CN110880957B - 声波通信方法及装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种声波通信方法及装置、电子设备；涉及通信技术领域。所述方法包括：将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件；根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端。本公开可以提高声波通信过程中数据传输的抗干扰能力。

Description

声波通信方法及装置、电子设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种声波通信方法、声波通信装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

声波通信的基本原理是，数据发送端采用声波信号对待传输数据进行编码调制，并播放调制后的声波信号；数据接收端在接收到声波信号后，根据调制规则进行解调，从而还原出对应的传输数据。

但在现有技术的声波通信方案中，数据传输的抗干扰能力仍存在进一步优化的空间。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种声波通信方法、声波通信装置、电子设备以及计算机可读存储介质，从而至少在一定程度上提高声波通信过程中数据传输的抗干扰能力，进而提高数据传输的成功率以及准确率。

根据本公开的一个方面，提供一种声波通信方法，包括：

将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件；

根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端。

根据本公开的一个方面，提供一种声波通信方法，包括：

根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

在各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第一数据码；在各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第二数据码；

基于各所述待定数据位的数据码，得到所述声波信号对应的传输数据。

根据本公开的一个方面，提供一种声波通信装置，包括：

频带确定模块，用于将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

能量配置模块，用于在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件；

声波发送模块，用于根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差为第一能量差，所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差为第二能量差；所述第一能量关系条件包括：第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果；所述第二能量关系条件包括：所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第一阈值不小于所述第二阈值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一分帧和所述第二分帧相邻；所述第一频带和所述第二频带相邻。

在本公开的一种示例性实施例中，所述声波发送模块通过下述步骤生成所述待传输数据对应的待传输声波信号：根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息确定频域数据；对所述频域数据进行傅里叶逆变换得到对应的时域数据，并基于所述时域数据生成所述待传输数据对应的待传输声波信号。

根据本公开的一个方面，提供一种声波通信装置，包括：

频带确定模块，根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

数据码确定模块，用于在各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第一数据码；在各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第二数据码；

数据还原模块，用于基于各所述待定数据位的数据码，得到所述声波信号对应的传输数据。

在本公开的一种示例性实施例中，所述数据码确定模块包括：

第一能量差计算单元，用于计算所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第一能量差；

第二能量差计算单元，用于计算所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第二能量差；

能量关系确定单元，用于在所述第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件；在所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第一阈值不小于所述第二阈值。

在本公开的一种示例性实施例中，其中：所述第一运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一分帧和所述第二分帧相邻；所述第一频带和所述第二频带相邻。

在本公开的一种示例性实施例中，所述频带确定模块通过下述方法根据接收到的声波信号计算频域数据：对接收到的声波信号进行分帧处理，得到多个分帧信号；对各所述分帧信号进行傅里叶变换，得到所述声波信号对应的频域数据。

根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的方法。

根据本公开的一个方面，提供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意一项所述的方法。

本公开示例性实施例可以具有以下部分或全部有益效果：

在公开示例实施方式所提供的声波通信方法中，是通过两个不同的分帧中两个不同频带之间的相对能量关系来表示数据码，而非通过瞬间的能量值高低表示数据码。由于常规的背景噪声是稳态的，相对于声波信号是非瞬态变化的；因此在有背景噪声的场景下，相比于传统技术中通过能量值高低来表示数据码的方案，本示例实施方式中的方案在确定相对能量关系时，可以有效抵消稳态噪声带来的信号波动，避免稳态噪声的干扰，从而可以提高声波通信过程中数据传输的抗干扰能力，进而提高数据传输的成功率以及准确率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了可以应用本公开实施例的一种声波通信方法及装置的示例性系统架构的示意图；

图2示意性示出了根据本公开的一个实施例的声波通信方法的流程图；

图3示出了根据本公开的一个实施例的目标分帧及目标频带示意图；

图4示出了根据本公开的一个实施例的目标频带能量配置示意图；

图5示意性示出了根据本公开的一个实施例的声波通信方法的流程图；

图6示意性示出了根据本公开的一个实施例的声波通信装置的框图；

图7示意性示出了根据本公开的一个实施例的声波通信装置的框图；

图8示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

图1示出了可以应用本公开实施例的一种声波通信方法及装置的示例性应用环境的系统架构的示意图。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102；且终端设备101、102中之一可以作为数据发送端，另一可以作为数据接收端。数据发送端至少包括扬声器等音频广播模块，数据接收端至少包括拾音器等音频采集模块。终端设备101、102可以是具有音频广播模块和音频采集模块的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、智能家电、智能音箱、台式计算机、便携式计算机等等。此外，根据需要系统架构100还可以包括网络和服务器，网络用以在终端设备101、102和服务器之间提供通信链路的介质。网络可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。应该理解，图1中的终端设备的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备，从而实现点对点、一对多或多对多的声波通信。

但本领域技术人员容易理解的是，上述应用场景仅是用于举例，本示例性实施例中并不以此为限。

在发明人提供的一种技术方案中，数据发送端和数据接收端可以采用设定好的固定频点组进行对接通信，并且通过建立待传输数据与频点组之间的对应关系进行数据的声波编码，进而将待传输数据以声波方式发送出去，而数据接收端对约定好的频点组频域进行能量检测，将检测到的声波信号通过上述对应关系转换为原始数据，则完成整个声波发送和接收过程。

举例而言，频点组包括频点k1(如10kHz)、频点k2(如11kHz)、频点k3(如12kHz)以及频点k4(如13kHz)四个频点，可以表示长度为四个数据位的数据；各数据位的数据码可以基于各频点的能量高低表示；例如，能量高于能量阈值则对应的数据码为1，能量低于能量阈值则对应的数据码为0。举例而言，在频点k1、频点k2以及频点k3的能量均低于能量阈值且频点k4的能量高于能量阈值时，对应数据码分别为0、0、0、1。例如，如果检测到声波信号的频点k1、频点k2、频点k3以及频点k4的能量(如能量谱)分别为100、5000、20、6000，能量阈值为3000，则对应数据码分别为0、1、0、1，对应的被传输数据为5。

然而在实际应用中，声波通信的周边环境可能会存在背景噪声，如电风扇的噪声、发动机噪声、说话噪声、音乐噪声等，同时由于声波信号属于机械波，所以在声波通信过程中，声波信号和环境噪声信号会线性叠加。因此，背景噪声的存在将可能会使得在接收到的声波信号中，上述指定频点的能量高于调制时的能量，从而导致在和能量阈值进行比对时产生误判，进而导致数据传输失败或者数据传输错误，降低了数据传输的可靠性。

基于上述一个或多个问题，本公开示例实施方式中提供了一种新的声波通信方法。本公开实施例所提供的声波通信方法可以由终端设备101、102执行，相应的，声波通信装置也可以设置于终端设备101、102中。当然，本公开实施例所提供的声波通信方法中的部分步骤也可以部署在服务端执行，本公开对此不做特殊限定。

举例而言，在一种示例性实施例中，终端设备101为数据发送端，终端设备102为数据接收端，终端设备101可以将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带。在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件。根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至终端设备102。终端设备102在接收到声波信号之后，则可以根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带；进而根据各所述目标频带的能量关系确定各待定数据位的数据码，还原出传输数据。

在本示例实施方式所提供的声波通信方法中，是通过两个不同的分帧中两个不同频带之间的相对能量关系来表示数据码，而非通过瞬间的能量值高低表示数据码。由于常规的背景噪声是稳态的，相对于声波信号是非瞬态变化的，因此在有背景噪声的场景下，相比于传统技术中通过能量值高低来表示数据码的方案，本示例实施方式中的方案在确定相对能量关系时，可以有效抵消稳态噪声带来的信号波动，避免稳态噪声的干扰，从而可以提高声波通信过程中数据传输的抗干扰能力，进而提高数据传输的成功率以及准确率。

以下从信号发送端对本公开实施例的技术方案进行详细阐述：

参考图2所示，本示例实施方式提供了一种声波通信方法，该声波通信方法可以包括下述步骤S210至步骤S230。其中：

在步骤S210中，将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带。

本示例实施方式中，上述声波通信方法可以应用于不同的应用场景，例如，可以应用于交易支付场景、文件传输场景、WiFi热点配对场景、名片识别场景等。基于应用场景的不同，待传输的信息可以为数字、文本、图像等。为了便于信息的传输以及信号的调制，本示例实施方式中，可以首先将待传输的信息转换为二进制的待传输数据，即待传输数据的各数据位可以为第一数据码或第二数据码。举例而言，待传输的信息为数字9，以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则待传输数据为1001；即待传输数据的各数据位的数据码依次为“1”、“0”、“0”、“1”。此外，在本公开的一些示例性实施例中，待传输数据还可以包括奇偶校验位以及纠错位等其他数据位，本示例性实施例中对此不做特殊限定。

本示例实施方式中，可以指定多个频带作为候选频带。同时，由于日常生活中大部分背景噪声存在于中低频，为了降低背景噪声的干扰，本示例实施方式中在信噪比较高的高频频带选择候选频带；此外，也可以根据根据背景噪声所在频带动态选择候选频带；候选频带的数量可以根据需要设定，例如8个、16个、32个等。分帧的时长同样可以根据需要设定，例如，在需要提高数据传输的速度时，可以适当减小分帧的时长，在需要提高数据传输的可靠性时，可以适当增加分帧的时长。

本示例实施方式中，是通过目标分帧以及目标频带表示一个数据码；其中，目标分帧包括第一分帧和第二分帧；目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带。因此，可以根据候选频带的数量确定两个分帧可以传输的数据长度；例如，候选频带的数量为8个(如分别为频带1～频带8)，2个分帧可以传输4个数据位的数据码。同时，可以根据声波信号的时长以及分帧的时长确定声波信号包括的分帧数量；例如，每一分帧的时长为100毫秒时，声波信号的时长为0.6秒时，则该声波信号可以被划分为6个分帧(如分别为分支1～分帧6)，可以传输长度为12个数据位的待传输数据。

以上述目标分帧包括的两个分帧相邻、上述目标频带包括的两个频带相邻为例，目标分帧可以包括分帧i和分帧i+1，其中i均为奇数；如包括分帧1和分帧2、分帧3和分帧4等。目标频带可以包括频带k和频带k+1，其中k均为奇数；如包括频带3和频带4、频带7和频带8等。进而，可以将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带。例如，待传输数据为包括11个数据位，其中1001分别位于第5～8数据位；则目标数据位5对应的目标分帧包括分帧3和分帧4，目标频带包括频带1和频带2；目标数据位7对应的目标分帧包括分帧3和分帧4，目标频带包括频带5和频带6等。此外，如果上述声波信号仅包括2个分帧，则可以直接将这2个分帧直接确定为目标分帧。

需要说明的是，在本公开的一些示例性实施例中，上述i也可以均为偶数，同时上述k也均为偶数；或者，上述i也可以均为奇数，同时上述k均为偶数；或者，上述i也可以均为偶数，同时上述k均为奇数等。在本公开的一些示例性实施例中，上述目标分帧包括的两个分帧也可以不相邻，例如，目标分帧包括分帧1和分帧3、分帧2和分帧4等；上述目标频带包括的两个频带也可以不相邻，例如，目标频带包括频带1和频带3、频带2和频带4等。在本公开的一些示例性实施例中，不同的所述目标分帧也可以共同包括同一分帧，例如，目标分帧包括分帧1和分帧3、分帧1和分帧4等；不同的所述目标频带也可以共同包括同一频带，例如，目标频带包括频带1和频带3、频带1和频带4等。本示例性实施例中并不以此为限，这些同样属于本公开的保护范围。

在步骤S220中，在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件。

本示例实施方式中，可以根据目标分帧中所述目标频带的能量差异确定各所述目标频带满足的能量关系条件。其中，声波信号在某一频带的能量通常与声波信号在该频带的振幅正相关。本示例实施方式中，可以通过能量谱来表征声波信号在某一频带的能量。能量谱也称为能量谱密度，主要通过密度的概念描述信号能量在各频带的分布情况，其量纲是焦/赫。在本公开的其他示例性实施例中，对于为功率信号的声波信号也可以通过如功率谱等其他方式表征在某一频带的能量；本示例性实施例中对此不做特殊限定。

举例而言，参考图3所示，所述目标分帧包括第一分帧以及第二分帧，如第i分帧及第i+1分帧；所述目标频带包括第一频带和第二频带；如第k频带及第k+1频带；则可以根据第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量差确定第一能量差dE(i，k)，如dE(i，k)＝E(i，k+1)-E(i，k)；其中，E(i，k)表示第i分帧中第k频带能量值，i和k均为正整数。同时，根据第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量差确定第二能量差dE(i+1，k)，如dE(i+1，k)＝E(i+1，k+1)-E(i+1，k)。

进而可以根据第一能量差与第二能量差之间的运算结果确定各所述目标频带满足的能量关系条件；例如，所述第一能量关系条件可以为，第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果；所述第二能量关系条件可以为，所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果。但本示例性实施例中并不以此为限，例如也可以是首先将第一分帧中第一频带与第二频带的能量平方差作为第一能量平方差，将第二分帧中第一频带与第二频带的能量平方差作为第二能量平方差，并通过第一能量平方差和第二能量平方差之间的运算结果确定各所述目标频带满足的能量关系条件等。

以计算第一能量差与第二能量差之差为例，本示例实施方式中可以计算所述第一能量差dE(i，k)与所述第二能量差dE(i+1，k)之差，得到运算结果ddE(i，k)，如ddE(i，k)＝dE(i，k)-dE(i+1，k)；如果运算结果为第一运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差dE(i+1，k)低于第一阈值t1，则确定各所述目标频带满足所述第一能量关系；如果运算结果为第二运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差高于第二阈值t2，则确定各所述目标频带满足所述第二能量关系；其中，所述第一阈值不小于所述第二阈值。例如，第一阈值和第二阈值均为0、均为500、均为-1000等；或者，所述第一阈值为2000、第二阈值为500，所述第一阈值为1000、第二阈值为-600等。以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则第一数据码和第二数据码可以通过下式表示：

即如果目标数据位的数据码F(i，k)是1，则配置第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量以及第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量，使得ddE(i，k)＞t1；以t1＝500为例，第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量(如能量谱)例如可以分别为5000、0，第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为0、0；或者，第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为0、0，第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为0、5000等等。如果目标数据位的数据码F(i，k)是0，则配置第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量以及第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量，使得ddE(i，k)＜t2；以t2＝-1000为例，第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为0、0，第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为5000、0；或者，第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为0、5000，第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量例如可以分别配置为0、0等等。

进而，参考图4所示，对于上述待传输数据为1001；则可以对分帧3和分帧4的频带1～频带8的能量分别进行配置，使得各频带的能量满足数据码对应的能量关系。

在一些示例性实施例中也可以是，如果运算结果为第一运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差dE(i+1，k)高于第二阈值t2，则确定各所述目标频带满足所述第一能量关系；如果运算结果为第二运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差低于第一阈值t1，则确定各所述目标频带满足所述第二能量关系；其中，所述第一阈值不小于所述第二阈值。仍以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则第一数据码和第二数据码可以通过下式表示：

即如果目标数据位的数据码F(i，k)是1，则配置第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量以及第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量，使得ddE(i，k)＜t2。如果目标数据位的数据码F(i，k)是0，则配置第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量以及第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量，使得ddE(i，k)＞t1。

在本公开的一些示例性实施例中，也可以直接对第一能量差和第二能量差进行比较运算，进而根据比较运算的结果确定各所述目标频带满足的能量关系条件。例如，所述第一能量关系条件可以为，第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果，所述第二能量关系条件可以为，所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果。其中，所述第一运算结果为，所述第一能量差dE(i，k)大于第二能量差dE(i+1，k)；所述第二运算结果为，所述第一能量差dE(i，k)小于第二能量差dE(i+1，k)。仍以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则第一数据码和第二数据码可以通过下式表示：

即如果目标数据位的数据码F(i，k)是1，则配置第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量以及第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量，使得dE(i，k)＜dE(i+1，k)。如果目标数据位的数据码F(i，k)是0，则配置第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量以及第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量，使得dE(i，k)＞dE(i+1，k)。

本领域技术人员容易理解的是，在本公开的一些示例性实施例中也可以是，所述第一运算结果为所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为所述第一能量差大于第二能量差。本示例实施方式中的“高于”可以根据需要修改为“高于或等于”，“低于”可以根据需要修改为“低于或等于”。这些同样属于本公开的保护范围。

此外，在本公开的更多实施例中也可以对所述第一能量差和第二能量差进行其他运算，例如对所述第一能量差和第二能量差进行求积运算；进而，所述第一运算结果可以为所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积大于0；所述第二运算结果可以为所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积小于0；或者，所述第一运算结果可以为，所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积小于0；所述第二运算结果可以为所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积大于0等等。即本示例实施方式中对于所述第一能量差和第二能量差之间的运算方式不做特殊限定。

在步骤S230中，根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端。

在根据各数据位的数据码对声波信号各目标分帧中各目标频带的能量进行配置之后，则可以根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息得到声波信号各分帧各频点的频域表示；例如，第i分帧第m频点的频域表示为X(i，m)。将频域数据转换为时域数据，即可生成所述待传输数据对应的待传输声波信号。本示例实施方式中，可以对所述频域数据进行傅里叶逆变换得到对应的时域数据；当然，也可以通过如小波逆变换等其他方式将频域数据转换为时域数据；本示例性实施例中对此不做特殊限定。以傅里叶逆变换为例，可以通过下式计算第i分帧的时域数据x(i)：

其中，N₀为逆变换点数。

在分别计算得到各分帧的时域数据之后，可以对多个分帧的时域数据进行拼接，得到待传输数据对应的数字音频数据。然后对数字音频数据进行DA转换，得到的模拟信号即为待传输声波信号，进而可以通过扬声器等音频广播模块将待传输声波信号发送至数据接收端。

下面，从与上述数据发送端相对应的数据接收端对本公开实施例的技术方案进行进一步的阐述：

参考图5所示，本示例实施方式提供了一种声波通信方法，该声波通信方法可以包括下述步骤S510至步骤S530。其中：

在步骤S510中，根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带。

本示例实施方式中，数据接收端可以通过拾音器等音频采集模块接收信号发送端产生的声波信号。在接收到属于声波信号后，通过AD转换将声波转换从模拟信号的转换为数据数据，即可得到声波信号对应的时域数据。进而，可以基于时域数据对声波信号进行分帧处理，得到多个分帧信号。

本示例实施方式中，可以按照预先设定的帧长以及帧移对声波信号进行分帧。其中，帧长例如为20毫秒、30毫秒、50毫秒等；帧移例如可以为帧长的三分之一或二分之一等。同时，由于采样率的影响，某一频点的信号能量会扩散到相邻频点上，出现频谱泄漏现象；为了减少频谱泄漏，本示例实施方式中还可以对分帧信号添加窗函数，例如，三角窗、汉宁窗、汉明窗、高斯窗等。以汉明窗为例，对应的窗函数可以如下：

其中

N为窗长度(即单个窗采样点总个数)。

在进行分帧加窗处理之后，对各所述分帧信号进行时频变换，得到所述声波信号对应的频域数据；例如，可以通过如傅里叶变换、小波变换等方式进行时频变换。以傅里叶变换为例，可以通过下式计算得到第i分帧第m个频点的频域表示X(i，m)：

其中，m∈[1，N]；N为窗长度(即单个窗采样点总个数)。

在得到各分帧各频点的频域表示之后，则可以计算各频点的能量谱值，例如，第i分帧第m个频点的能量谱值S(i，m)＝|X(i，m)|²。在计算得到各频点的能量谱值之后，可以将所有所述频点划分为多个频带，即划分出上述候选频带。举例而言，可以将所有所述频点划分K个频带；例如，根据需要，划分的频带数量可以为8个、16个、32个等。进而，第i分帧第k个频带的能量E(i，k)可以通过第k个频带中各频点的能量谱值均值或者总和值等方式表示。

将所有所述频点划分K个频带之后，可以确定声波信号中包括的目标分帧以及目标频带。本示例实施方式中，目标分帧可以包括第一分帧以及第二分帧，目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带。以上述目标分帧包括的两个分帧相邻、上述目标频带包括的两个频带相邻为例，目标分帧可以包括分帧i和分帧i+1，其中i均为奇数；如包括分帧1和分帧2、分帧3和分帧4等。目标频带可以包括频带k和频带k+1，其中k均为奇数；如包括频带3和频带4、频带7和频带8等。

需要说明的是，在本公开的其他示例性实施例中，上述i也可以均为偶数，同时上述k也均为偶数；或者，上述i也可以均为奇数，同时上述k均为偶数；或者，上述i也可以均为偶数，同时上述k均为奇数等。在本公开的其他示例性实施例中，上述目标分帧包括的两个分帧也可以不相邻，例如，目标分帧包括分帧1和分帧3、分帧2和分帧4等；上述目标频带包括的两个频带也可以不相邻，例如，目标频带包括频带1和频带3、频带2和频带4等。在本公开的其他示例性实施例中，不同的所述目标分帧也可以共同包括同一分帧，例如，目标分帧包括分帧1和分帧3、分帧1和分帧4等；不同的所述目标频带也可以共同包括同一频带，例如，目标频带包括频带1和频带3、频带1和频带4等。本示例性实施例中并不以此为限，这些同样属于本公开的保护范围。

步骤S520，在各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第一数据码；在各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第二数据码。

本示例实施方式中，可以根据目标分帧中所述目标频带的能量差异确定各所述目标频带满足的能量关系条件。

举例而言，继续参考图3所示，所述目标分帧包括第一分帧以及第二分帧，如第i分帧及第i+1分帧；所述目标频带包括第一频带和第二频带；如第k频带及第k+1频带；则可以根据第i分帧中第k+1频带和第k频带的能量差确定第一能量差dE(i，k)，如dE(i，k)＝E(i，k+1)-E(i，k)；其中，E(i，k)表示第i分帧中第k频带能量值，i和k均为正整数。同时，根据第i+1分帧中第k+1频带和第k频带的能量差确定第二能量差dE(i+1，k)，如dE(i+1，k)＝E(i+1，k+1)-E(i+1，k)。

进而可以根据第一能量差与第二能量差之间的运算结果确定各所述目标频带满足的能量关系条件；在第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果时即确定满足所述第一能量关系条件；在所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果，即确定满足所述第二能量关系条件。

以计算第一能量差与第二能量差之差为例，本示例实施方式中可以计算所述第一能量差dE(i，k)与所述第二能量差dE(i+1，k)之差，得到运算结果ddE(i，k)，如ddE(i，k)＝dE(i，k)-dE(i+1，k)；如果运算结果为第一运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差dE(i+1，k)低于第一阈值t1，则确定各所述目标频带满足所述第一能量关系；如果运算结果为第二运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差高于第二阈值t2，则确定各所述目标频带满足所述第二能量关系；其中，所述第一阈值不小于所述第二阈值。例如，第一阈值和第二阈值均为0、均为500、均为-1000等；或者，所述第一阈值为1000，第二阈值为-600等。以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则可以通过下式确定目标分帧中目标频带对应待定数据位的数据码F(i，k)：

即如果计算得到ddE(i，k)＞t1，则说明待定数据位的数据码为1；如果计算得到得ddE(i，k)＜t2；则说明待定数据位的数据码为0。

在一些示例性实施例中也可以是，如果运算结果为第一运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差dE(i+1，k)高于第二阈值t2，则确定各所述目标频带满足所述第一能量关系；如果运算结果为第二运算结果，即所述第一能量差与第二能量差之差低于第一阈值t1，则确定各所述目标频带满足所述第二能量关系；其中，所述第一阈值不小于所述第二阈值。仍以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则可以通过下式确定目标分帧中目标频带对应待定数据位的数据码F(i，k)：

即如果计算得到ddE(i，k)＜t2，则说明待定数据位的数据码为1；如果计算得到得ddE(i，k)＞t1；则说明待定数据位的数据码为0。

在一些示例性实施例中，为了进一步提升抗干扰能力，本步骤中的第一阈值和第二阈值可以根据上述步骤S220中的第一阈值和第二阈值确定。例如，可以在上述步骤S220中的第一阈值和第二阈值的基础上引入能量偏移系数α，例如，本步骤中应用的第一阈值为上述步骤S220中应用的第一阈值的α倍；本步骤中应用的第二阈值为上述步骤S220中应用的第二阈值的α倍；其中，α＜1，例如，α为0.7、0.5等等。在本公开的更多示例性实施例中，也可以为第一阈值和第二阈值分别设置不同的能量偏移系数。

在另一些示例性实施例中，为了进一步提升抗干扰能力，本步骤中的第一阈值和第二阈值也可以与上述步骤S220中的第一阈值和第二阈值不相关，而是重新设定。例如，本步骤中应用的第一阈值和第二阈值可以根据所述声波信号的能量峰值或者平均值等其他参数动态确定；也可以根据经验值设定。以根据所述声波信号的能量峰值动态确定为例，可以在所述声波信号的能量峰值的基础上引入能量偏移系数β；如本步骤中应用的第一阈值可以为所述声波信号的能量峰值的β倍；本步骤中应用的第二阈值同样为所述声波信号的能量峰值的β倍；其中，β＜1，例如，β为0.7、0.6等等。在本公开的一些示例性实施例中，第一阈值和第二阈值对应的β值也可以不同，本示例性实施例中对此不做特殊限定。

在本公开的一些示例性实施例中，也可以直接对第一能量差和第二能量差进行比较运算，进而根据比较运算的结果确定各所述目标频带满足的能量关系条件。例如，第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果时，即确定满足所述第一能量关系条件；所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果时，即确定所述第二能量关系条件。其中，所述第一运算结果可以为，所述第一能量差dE(i，k)大于第二能量差dE(i+1，k)；所述第二运算结果可以为，所述第一能量差dE(i，k)小于第二能量差dE(i+1，k)。仍以第一数据码是1、第二数据码是0为例，则可以通过下式确定目标分帧中目标频带对应待定数据位的数据码F(i，k)：

即如果计算得到dE(i，k)＜dE(i+1，k)，则说明待定数据位的数据码为1；如果计算得到得dE(i，k)＞dE(i+1，k)；则说明待定数据位的数据码为0。

本领域技术人员容易理解的是，在本公开的一些示例性实施例中也可以是，所述第一运算结果为所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为所述第一能量差大于第二能量差。本示例实施方式中的“高于”可以根据需要修改为“高于或等于”，“低于”可以根据需要修改为“低于或等于”。

此外，在本公开的更多实施例中也可以对所述第一能量差和第二能量差进行其他运算，例如对所述第一能量差和第二能量差进行求积运算；进而，所述第一运算结果可以为所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积大于0；所述第二运算结果可以为所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积小于0；或者，所述第一运算结果可以为，所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积小于0；所述第二运算结果可以为所述第一能量差dE(i，k)和第二能量差dE(i+1，k)之积大于0等等。即本示例实施方式中对于所述第一能量差和第二能量差之间的运算方式不做特殊限定。

步骤S530，基于各所述待定数据位的数据码，得到所述声波信号对应的传输数据。举例而言，确定各个待定数据位的数据码分别为“1”、“0”、“0”、“1”，则“1”、“0”、“0”、“1”对应的传输数据为1001。将二进制的传输数据进行进制转换之后，即可还原得到对应的数值9。

在上述示例实施方式中的声波通信方法中，是通过两个不同的分帧中两个不同频带之间的相对能量关系来表示数据码，而非通过瞬间的能量值高低表示数据码。由于常规的背景噪声是稳态的，相对于声波信号是非瞬态变化的，因此在有背景噪声的场景下，相比于传统技术中通过能量值高低来表示数据码的方案，本示例实施方式中的方案在确定相对能量关系时，可以有效抵消稳态噪声带来的信号波动，避免稳态噪声的干扰，从而可以提高声波通信过程中数据传输的抗干扰能力，进而提高数据传输的成功率以及准确率。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

进一步的，本示例实施方式中，还提供了一种声波通信装置。该声波通信装置可以应用于数据发送端。参考图6所示，该声波通信装置600可以包括频带确定模块610、能量配置模块620以及声波发送模块630。其中：

频带确定模块610可以用于将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

能量配置模块620可以用于在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件；

声波发送模块630可以用于根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差为第一能量差，所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差为第二能量差；所述第一能量关系条件包括：第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果；所述第二能量关系条件包括：所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第一阈值不小于所述第二阈值。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一分帧和所述第二分帧相邻；所述第一频带和所述第二频带相邻。

在本公开的一种示例性实施例中，所述声波发送模块630通过下述步骤生成所述待传输数据对应的待传输声波信号：根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息确定频域数据；对所述频域数据进行傅里叶逆变换得到对应的时域数据，并基于所述时域数据生成所述待传输数据对应的待传输声波信号。

进一步的，本示例实施方式中，还提供了一种声波通信装置。该声波通信装置可以应用于数据接收端。参考图7所示，该声波通信装置700可以包括频带确定模块710、数据码确定模块720以及数据还原模块730。其中：

频带确定模块710可以根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

数据码确定模块720可以用于在各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第一数据码；在各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第二数据码；

数据还原模块730可以用于基于各所述待定数据位的数据码，得到所述声波信号对应的传输数据。

在本公开的一种示例性实施例中，所述数据码确定模块720包括：

第一能量差计算单元，用于计算所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第一能量差；

第二能量差计算单元，用于计算所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第二能量差；

能量关系确定单元，用于在所述第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件；在所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第一阈值不小于所述第二阈值。

在本公开的一种示例性实施例中，其中：所述第一运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；或者，所述第一运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一分帧和所述第二分帧相邻；所述第一频带和所述第二频带相邻。

在本公开的一种示例性实施例中，所述频带确定模块710通过下述方法根据接收到的声波信号计算频域数据：对接收到的声波信号进行分帧处理，得到多个分帧信号；对各所述分帧信号进行傅里叶变换，得到所述声波信号对应的频域数据。

上述声波通信装置中各模块或单元的具体细节已经在对应的声波通信方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

图8示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

需要说明的是，图8示出的电子设备的计算机系统800仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，计算机系统800包括中央处理单元(CPU)801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的程序或者从存储部分808加载到随机访问存储器(RAM)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

以下部件连接至I/O接口805：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。

特别地，根据本公开的实施例，下文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)801执行时，执行本申请的方法和装置中限定的各种功能。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如下述实施例中所述的方法。例如，所述的电子设备可以实现如图2～图5所示的各个步骤等。

需要说明的是，本公开所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种声波通信方法，其特征在于，包括：

将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件；

根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端；

所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差为第一能量差，所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差为第二能量差；其中：所述第一能量关系条件包括：第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果；所述第二能量关系条件包括：所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果。

2.根据权利要求1所述的声波通信方法，其特征在于，其中：

所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；或者，

所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；

其中，所述第一阈值不小于所述第二阈值。

3.根据权利要求1所述的声波通信方法，其特征在于，其中：

所述第一运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；或者，

所述第一运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差。

4.根据权利要求1所述的声波通信方法，其特征在于，所述第一分帧和所述第二分帧相邻；所述第一频带和所述第二频带相邻。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的声波通信方法，其特征在于，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号包括：

根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息确定频域数据；

对所述频域数据进行傅里叶逆变换得到对应的时域数据，并基于所述时域数据生成所述待传输数据对应的待传输声波信号。

6.一种声波通信方法，其特征在于，包括：

根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

计算所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第一能量差；

计算所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第二能量差；

在所述第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件；

在所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件；

在各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第一数据码；在各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第二数据码；

基于各所述待定数据位的数据码，得到所述声波信号对应的传输数据。

7.根据权利要求6所述的声波通信方法，其特征在于，其中：

所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；或者，

所述第一运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差低于第二阈值；所述第二运算结果为，所述第一能量差与第二能量差之差高于第一阈值；

其中，所述第一阈值不小于所述第二阈值。

8.根据权利要求6所述的声波通信方法，其特征在于，其中：

所述第一运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；或者，

所述第一运算结果为，所述第一能量差小于第二能量差；所述第二运算结果为，所述第一能量差大于第二能量差。

9.根据权利要求6所述的声波通信方法，其特征在于，所述第一分帧和所述第二分帧相邻；所述第一频带和所述第二频带相邻。

10.根据权利要求6～9任意一项所述的声波通信方法，其特征在于，根据接收到的声波信号计算频域数据，包括：

对接收到的声波信号进行分帧处理，得到多个分帧信号；

对各所述分帧信号进行傅里叶变换，得到所述声波信号对应的频域数据。

11.一种声波通信装置，其特征在于，包括：

频带确定模块，用于将待传输数据的各数据位分别作为目标数据位，并确定所述目标数据位在待传输声波信号中对应的目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

能量配置模块，用于在所述目标数据位为第一数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第一能量关系条件；在所述目标数据位为第二数据码时，配置各所述目标频带的能量以满足第二能量关系条件；其中，所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差为第一能量差，所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差为第二能量差；其中：所述第一能量关系条件包括：第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果；所述第二能量关系条件包括：所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果；

声波发送模块，用于根据各所述目标数据位对应的目标频带的能量配置信息，生成所述待传输数据对应的待传输声波信号并发送至信号数据接收端。

12.一种声波通信装置，其特征在于，包括：

频带确定模块，用于根据接收到的声波信号计算频域数据，并基于所述频域数据确定目标频带；其中，所述目标频带包括位于第一分帧的第一频带和第二频带以及位于第二分帧的所述第一频带和第二频带；

数据码确定模块，用于计算所述第一分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第一能量差；计算所述第二分帧中第一频带与第二频带的能量差作为第二能量差；在所述第一能量差与第二能量差之间满足第一运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件；在所述第一能量差与第二能量差之间满足第二运算结果时，确定各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件；以及，在各所述目标频带的能量满足第一能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第一数据码；在各所述目标频带的能量满足第二能量关系条件时，确定对应的待定数据位为第二数据码；

数据还原模块，用于基于各所述待定数据位的数据码，得到所述声波信号对应的传输数据。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-10任一项所述的方法。

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