CN110622444B

CN110622444B - 鲁棒的超声通信信号格式

Info

Publication number: CN110622444B
Application number: CN201880031316.3A
Authority: CN
Inventors: 欣田·E·林; 马蒂亚斯·贾维尔·阿尔马达; 李庆华
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2038-06-08
Also published as: EP3639413A4; WO2018231652A1; US20200169327A1; CN110622444A; US11316594B2; EP3639413A1

Abstract

描述了用于超声传输的方法和装置。从接收到的数据创建比特分组。向基于输入数据的比特分组添加循环冗余校验(CRC)。利用前向纠错对比特分组编码。对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流。将比特流转换成符号。每个符号被映射到双音多频(DTMF)。创建基于DTMF的第一音频缓冲区。提供音频缓冲区以便输出。

Description

鲁棒的超声通信信号格式

优先权要求

本申请要求2017年6月13日递交的标题为“ROBUST ULTRASOUND COMMUNICATIONSIGNAL FORMAT”的美国临时专利申请序列号62/519,024的优先权的权益。这里通过引用将上述临时申请全部并入。

技术领域

本文中所描述的各个方面总地涉及超声数据传输。这些方面用硬件、软件或者硬件和软件两者的混合来实现。

背景技术

由于超声传播的高度安全且有效的性质，已开发了利益超声信号的邻近检测应用。这些应用涵盖购物忠诚计划(shopping loyalty program)、PIN共享、2因素认证、自动会议室加入等等各种应用。单是最后一个应用就可为机构每年在生产力上节省数百万美元。

附图说明

以下描述和附图充分说明了具体方面以使得本领域技术人员能够实现它们。其他方面可包含结构的、逻辑的、电的、过程的和其他变化。一些方面的部分和特征可被包括在其他实施例中或者替代其他实施例的部分和特征。权利要求中记载的实施例涵盖了这些权利要求的所有可用等同物。

图1是根据一些方面的帧差错率的示范性图。

图2是根据一些方面的分组差错率的图。

图3是根据一些方面的频率使用的图示。

图4A根据一些方面图示了不同房间之间的WiFi重叠。

图4B根据一些方面图示了使用超声的不同房间之间没有重叠。

图5是根据一些方面的发送数据的流程图。

图6根据一些方面图示了数据的块交织。

图7是根据一些方面的频率映射的表格。

图8根据一些方面图示了超声信号。

图9是根据一些方面的接收数据的流程图。

图10图示了计算设备的框图，在该计算设备内可执行指令的集合或序列以使得设备执行本文论述的方法中的任何一者的示例。

图11根据一些方面图示了超声信号。

在接下来的详述描述中参考了附图。在不同的图中可使用相同标号来识别相同或相似的元素。在接下来的描述中，为了说明而非限制，记载了诸如特定结构、体系结构、接口、技术等等之类的具体细节以提供对各种实施例的各种方面的透彻理解。然而，受益于本公开的本领域技术人员将会清楚，各种实施例的各种方面可在脱离这些具体细节的其他示例中实现。在某些情况下，省略了对公知的设备、电路和方法的描述以免用不必要的细节模糊对各种实施例的描述。

具体实施方式

对超声频带的使用是受限制的。因此，空中(over-the-air，OTA)物理(PHY)信号可被标准化。标准化允许了可用于来自不同提供商的各种设备上的数据通信的共同信号格式。本文描述了具有循环冗余校验(cyclic redundancy check，CRC)、编码、映射、调制格式和前导选择的组合的信号格式。此格式对于环境损伤是鲁棒的，解码起来简单并且能够容忍设备缺陷。可利用双音多频(dual tone multi-frequency，DTMF)来传输该信号格式。DTMF调制使得将音调分离到立体声扬声器是简单的。使用立体声扬声器可减轻或去除由于二阶非线性而引起的可听噪声。此外，具有保护间隔的DTMF对抗典型的室内声音延迟分布(profile)和传播损耗。很少有感兴趣的频率允许使用戈泽尔(Goertzel)方法，该方法与快速傅立叶变换(fast Fourier transform，FFT)相比更容易实现且更快。此外，由于双信道扩散，DTMF与正交频分复用(Orthogonal frequency-division multiplexing，OFDM)方案相比可使用更低的SNR来解码。格雷映射和交织使得接收数据对于突发性噪声是鲁棒的。

在用户希望无线连接到在极近范围内的诸如无线显示器、扬声器、电话等等之类的外围设备的方面中，使用现有的射频(radio frequency，RF)信号强度可能不会始终保证用户连接到他们想要的无线外围设备。可能需要用户的输入来搜索在近邻的可能无线候选者的有序列表，并且在一些情况下输入PIN码来访问设备。

为了使能迅速且无缝的体验，可使用用于处于“听觉所及范围(ear shot)”近邻的设备之间的短消息传递的超声音频通信协议。诸如PIN或通告信标之类的数据可被嵌入到不可听的信号中。该信号可通过诸如PC或TV扬声器之类的扬声器被发送。在会议室中的发送设备的听觉所及范围内的设备可“听到”超声信号并且对消息解码。例如，会议室可包括发送数据的扬声器。会议室内的设备可听到并解码该数据。位于会议室之外的设备可能不能听到该超声信号。设备之间的数据传输可用于交换文件、智能对接、智能家庭使用、课堂出勤，等等。

本文描述的方面可实现具有最低限度信号丢失的无缝连通和将设备配设到无线外围设备。这种系统可节省业务时间并且可能节省金钱，这些时间和金钱否则可能被花费在手动配对到公共设施和/或要求额外的资源。此外，易于连接到设备可带来有价值的新用户体验。

在一些方面中，近超声频率中的双音多频(DTMF)被用于发送数据连同鲁棒的CRC、前向纠错(forward error correction，FEC)、格雷映射和双前导信号。与像码分多址接入(code division multiple access，CDMA)和OFDM之类的其他信号格式相比，近超声频率中的DTMF对于信道损伤、eps多径、容忍设备特性和非同步捕捉是鲁棒的。

由于较大的多普勒频移，超声信道是双倍弥散(dispersive)的，在频率上和在时间上。例如，利用通过超声信道的OFDM信号，对于10％的PER需要22dB的SNR。利用DTMF、戈泽尔算法和维特比解码器，可实现好于-8dB时的10％PER。这些结果可在图1中看出，图1是根据一些方面的帧差错率的示范性图。这些结果也可在图2中看出，图2是根据一些方面的分组差错率的示范性图。在图2中，两种不同模式中的示范性差错率被图示如下：模式0 210和模式1 220。在模式0中，有具有20ms的符号长度的20比特有效载荷并且没有保护间隔。分组差错率下降到在-3dB处接近0％。模式1使用具有40ms符号长度的20比特有效载荷和20ms保护间隔。在-6.4dB的信号噪声比下，有90％的分组差错率。

邻近配设可通过PC、膝上型计算机、平板设备、电话等等之间的超声通信来实现。可经由超声(例如，基于超声的数据)在客户端设备之间交换短消息(最多达64比特分组)。利用对于人类耳朵不可听的高频音调利用现代通信技术利用经修改的DTMF映射可将数据编码在声音缓冲区中。根据本发明的一些方面，从18kHz到20kHz的频率被使用。这些频率对于用户是不可听的，并且对于大多数常见移动设备的音频组件具有完全的重放和记录功能。图3是根据一些方面的频率使用的图示。频率范围302示出了可使用的频率，例如18kHz到19.6kHz。

超声是对使用诸如WiFi或蓝牙(BT)测距技术之类的现有RF解决方案的一种有吸引力的替换，现有的RF解决方案使用接收信号强度指示(received signal strengthindicator，RSSI)。为每间会议室配备RF发送器可污染WiFi频带，从而负面地影响WiFi/BT性能。图4A图示了不同房间之间的WiFi重叠。房间402、404、406和408各自分别具有RF发送器410、420、430和440。发送器410、420、430和440的每一者的范围412、422、432和442也被示出。此外，RF信号非常容易穿透办公室墙壁。因此，最强RSSI读数可能不是始终位于用户所在的那个会议室中。

其他信号格式，例如CDMA和OFDM，对于设备线性可具有较强的要求，并且可能以其他方式生成可听的干扰。OFDM对于信道估计和均衡可能也是高要求的，并且可能需要高SNR来解码。OFDM还遭遇峰均功率比(peak-to-average power ratio，PAPR)问题。

在一些方面中，近超声数据传输被用于支持会议室使用。图4B根据一些方面图示了使用超声的不同房间之间没有重叠。房间402、404、406和408各自可包括相应的扬声器450、460、470和480。扬声器450、460、470和480分别输出超声信号452、462、472和482。超声传输系统可自动将出席者的(一个或多个)移动设备配设到房间的外围设备，例如无线显示器或者电话/扩音器。超声信号452、462、472和482可能不会穿透墙壁进入其他房间中，从而不会污染其他房间。房间402、404、406或408的任何一者中的设备可在相应扬声器450、460、470和480的“听觉所及范围”中，但不在其他房间中的扬声器的“听觉所及范围”中。

在一些方面中，系统的通信信号参数被具体选择来对抗典型的办公室会议室环境中的信道条件。这包括7x7米那么大以及更大的房间大小。下面的表格1例示了每个膝上型笔记本500个解码尝试的简短验证过程的结果，其中假警报检测率为0％并且音频音量被设置为“低”(例如，在两个TV上大约是27％和13％)。

表格1

该系统使用无线通信技术来实现发送和接收设备之间的可靠的短消息传送。在一些方面中，系统利用CRC/FEC/格雷映射/双音多频(DTMF)调制/循环广播。在一些方面中，信号设计以37bps同时在广播设备和任何数目的接收设备之间实现鲁棒的通信链路。

图5是根据一些实施例的用于发送数据的过程500的流程图。在502，接收数据，例如PIN“123456”。在504，从数据创建数据的比特分组。在一示例中，六位PIN被转换成20比特分组。基于数据的长度也可使用其他分组长度。例如，8位PIN可被转换成27比特分组或者11位PIN可被转换成37比特分组。在506，为分组差错检测添加循环冗余校验(CRC)。在一方面中，CRC的长度是七比特并且被添加到分组。在508，比特流被传递到前向纠错(FEC)编码器中。在一示例中，前向纠错编码器是卷积编码器。卷积编码器通过引入奇偶比特来提供纠错能力。在一示例中，FEC编码器添加45比特来创建72比特的编码分组。

在510，在编码之后，经编码的分组被穿过块交织器以对抗突发差错。图6根据一些实施例图示了数据的块交织。会议室环境中的突发差错的最常见原因发生在门被大声关闭，瞬间使接收器的麦克风输入饱和时。

在512，交织的编码分组被转换成数据符号并且被映射到DTMF频率。在一示例中，交织的编码分组被划分成6比特数据符号，产生12个六比特数据符号。图7是根据一些方面的频率映射的表格。在一示例中，格雷编码通过将相邻符号布置为相差就一个比特来促进了最小化原始比特差错率。

在514，从DTMF表格创建音频缓冲区。创建音频缓冲区可包括脉冲塑形。图8根据一些实施例图示了超声信号。每个数据符号被映射到两个频率。在一示例中，数据符号的持续时间是40ms，具有20ms静默间隙来降低或减轻符号间干扰和延迟扩展。前导被用于指示分组的开始位置。在一方面中，前导在持续时间上类似于数据符号，但使用DTMF频率18kHz和18.097kHz，具有类似的20ms间隙间隔。在一方面中，前导被连续地发送。在另一方面中，前导被在不同时间发送。例如，第一前导可被发送，之后是一个或多个数据符号，然后第二前导可被发送。作为示例，第一前导可被发送，然后六个数据符号可被发送。接下来，第二前导可被发送，之后是六个数据符号。此发送顺序可对下一个编码分组继续。

DTMF的可能有用的一个特征是发送器也可分离双音调，对于每个立体声通道有一个。这种布置可大幅降低或去除由来自超声频率的3阶互调制生成的可听噪声。这使得该解决方案对于设备(TV)是友好的。因此，当数据符号被发送时，该数据符号的一个频率被从一个扬声器发送，并且该数据符号的另一频率被从另一扬声器发送。在516，通过一个或多个扬声器输出音频信号。

在一个示例广播系统中，发送器可循环地连续播放缓冲区。这个周期性信号可在接收器侧被利用来减少批处理模式中的时间。例如，为了对上述的72比特编码分组解码，对任何0.84秒痕迹的记录(在低多普勒环境中)可能就足够了。图11根据一些方面图示了用于20比特分组的超声信号。

在另一方面中，符号被通过两个不同的频率信道发送。一个频率信道在上文描述并且在18kHz和20kHz之间。第二频率信道是通过对数据符号和前导的频率进行上移来创建的。例如，第二频率信道可通过将频率上移2kHz来创建。音频信号于是可以是两个频率信道的组合。因此，经编码的分组可同时在两个频率信道上被发送。

图9是根据一些方面的接收数据的过程900的流程图。在902，声音输入被接收器接收。在一示例中，使用一个或多个麦克风。四个信道可被用于接收超声信号。对于接收器，多信道麦克风可被用于接收信号。在904，自动增益控制(automatic gain control，AGC)可被用于调整超声信号。在906，接收到的信号被经过带通滤波器，以保护用户的交谈隐私。例如，用于人类话音的频率可从信号中被过滤掉。在908，可对接收到的信号执行多普勒检测。在910，可完成信号噪声比(signal-to-noise ratio，SNR)估计。在912，DTMF解码器通过像戈泽尔之类的一个或多个音调检测算法(或者比FFT更快的其他算法)将信号部分映射回到比特流。在914，使比特流经过多信道最大比组合(maximal-ratio combining，MRC)。在916，比特流被解交织。在918，可利用例如维特比解码器对比特流解码。在920，检查CRC以确保分组有效。在一示例中，也可检查SNR以验证分组。在922，取回数据。在有效载荷被解密之后，用户空间中的应用可为该应用想要的任何用途而消耗经解码的消息。例如，有效载荷可用于将设备配对到另一设备。

示例机器描述

图10图示了计算设备1000的示范性框图，在该计算设备内可执行指令的集合或序列以使得设备执行本文论述的方法中的任何一者的示例。在替换方面中，机器1000可作为独立的设备来操作或者可连接(例如，联网)到其他机器。在联网部署中，机器1000在服务器-客户端网络环境中可作为服务器机器、客户端机器或者这两者来操作。在一方面中，机器1000在对等(peer-to-peer，P2P)(或其他分布式)网络环境中可充当对等机器。机器1000可以是用户设备(user equipment，UE)、演进型节点B(evolved Node B，eNB)、Wi-Fi接入点(access point，AP)、Wi-Fi台站(station，STA)、个人计算机(personal computer，PC)、平板PC、机顶盒(set-top box，STB)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、移动电话、智能电话、web电器、网络路由器、交换机或网桥，或者任何能够执行指定该机器要采取的动作的(顺序的或其他方式的)指令的机器。另外，虽然只图示了单个机器，但术语“机器”还应被理解为包括单独或联合执行指令的集合(或多个集合)以执行本文论述的任何一个或多个方法的机器的任何集合，例如云计算、软件即服务(software as a service，SaaS)、其他计算机集群配置。

如本文所述的示例可包括逻辑或若干个组件、模块或机构或者可在逻辑或若干个组件、模块或机构上操作。模块是能够执行指定的操作并且可按一定方式来配置或布置的有形实体(例如，硬件)。在一方面中，电路可按指定的方式被布置为模块(例如，在内部或者相对于外部实体，例如其他电路)。在一方面中，一个或多个计算机系统(例如，单机、客户端或服务器计算机系统)或者一个或多个硬件处理器的全部或部分可由固件或软件(例如，指令、应用部分或者应用)配置为进行操作来执行指定的操作的模块。在一方面中，软件可驻留在机器可读介质上。在一示例中，软件当被模块的底层硬件执行时使得该硬件执行指定的操作。

因此，术语“模块”被理解为涵盖有形实体，无论该实体是被物理上构造、具体配置(例如，硬连线)还是临时(例如，暂时)配置(例如，编程)为按指定的方式操作或者执行本文描述的任何操作的一部分或全部。考虑临时配置模块的方面，在任何一个时刻不需要实例化每个模块。例如，在模块包括利用软件配置的通用硬件处理器的情况下，该通用硬件处理器在不同时间可被配置为各个不同的模块。软件可相应地将硬件处理器配置为例如在一个时刻构成一特定模块并且在不同的时刻构成不同的模块。

机器(例如，计算机系统)1000可包括硬件处理器1002(例如，中央处理单元(central processing unit，CPU)、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)、硬件处理器核心或者这些的任何组合)、主存储器1004和静态存储器1006，其中的一些或全部可经由互连链路(例如，总线)1008与彼此通信。机器1000还可包括显示单元1010、字母数字输入设备1012(例如，键盘)以及用户界面(user interface，UI)导航设备1014(例如，鼠标)。在一示例中，显示单元1010、输入设备1012和UI导航设备1014可以是触摸屏显示器。机器1000还可包括存储设备(例如，驱动单元)1016、信号生成设备1018(例如，扬声器)、网络接口设备1020以及一个或多个传感器，例如全球定位系统(global positioning system，GPS)传感器、罗盘、加速度计或者其他传感器。机器1000可包括输出控制器1028，例如串行(例如，通用串行总线(universal serial bus，USB))、并行或者其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(near field communication，NFC)等等)连接以与一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等等)通信或者控制一个或多个外围设备。

存储设备1016可包括机器可读介质1022，其上存储了实现本文描述的技术或功能中的任何一个或多个或者被本文描述的技术或功能中的任何一个或多个所利用的一组或多组数据结构或指令1024(例如，软件)。指令1024在其被机器1000执行期间也可完全地或至少部分地驻留在主存储器1004内、静态存储器1006内或者硬件处理器1002内。在一示例中，硬件处理器1002、主存储器1004、静态存储器1006或者存储设备1016之一或者其任何组合可构成机器可读介质。

虽然机器可读介质1022被图示为单个介质，但术语“机器可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令1024的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或关联的缓存和服务器)。

术语“机器可读介质”可包括任何能够存储、编码或承载供机器1000执行并且使得机器1000执行本公开的任何一个或多个技术的指令或者能够存储、编码或承载被这种指令使用或者与这种指令相关联的数据结构的介质。非限制性机器可读介质示例可包括固态存储器，以及光介质和磁介质。机器可读介质的具体示例可包括：非易失性存储器，例如半导体存储器设备(例如电可编程只读存储器(Electrically Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，EEPROM))以及闪存设备；磁盘，例如内部硬盘和可移除盘；磁光盘；随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。在一些示例中，机器可读介质可包括非暂态机器可读介质。在一些示例中，机器可读介质可包括不是暂态传播信号的机器可读介质。

还可利用若干种传送协议中的任何一种(例如，帧中继、互联网协议(internetprotocol，IP)、传输控制协议(transmission control protocol，TCP)、用户数据报协议(user datagram protocol，UDP)、超文本传送协议(hypertext transfer protocol，HTTP)等等)经由网络接口设备1020利用传输介质通过通信网络1026来发送或接收指令1024。示例通信网络可包括局域网(local area network，LAN)、广域网(wide area network，WAN)、分组数据网络(例如，互联网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(Plain OldTelephone，POTS)网络以及无线数据网络(例如，被称为

的电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.11标准族、被称为Wi

的IEEE 802.16标准族)、IEEE 802.15.4标准族、长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准族、通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)标准族、对等(peer-to-peer，P2P)网络，等等。在一示例中，网络接口设备520可包括一个或多个物理插座(例如，以太网、同轴或电话插座)或者一个或多个天线来连接到通信网络526。在一示例中，网络接口设备520可包括多个天线以利用单输入多输出(single-inputmultiple-output，SIMO)、多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)或者多输入单输出(multiple-input single-output，MISO)技术中的至少一者来无线地通信。在一些示例中，网络接口设备520可利用多用户MIMO技术来无线地通信。术语“传输介质”应被理解为包括能够存储、编码或承载指令来供机器500执行的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质来促进这种软件的通信。

附加注释和方面：

示例1是一种用于超声传输的装置，该装置包括处理电路，该处理电路被配置为：从输入数据创建比特分组；向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验(CRC)；利用前向纠错对所述比特分组编码；对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流；将所述比特流划分成符号；将每个符号映射到双音多频(DTMF)；基于所述DTMF创建第一音频缓冲区；并且提供所述音频缓冲区。

在示例2中，如示例1所述的主题包括，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中所述处理电路还被配置为创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区并且提供所述第二音频缓冲区。

在示例3中，如示例2所述的主题包括第一扬声器，其中所述第一音频缓冲区被提供到所述第一扬声器并且所述第一扬声器被配置为输出所述第一音频缓冲区；以及第二扬声器，其中所述第二音频缓冲区被提供到所述第二扬声器，并且其中所述第二扬声器被配置为输出所述第二音频缓冲区。

在示例4中，如示例1-3所述的主题包括，其中所述处理电路还被配置为在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导。

在示例5中，如示例4所述的主题包括，其中所述前导包括两个符号。

在示例6中，如示例5所述的主题包括，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

在示例7中，如示例5-6所述的主题包括，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

在示例8中，如示例1-7所述的主题包括，其中所述处理电路还被配置为在符号之间引入保护间隔。

在示例9中，如示例1-8所述的主题包括，其中每个符号包括六个比特。

在示例10中，如示例1-9所述的主题包括，其中所述处理电路还被配置为反复地控制所述音频缓冲区的广播。

在示例11中，如示例1-10所述的主题包括，其中所述处理电路还被配置为：接收来自设备的、基于所述音频缓冲区的配对数据；并且基于接收到的配对数据将所述设备与所述装置配对。

示例12是一种用于超声传输的方法，该方法包括：从输入数据创建比特分组；向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验(CRC)；利用前向纠错对所述比特分组编码；对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流；将所述比特流划分成符号；将每个符号映射到双音多频(DTMF)；基于所述DTMF创建第一音频缓冲区；并且提供所述音频缓冲区。

在示例13中，如示例12所述的主题包括，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中所述方法还包括创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区并且提供所述第二音频缓冲区。

在示例14中，如示例13所述的主题包括，将所述第一音频缓冲区输出到第一扬声器；并且将所述第二音频缓冲区输出到第二扬声器。

在示例15中，如示例12-14所述的主题包括，在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导。

在示例16中，如示例15所述的主题包括，其中所述前导包括两个符号。

在示例17中，如示例16所述的主题包括，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

在示例18中，如示例16-17所述的主题包括，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

在示例19中，如示例12-18所述的主题包括，在两个符号之间引入保护间隔。

在示例20中，如示例15-19所述的主题包括，其中每个符号包括六个比特。

在示例21中，如示例12-20所述的主题包括，反复地控制所述音频缓冲区的广播。

在示例22中，如示例12-21所述的主题包括，接收来自设备的、基于所述音频缓冲区的配对数据；并且基于接收到的配对数据将所述设备与所述装置配对。

示例23是一种包括指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在其被处理电路执行时进行以下操作：从输入数据创建比特分组；向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验(CRC)；利用前向纠错对所述比特分组编码；对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流；将所述比特流划分成符号；将每个符号映射到双音多频(DTMF)；基于所述DTMF创建第一音频缓冲区；并且提供所述音频缓冲区。

在示例24中，如示例23所述的主题包括，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中指令使得所述处理电路创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区并且提供所述第二音频缓冲区。

在示例25中，如示例24所述的主题包括，其中指令使得所述处理电路：将所述第一音频缓冲区输出到第一扬声器；并且将所述第二音频缓冲区输出到第二扬声器。

在示例26中，如示例23-25所述的主题包括，其中指令使得所述处理电路在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导。

在示例27中，如示例26所述的主题包括，其中所述前导包括两个符号。

在示例28中，如示例27所述的主题包括，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

在示例29中，如示例27-28所述的主题包括，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

在示例30中，如示例23-29所述的主题包括，其中指令使得所述处理电路在符号之间引入保护间隔。

在示例31中，如示例23-30所述的主题包括，其中每个符号包括六个比特。

在示例32中，如示例23-31所述的主题包括，其中指令使得所述处理电路反复地控制所述音频缓冲区的广播。

在示例33中，如示例23-32所述的主题包括，其中指令使得所述处理电路：接收来自设备的、基于所述音频缓冲区的配对数据；并且基于接收到的配对数据将所述设备与所述装置配对。

示例34是包括指令的至少一个机器可读介质，所述指令当被处理电路执行时使得所述处理电路执行操作来实现示例1-33的任何一者。

示例35是一种装置，包括用于实现示例1-33的任何一者的装置。

示例36是一种系统，用来实现示例1-33的任何一者。

示例37是一种方法，用来实现示例1-33的任何一者。

以上详细描述包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图以图示方式示出了可实现的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。这种示例可包括除了示出或描述的那些以外的额外的元素。然而，还设想到的是包括示出或描述的元素的示例。另外，还设想到的是使用示出或描述的这些元素的任何组合或置换的示例(或其一个或多个方面)，无论是对于特定的示例(或其一个或多个方面)，还是对于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。

本文档中引用的公布、专利和专利文档在此被通过引用全部并入，就好像各自通过引用并入了一样。在本文档和这样通过引用并入的那些文档之间存在不一致用法的情况下，并入的(一个或多个)参考文献中的用法是本文档的用法的补充；对于不可调和的不一致，本文档中的用法主控。

在本文档中，像专利文档中常见的那样，独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或使用，使用了术语“一”来包括一个或多于一个。在本文档中，术语“或”用于指代非排他性或，从而使得“A或B”包括“A，但没有B”、“B，但没有A”以及“A和B”，除非另有指示。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”被用作相应术语“包含”和“其中”的简明英语等同术语。另外，在所附权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放性的，也就是说，除了在权利要求中这种术语之后列出的那些元素以外还包括其他元素的系统、设备、物品或过程仍被认为落在该权利要求的范围内。另外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等等仅被用作标签，而并不打算对其对象暗示数值顺序。

如上所述的方面可在各种硬件配置中实现，这些硬件配置可包括用于执行指令的处理器，这些指令执行描述的技术。这种指令可被包含在机器可读介质中，例如适当的存储介质或存储器或其他处理器可执行介质。

上述描述意图是说明性的，而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可与其他的示例组合使用。其他实施例例如可被本领域普通技术人员在查看以上描述后使用。摘要用于允许读者迅速地确定技术公开的性质。它是在如下理解下提交的：它不会被用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在以上详细描述中，各种特征可被分组在一起以使本公开简单化。然而，权利要求可不记载这里公开的每一个特征，因为实施例可以所述特征的子集为特征。另外，实施例可包括比特定示例中公开的那些更少的特征。从而，特此将所附权利要求并入到具体实施方式部分中，一个权利要求独立作为一个单独的实施例。本文公开的实施例的范围应参考所附权利要求以及这种权利要求有权享有的等同物的完整范围来确定。

Claims

1.一种用于超声传输的装置，该装置包括处理电路，该处理电路被配置为：

从输入数据创建比特分组；

向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验CRC；

利用前向纠错对所述比特分组编码；

对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流；

将所述比特流划分成多个符号；

将所述多个符号中的每个符号映射到双音多频DTMF，所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述多个符号中的每个符号被映射到所述第一音调和所述第二音调二者；

基于所述DTMF，创建包括所述第一音调的第一音频缓冲区和包括所述第二音调的第二音频缓冲区；并且

提供所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区；以及

反复地控制所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区的广播，其中所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区被循环地连续广播。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中所述处理电路还被配置为创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区并且提供所述第二音频缓冲区。

3.如权利要求2所述的装置，还包括第一扬声器以及第二扬声器，其中所述第一音频缓冲区被提供到所述第一扬声器并且所述第一扬声器被配置为输出所述第一音频缓冲区，其中所述第二音频缓冲区被提供到所述第二扬声器，并且其中所述第二扬声器被配置为输出所述第二音频缓冲区。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述处理电路还被配置为在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述前导包括两个符号。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

7.如权利要求5所述的装置，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述处理电路还被配置为在所述符号之间引入保护间隔。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述符号中的每个符号包括六个比特。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述处理电路还被配置为：

接收来自设备的、基于所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区的配对数据；并且

基于接收到的配对数据将所述设备与所述装置配对。

11.一种用于超声传输的方法，该方法包括：

从输入数据创建比特分组；

向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验CRC；

利用前向纠错对所述比特分组编码；

对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流；

将所述比特流划分成多个符号；

提供所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区；以及

12.如权利要求11所述的方法，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中所述方法还包括创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区并且提供所述第二音频缓冲区。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

将所述第一音频缓冲区提供到第一扬声器；并且

将所述第二音频缓冲区提供到第二扬声器。

14.如权利要求11所述的方法，还包括在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述前导包括两个符号。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

18.如权利要求11所述的方法，还包括在所述符号之间引入保护间隔。

19.如权利要求11所述的方法，其中所述符号中的每个符号包括六个比特。

20.如权利要求11所述的方法，还包括：

基于接收到的配对数据对所述设备进行配对。

21.一种包括指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在被处理电路执行时用于执行如权利要求11-20中的任一项所述的方法。

22.一种电子设备，包括：

处理器；以及

与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述电子设备：

从输入数据创建比特分组；

向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验CRC；

利用前向纠错对所述比特分组编码；

对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流；

将所述比特流划分成多个符号；

提供所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区；以及

23.如权利要求22所述的电子设备，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中所述电子设备还被使得创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区并且提供所述第二音频缓冲区。

24.如权利要求23所述的电子设备，还包括第一扬声器以及第二扬声器，其中所述第一音频缓冲区被提供到所述第一扬声器并且所述第一扬声器被配置为输出所述第一音频缓冲区，其中所述第二音频缓冲区被提供到所述第二扬声器，并且其中所述第二扬声器被配置为输出所述第二音频缓冲区。

25.如权利要求22所述的电子设备，其中所述电子设备还被使得在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导。

26.如权利要求25所述的电子设备，其中所述前导包括两个符号。

27.如权利要求26所述的电子设备，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

28.如权利要求26所述的电子设备，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

29.如权利要求22所述的电子设备，其中所述电子设备还被使得在所述符号之间引入保护间隔。

30.如权利要求22所述的电子设备，其中所述符号中的每个符号包括六个比特。

31.如权利要求22所述的电子设备，其中所述电子设备还被使得：

基于接收到的配对数据将所述设备与所述电子设备配对。

32.一种用于超声传输的装置，所述装置包括：

用于从输入数据创建比特分组的部件；

用于向基于所述输入数据的所述比特分组添加循环冗余校验CRC的部件；

用于利用前向纠错对所述比特分组编码的部件；

用于对经编码的比特分组进行块交织以创建比特流的部件；

用于将所述比特流划分成多个符号的部件；

用于将所述多个符号中的每个符号映射到双音多频DTMF的部件，所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述多个符号中的每个符号被映射到所述第一音调和所述第二音调二者；

用于基于所述DTMF，创建包括所述第一音调的第一音频缓冲区和包括所述第二音调的第二音频缓冲区的部件；以及

用于提供所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区的部件；以及

反复地控制所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区的广播的部件，其中所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区被循环地连续广播。

33.如权利要求32所述的装置，其中所述DTMF包括第一音调和第二音调，其中所述第一音频缓冲区包括所述第一音调，并且其中所述装置还包括用于创建包括所述第二音调的第二音频缓冲区的部件、以及用于提供所述第二音频缓冲区的部件。

34.如权利要求33所述的装置，还包括：

用于将所述第一音频缓冲区提供到第一扬声器的部件；以及

用于将所述第二音频缓冲区提供到第二扬声器的部件。

35.如权利要求32所述的装置，还包括用于在所述第一音频缓冲区的开始处创建前导的部件。

36.如权利要求35所述的装置，其中所述前导包括两个符号。

37.如权利要求36所述的装置，其中所述前导的所述两个符号被连续地发送。

38.如权利要求36所述的装置，其中所述前导的所述两个符号被非连续地发送。

39.如权利要求32所述的装置，还包括用于在所述符号之间引入保护间隔的部件。

40.如权利要求32所述的装置，其中所述符号中的每个符号包括六个比特。

41.如权利要求32所述的装置，还包括：

用于接收来自设备的、基于所述第一音频缓冲区和所述第二音频缓冲区的配对数据的部件；以及

用于基于接收到的配对数据将所述设备与所述装置进行配对的部件。