传输的数据信息不断变换时，相匹配的高频声波也要相应的频繁变换，在相临两个频率的结合处会不可避免地产生杂波干扰，产生人耳明显可分辨的低频声波，降低通信隐蔽性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种超声波信息传输方法，用两个频率的结合点反向计算后续高频波的最佳相位，能够使其与前面高频波结合更自然顺滑，显著降低两种不同频率高频波结合后产生的噪音。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含如下步骤：
一、发送方对整个原始数据文件计算检验和；
二、默认100字节为一个数据块，将整个原始数据文件分割成若干个数据块，对每个数据块分别计算检验和；
三、对要发送的数据文件进行编码，并将文件数据根据十六进制数值分别转化为对应频率的声波文件；
在相临两个频率的结合处，利用结合点反向计算出最佳拼接相位；具体计算方法如下：根据前一高频超声波中断时的波形位置y，利用三角函数
Figure BDA0002126598030000021
或
Figure BDA0002126598030000022
的逆函数，计算出下一高频超声波(波形位置y、频率f和时间t是已知条件，π为常数)的相位
Figure BDA0002126598030000023
的数值，根据三角函数的特点，通常会有两个
Figure BDA0002126598030000024
值，需要根据前一波形位置，选择与前一波形增长方向相同的
Figure BDA0002126598030000025
值即可；
四、接收方接收到信息后，再解码还原和检测各数据块以及整个文件是否完全正确，最后将正确的数据块进行合并，还原成原始数据文件。
采用上述方案后，本发明有益效果为：本发明所述的一种超声波信息传输方法，利用两个频率的结合点反向计算后续高频波的最佳相位，能够使其与前面高频波结合更自然顺滑，可以显著降低两种不同频率高频波结合后产生的噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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是本发明实施例1的编码解码流程图；
图2是本发明实施例2的编码解码流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
实施例1：参看图1所示，
采用日常音频设备，例如普通电脑或廉价手机，普遍支持的高频(17500Hz-20000Hz)进行工作，通用性强，抗干扰能力强，人声、音乐、以及广场舞等日常生活噪声不会引起干扰问题，进行如下步骤：
一、发送方首先对整个原始数据文件计算检验和，再对要发送的原始数据文件进行数据分块，对每个数据块分别计算检验和；
二、采用16进制进行编码将文件数据根据十六进制数值分别转化为对应频率的声波文件；共16个工作频率，分别表示0到F共16个编码，最低频率默认为18000Hz，每个频率之间有固定的间隔，默认为110Hz；在相临两个频率的结合处，利用结合点反向计算出最佳拼接相位；具体计算方法如下：根据前一高频超声波中断时的波形位置y，利用三角函数
Figure BDA0002126598030000031
或
Figure BDA0002126598030000032
的逆函数，计算出下一高频超声波(波形位置y、频率f和时间t是已知条件，π为常数)的相位
Figure BDA0002126598030000033
的数值，根据三角函数的特点，通常会有两个
Figure BDA0002126598030000034
值，需要根据前一波形位置，选择与前一波形增长方向相同的
Figure BDA0002126598030000035
值即可；
三、在声波文件前面添加数据传输开始标志，默认为0.5秒时长的十六进制字符B所对应的固定频率；然后播放编码好的声波文件；
四、通过Mic监听声波文件的播放；发现特定超声波标志信息，开始录取声音；
五、接收方实时检测是否有超声波信号发送，如果发现特定数据传输标志就开始录取声音文件，然后进行分析从中提取数据文件；
六、按收方通过双方约定的参数将对应频率的声波数据转换为十六进制数值进行数据解码，检测各文件分块的检验和是否正确；对于不正确的文件分块，可以微调相邻频率的重复点数进行多次解析，提取正确的数据；根据整个文件的检验和，验证解析出来的整个数据文件是否正确；如果发现误码，不需要重新录取新的声音文件，只需要适当调整解析参数即可准确获取原始数据。
实施例2：参看图2所示，
利用手机等移动智能终端，实现便携式的超声波数据实时传输和信息交换，工作频率范围(17500Hz-20000Hz)，进行如下步骤：
一、采用16进制进行编码将实时短信息根据十六进制数值分别转化为对应频率的声波文件；共16个工作频率，分别表示0到F共16个编码，最低频率默认为18000Hz，每个频率之间有固定的间隔，默认为110Hz；在相临两个频率的结合处，利用结合点反向计算出最佳拼接相位；具体计算方法如下：根据前一高频超声波中断时的波形位置y，利用三角函数
Figure BDA0002126598030000041
或
Figure BDA0002126598030000042
的逆函数，计算出下一高频超声波(波形位置y、频率f和时间t是已知条件，π为常数)的相位
Figure BDA0002126598030000043
的数值，根据三角函数的特点，通常会有两个
Figure BDA0002126598030000044
值，需要根据前一波形位置，选择与前一波形增长方向相同的
Figure BDA0002126598030000045
值即可；
二、在声波文件前面添加数据传输开始标志，设定每0.1秒传输1个信号编码，传输过程中如果因为干扰等原因出现解码错误后，只能进行信息重传，传输距离可达十米；然后播放编码好的声波文件；
三、通过Mic监听声波文件的播放；发现特定超声波标志信息，开始提取数据；
四、按收方通过双方约定的参数将对应频率的声波数据转换为十六进制数值进行数据解码，显示解析还原出的实时短信息，或根据短信息内容进行相应命令操作。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种超声波信息传输方法，其特征在于它包含如下步骤：
一、发送方对整个原始数据文件计算检验和；
二、默认100字节为一个数据块，将整个原始数据文件分割成若干个数据块，对每个数据块分别计算检验和；
三、对要发送的数据文件进行编码，并将文件数据根据十六进制数值分别转化为对应频率的声波文件；
在相临两个频率的结合处，利用结合点反向计算出最佳拼接相位；具体计算方法如下：根据前一高频超声波中断时的波形位置y，利用三角函数y＝sin(2πft+φ)或cos(2πft+φ)的逆函数，计算出下一高频超声波的相位φ的数值，其中，波形位置y、频率f和时间t是已知条件，π为常数，根据三角函数的特点，通常会有两个φ值，需要根据前一波形位置，选择与前一波形增长方向相同的φ值即可；
四、接收方接收到信息后，再解码还原和检测各数据块以及整个文件是否完全正确，最后将正确的数据块进行合并，还原成原始数据文件。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1251966A (zh) * 1998-10-16 2000-05-03 三星电子株式会社 发送数字信号的方法和装置
CN101425291A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 株式会社东芝 语音处理装置及语音处理方法
CN101887723A (zh) * 2007-06-14 2010-11-17 华为终端有限公司 一种对基音周期进行微调的方法和装置
CN102782749A (zh) * 2009-12-21 2012-11-14 Sk电信有限公司 在音频频带声通信中减少数据接收错误的系统和方法及其应用设备
CN103954938A (zh) * 2014-01-26 2014-07-30 西安电子科技大学 一种sar回波信号的多子带接收合成方法
CN104062511A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 中国人民解放军国防科学技术大学 一种多路多目标回波信号的精确相位测量方法
CN104885386A (zh) * 2012-12-06 2015-09-02 思科技术公司 使用超声进行接近检测和设备关联的系统及相关方法
CN106323242A (zh) * 2016-08-03 2017-01-11 北京奇虎科技有限公司 无人机对空间结构检测方法、装置
CN106385290A (zh) * 2016-08-16 2017-02-08 北京小米移动软件有限公司 超声波校准方法及装置
CN107306163A (zh) * 2016-04-22 2017-10-31 富士通株式会社 导频频偏的处理装置、方法以及接收机
CN107645343A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 阿里巴巴集团控股有限公司 基于声波的数据发送/接收方法及数据传输系统
CN108777596A (zh) * 2018-05-30 2018-11-09 上海惠芽信息技术有限公司 一种基于声波的通信方法、通信系统及计算机可读存储介质
WO2019207143A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Myvox Ab A device, system and method for generating an acoustic-potential field of ultrasonic waves

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1251966A (zh) * 1998-10-16 2000-05-03 三星电子株式会社 发送数字信号的方法和装置
CN101887723A (zh) * 2007-06-14 2010-11-17 华为终端有限公司 一种对基音周期进行微调的方法和装置
CN101425291A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 株式会社东芝 语音处理装置及语音处理方法
CN102782749A (zh) * 2009-12-21 2012-11-14 Sk电信有限公司 在音频频带声通信中减少数据接收错误的系统和方法及其应用设备
CN104885386A (zh) * 2012-12-06 2015-09-02 思科技术公司 使用超声进行接近检测和设备关联的系统及相关方法
CN103954938A (zh) * 2014-01-26 2014-07-30 西安电子科技大学 一种sar回波信号的多子带接收合成方法
CN104062511A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 中国人民解放军国防科学技术大学 一种多路多目标回波信号的精确相位测量方法
CN107306163A (zh) * 2016-04-22 2017-10-31 富士通株式会社 导频频偏的处理装置、方法以及接收机
CN107645343A (zh) * 2016-07-20 2018-01-30 阿里巴巴集团控股有限公司 基于声波的数据发送/接收方法及数据传输系统
CN106323242A (zh) * 2016-08-03 2017-01-11 北京奇虎科技有限公司 无人机对空间结构检测方法、装置
CN106385290A (zh) * 2016-08-16 2017-02-08 北京小米移动软件有限公司 超声波校准方法及装置
WO2019207143A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 Myvox Ab A device, system and method for generating an acoustic-potential field of ultrasonic waves
CN108777596A (zh) * 2018-05-30 2018-11-09 上海惠芽信息技术有限公司 一种基于声波的通信方法、通信系统及计算机可读存储介质

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