CN112104430A - 声学通信系统及其数据发送和接收方法 - Google Patents

声学通信系统及其数据发送和接收方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及声学通信系统及其数据发送和接收方法。所述声学通信系统可以包括：发射器和接收器，所述发射器配置为在车辆中利用多音调编码技术将要发送的数据生成为声学信号，并且输出所生成的声学信号；所述接收器配置为接收声学信号，利用多音调解码技术对接收到的声学信号进行解码，分析解码后的声学信号，并输出警告信号。

Description

声学通信系统及其数据发送和接收方法
与相关申请的交叉引用
本申请要求2019年6月17日提交的韩国专利申请No.10-2019-0071698的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种声学通信系统及其数据发送和接收方法。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且不构成现有技术。
因为电动车辆不具有内燃发动机，所以当电动车辆运行其电机时几乎不会产生噪声。因为这个原因，由于行人无法识别正在接近的车辆，经常发生事故。因此，一些国家被迫在电动车辆中安装能够人工输出发动机声音的外部扬声器。例如，已应用一种在利用前视摄像机检测到行人时提高扬声器音量的方法，以及用于接收导航地图信息并在许多人走过的街道或许多孩子经过的学校附近提高音量的方法。然而，当行人使用他/她的智能手机或戴上他/她的耳机时，仍然很难识别出正在接近的车辆。以利用这样的外部扬声器向行人输出警告声音的方式引起行人的注意存在限制。
因此，在现有技术中，提出一种利用诸如车辆对万物(V2X)的信息通信网络将车辆接近信息直接发送给行人正在使用的用户装置(例如，智能手机、耳机、头戴式耳机等)的方法。然而，尽管这样的现有技术可以通过信息通信网络在车辆与行人的信息通信终端之间共享信息，但是存在以下问题。首先，由于很有可能根据通信网络路径而发生时间延迟，警告的即时性降低。其次，由于在车辆和行人集中的市区中确定某个车辆是否应警告某个行人的复杂度很高，因此如果没有高级的计算处理系统就不可能实现。最后，在没有构建V2X基础设施的环境中仍然无法发送信息。
因此，提出了一种用于通过声波发送和接收数据的方法。当声波用作介质时，只能在有限的距离内执行发送和接收。因为能够通过行人终端和耳机/头戴式耳机的麦克风接收信号，所以无需构建单独的通信网络基础设施，并且能够在车辆和终端之间立即发送和接收信号而没有时间延迟。然而，这种现有技术存在以下问题。首先，当存在与信号频率排列的一部分相同频率的噪声时，相应的信号序列由于该噪声而失真或丢失，因此无法传输信息。最后，由于对单一频率音调的排列进行编码并发送，因此仅在发送端和接收端均未移动时才可以执行正常的发送/接收。当随着发送端和接收端之一移动或发送端和接收端都移动而产生相对速度时，由于声学信号的频率因多普勒效应而变化从而导致数据损坏，可能无法正常接收和恢复信号。
发明内容
本发明的一方面提供了一种利用多音调(频率)编码和解码来发送和接收数据的声学通信系统及其数据发送和接收方法。
本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的技术人员通过以下描述将清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
根据本发明的一些实施方案，一种声学通信系统可以包括：发射器和接收器，所述发射器在车辆中利用多音调编码技术(multi-tone encoding technique)将要发送的数据生成为声学信号；并且将生成的声学信号输出到外部；所述接收器接收声学信号，利用多音调解码技术(multi-tone decoding technique)对接收到的声学信号进行解码，对解码后的声学信号进行分析，并输出警告。
发射器可以包括：信号发生器、信号放大器以及声学输出装置，所述信号发生器利用预定的基于多音调的代码来生成多音调声学信号(multi-tone acoustic signal)；所述信号放大器放大多音调声学信号；所述声学输出装置将由信号放大器放大的多音调声学信号转换为声音信号，并且将转换后的声音信号输出到车辆的外部。
接收器可以包括：声学接收装置、处理器以及输出装置，所述声学接收装置接收从发射器输出的声学信号；所述处理器通过对声学接收装置接收到的声学信号进行解码来验证接收数据的内容，分析接收到的声学信号的多普勒失真度并计算相对速度，并且基于接收数据的内容和相对速度确定输出警告；所述输出装置根据处理器的指令输出警告。
声学通信系统可以进一步包括存储装置，该存储装置存储预定的基于多音调的代码的映射。处理器可以通过将接收到的声学信号与预定的基于多音调的代码的映射中的参考信号进行比较来确定接收到的声学信号中是否存在多普勒失真或更改。
当确定出接收到的声学信号中存在多普勒失真或更改时，处理器可以利用多音调声学信号之间的相对间距来恢复原始信号。
当基于相对速度确定出当前情况是发射器和接收器彼此接近的危险情况时，处理器可以经由输出装置输出警告。
当基于相对速度确定出当前情况不是危险情况时，处理器可以执行忽略处理而不输出警告。
根据本发明的一些实施方案，一种声学通信系统的数据发送和接收方法可以包括：利用多音调编码技术将发送数据生成为声学信号，放大所生成的声学信号并将放大的声学信号输出到车辆的外部，从车辆的外部接收声学信号，利用多音调解码技术对声学信号进行解码和分析，并基于声学信号的分析结果输出警告。
生成声学信号可以包括利用预定的基于多音调的代码来生成多音调声学信号。
对声学信号进行解码和分析可以包括：通过将声学信号与预定的基于多音调的代码的映射中的参考信号进行比较来验证声学信号的多普勒失真或更改，利用信号恢复算法来恢复多普勒失真或更改的信号，并且将恢复的信号转换为接收数据，分析声学信号的多普勒失真度并计算相对速度，并且基于接收数据和相对速度来确定需要输出警告的情况并输出警告。
将恢复的信号转换成接收数据可以包括：利用多音调声学信号之间的相对间距来恢复多普勒失真的原始信号。
输出警告可以包括将接收数据的内容与警告一起输出。
该方法还可以包括：当基于接收数据和相对速度确定出当前情况是不需要输出警告的情况时，执行忽略处理。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解的是，本说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以更好地理解本发明，将参照附图对通过示例给出的本发明的各种实施方案进行描述，在附图中：
图1是示出根据本发明的一个实施方案的声学通信系统的配置的框图；
图2是示出根据本发明的一个实施方案的生成多音调的代码的示例的示意图；
图3是示出根据本发明的一个实施方案的声学通信系统的数据发送方法的流程图；
图4是示出根据本发明的一个实施方案的声学通信系统的数据接收方法的流程图；
图5是示出根据本发明的一个实施方案的发送和接收数据的示例的示意图；以及
图6是示出根据本发明的一个实施方案的发送和接收数据的另一示例的示意图。
本文所描述的附图只是用于说明目的，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
下面的说明在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
在下文中，将参照示例性附图对本发明的一些实施方案进行详细描述。在将附图标记添加到每个附图的组件中时，应当注意，即使相同或等同的组件显示在其它附图中，也由相同的附图标记表示。此外，在描述本发明的一些实施方案时，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。
在描述本发明的一些实施方案时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开，并且这些术语不限制组成组件的性质、顺序或次序。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语，包括技术或科学术语，具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关技术领域的语境中含义相等的含义，并且不应被解释为具有理想或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。
图1是示出根据本发明的一些实施方案的声学通信系统的配置的框图。图2是示出根据本发明的一些实施方案的生成多音调的代码的示例的示意图。
参照图1，声学通信系统可以包括至少一个或多个发射器100和接收器200。包括发射器100或包括发射器100和接收器200的声学通信系统可以被装载到车辆中。此外，包括接收器200的声学通信系统可以被装载到车辆或用户装置中。这里，用户装置可以实现为智能手机、耳机和/或头戴式耳机等。
发射器100可以利用多音调编码技术将要发送的信息(数据)转换为声学信号。发射器100可以将转换后的声学信号输出到车辆的外部。这样的发射器100可以包括：检测器110、存储装置120、信号发生器130、信号放大器140、声输出装置150和处理器160。
检测器110可以利用安装在车辆上的各种传感器来检测车辆周围的信息。检测器110可以利用图像传感器、距离传感器、高级驾驶员辅助系统(ADAS)传感器、无线电检测和测距(雷达)和/或光检测和测距(LiDAR)等获得车辆周围的信息。
存储装置120可以存储用于处理器160的操作的程序。存储装置120可以存储查找表，该查找表定义了针对要发送的每个信息(数据)映射的声学信号和/或预定的基于多音调的代码等。存储装置120可以用至少一种或多种存储介质(记录介质)来实现，例如，闪存、硬盘、安全数字(SD)卡、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、寄存器、移动硬盘和网络存储装置。
信号发生器130可以将要发送的信息(数据)转换成(生成为)电声学信号(声学信号)。信号发生器130可以利用多音调编码技术将要发送的数据生成为多音调的代码，即，多音调声学信号。由于多音调声学信号对于诸如由于车辆行驶速度引起的多普勒失真和外部噪声影响的外部环境具有鲁棒性，因此可以增强数据传输的可靠性。
信号放大器140可以在放大从信号发生器130输出的多音调声学信号方面起作用。换句话说，信号放大器140可以根据预定逻辑放大多音调声学信号的电平和/或强度。
声学输出装置150可以是安装在车辆上的外部扬声器。声学输出装置150可以将由信号放大器140放大的多音调声学信号输出到车辆的外部。换句话说，声学输出装置150可以将放大的多音调声学信号转换为声音信号，并且可以将转换后的声音信号输出到车辆的外部。
处理器160可以通过检测器110获得车辆周围的信息，并且可以分析所获得的信息，从而确定要发送的信息(以下称为“发送数据”)。处理器160可以将确定的发送数据发送到信号发生器130。
处理器160可以控制构成发射器100的组件的整体操作。处理器160可以实现为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、微控制器和微处理器的至少一种。
接收器200可以从外部接收声学信号，并且可以利用多音调解码技术对接收到的多音调声学信号进行解码，从而验证接收数据的内容。此外，接收器200可以分析所接收的声学信号的多普勒失真率并且可以计算相对速度。接收器200可以基于接收数据的内容和相对速度来确定需要输出警告的情况，并且可以输出警告。这样的接收器200可以包括：声学接收装置210、输出装置220、存储装置230和处理单元240。
声学接收装置210可以包括麦克风(未示出)，该麦克风安装在车辆或用户装置上以接收来自外部的声音信号。声学接收装置210可以将经由麦克风接收到的声音信号转换为声学信号(电信号)。换句话说，可以经由声学接收装置210接收从发射器100发送的声学信号。
输出装置220可以输出各种信息，并且可以包括显示器、声学输出模块、触觉模块等。输出装置220可以根据处理单元240的指令输出警告。例如，输出装置220可以输出警告消息(例如，包括警告原因)和/或警告声音。
显示器可以是显示视觉信息的装置，并且可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器、透明显示器、平视显示器(HUD)、触摸屏和组合仪表板的一个或多个。声学输出模块可以输出存储在存储装置230中的音频数据。声学输出模块可以包括接收器、扬声器和/或蜂鸣器等。触觉模块可以以用户可以用他/她的触觉识别的形式输出信号。例如，触觉模块可以实现为控制振动强度、振动模式等的振动器。
存储装置230可以存储用于处理器240的操作的程序。此外，存储装置230可以存储预定的基于多音调的代码的映射、信号恢复算法等。这里，当分析接收到的声学信号时，预定的基于多音调的代码的映射可以用作参考信号。
存储装置230可以用至少一种或多种存储介质(记录介质)来实现，例如，闪存、硬盘、SD卡、RAM、SRAM、ROM、PROM、EEPROM、EPROM、寄存器和移动硬盘。
处理器240可以用ASIC、DSP、PLD、FPGA、CPU、微控制器和微处理器的至少一个或多个来实现。
处理器240可以经由声学接收装置210从外部接收声学信号。处理器240可以利用多音调解码技术对接收到的声学信号(模拟信号)进行解码，并且可以将解码后的信号转换成接收数据(数字信号)。在这种情况下，处理器240可以将接收到的声学信号与参考信号进行比较和分析，以确定(检查)在声学信号中是否发生多普勒失真和/或是否由于外部噪声等而丢失或引入了特定频率的信号音调，从而发生信号更改。换句话说，处理器240可以将接收到的声学信号的每个代码与预定的基于多音调的代码的映射中的参考代码进行比较，以确定在声学信号中是否存在多普勒失真和/或更改。
处理器240可以利用信号恢复算法来恢复多普勒失真或更改的信号，并且可以将恢复的信号转换为接收数据。在这种情况下，处理器240可以利用多音调声学信号之间的相对间距来恢复多普勒失真的原始信号。处理器240可以利用多音调声学信号的音调频率之间的相对间距来恢复多普勒失真的原始信号。
处理器240可以对接收到的声学信号的多普勒失真信息进行分析并且可以计算相对速度。处理器240可以计算接收到的声学信号的多普勒失真率，并且可以根据计算出的多普勒失真率来计算相对速度。
处理器240可以基于接收数据的内容和相对速度来确定风险等级。处理器240可以根据风险等级将当前情况确定为需要输出警告还是不需要输出警告的情况。
当确定出当前情况是危险情况时，处理器240可以将警告输出到输出装置220。处理器240可以以诸如图像或文字的视觉信息的形式在显示屏上输出接收数据的内容。处理器240可以以诸如警告声音的听觉信息的形式将警告输出到输出装置220，例如扬声器、耳机和/或头戴式耳机等。
同时，当基于接收数据的内容和相对速度确定出当前情况不是危险情况时，处理器240可以执行忽略处理。换句话说，根据基于接收数据的内容和相对速度而确定的风险等级结果，当确定出当前情况是不需要输出警告的情况时，处理器240可以执行忽略处理而不输出警告。例如，当发射器100和接收器200彼此远离时，处理器240可以将当前情况确定为不需要输出警告的情况，并且可能无法输出警告。
在下文中，将给出生成和恢复在本发明的一些实施方案中使用的多音调的代码的原理的描述。
可以根据图2所示的多个音调频率f1至f5的排列来分配二进制或16进制信号等的代码，可以利用分配的代码生成代码。在这种情况下，可以进行编码以使下表1中排列的频率之间具有不同的相对间距组合。
[表1]
代码 f1 f2 f3 f4 f5
00 1kHz 2*f1 3*f1 5*f1 7*f1
01 1kHz 2.5*f1 4*f1 8*f1 9*f1
因为根据多普勒失真的相对速度，多音调的代码中的所有音调频率以相同的速率改变，所以可以根据各个接收到的音调分量的相对比率来估算原始代码。可以利用下面的等式1根据频率变化率计算相对速度。
[等式1]
Figure BDA0002232560070000091
这里，f表示波的实际频率，f'表示观察者观察到的频率，v表示波在介质中的速度，vs表示对于介质的波源的速度并且当波源向观察者方向移动时为正，v0表示对于介质的观察者的速度并且当观察者向波源方向移动时为正。当波源接近观察者或观察者向波源移动时，在两个速度vs和v0下观察到的频率增大。当他们彼此远离时，所述频率减小。
此外，当被编码为多个音调时，尽管多个音调中的一些由于外部噪声等而丢失，但是可以通过其余频率分量之间的相对比率来恢复原始信号。根据这样的原理，对外部环境具有鲁棒性的基于声学的数据发送和接收是可能的。
图3是示出根据本发明的一些实施方案的声学通信系统的数据发送方法的流程图。
在S110中，图1的处理器160可以确定要发送的数据，即发送数据。处理器160可以将发送数据发送到图1的信号发生器130。处理器160可以通过图1的检测器110获得车辆周围的信息，并且可以基于获得的信息确定发送数据(例如，行人保护声音)。
在S120中，图1的信号发生器130可以利用多音调编码技术将发送数据生成为声学信号。换句话说，信号发生器130可以将发送数据转换成多音调声学信号。
在S130中，信号发生器130可以将所生成的多音调声学信号输出到车辆的外部。信号发生器130可以将所生成的多音调声学信号输出到图1的信号放大器140。信号放大器140可以放大多音调声学信号，并且可以将放大的多音调声学信号传递到图1的声学输出装置150。声学输出装置150可以将多音调声学信号转换为声音信号，并且可以将转换后的声音信号输出到车辆的外部。
例如，当行人在他或她只专注于其智能手机屏幕的状态下在狭窄的小巷中行走或穿过街道时，或者当用户在他或她戴着耳机(或头戴式耳机)的状态下移动时，图1的发射器100可以将行人保护声音转换为多音调声学信号，并且可以将转换后的多音调声学信号输出到车辆的外部。
图4是示出根据本发明的一些实施方案的声学通信系统的数据接收方法的流程图。
参照图4，在S210中，图1的接收器200可以经由图1的声学接收装置210从外部接收声学信号。声学接收装置210可以接收从外部接收到的声音信号，并且可以将接收到的声音信号转换为声学信号。
在S220中，接收器200的处理器240可以将接收到的声学信号与参考信号进行比较以验证多普勒失真和信号更改。处理器240可以确定在接收到的声学信号中是否发生多普勒失真和/或在接收到的声学信号中是否发生诸如信号损失或信号引入的更改(损坏)。
当确定出在接收到的声学信号中发生多普勒失真或信号更改时，在S230中，处理器240可以利用信号恢复算法来恢复多普勒失真和/或更改的信号，并且可以将恢复的信号转换为接收数据(数字数据)。处理器240可以利用多音调声学信号之间的相对间距来恢复多普勒失真的原始信号。
在S240中，处理器240可以分析接收到的声学信号的多普勒失真度并且可以计算相对速度。处理器240可以计算接收到的声学信号的多普勒失真率，并且可以根据多普勒失真率计算相对速度。
在S250中，处理器240可以基于接收数据的内容和相对速度来分析风险等级。处理器240可以基于接收数据的内容和相对速度将当前情况确定为需要输出警告的情况或不需要输出警告的情况。
在S260中，处理器240可以基于风险等级的分析结果来确定当前情况是否是需要输出警告的情况。
当确定出当前情况是需要输出警告的情况时，在S270中，处理器240可以输出警告。在这种情况下，处理器240可以输出接收数据的内容和/或警告声音等。
当确定出当前情况是不需要输出警告的情况时，在S280中，处理器240可以执行忽略处理。换句话说，在当前情况是不需要输出警告的情况时，处理器240可能无需输出警告。
例如，智能手机中的接收器200可以经由智能手机的麦克风接收多音调声学信号，可以对接收到的多音调声学信号进行解码以将其恢复为行人保护声音，并且可以对恢复的行人保护声音进行分析。当确定出车辆接近行人时，接收器200可以在智能手机的屏幕上输出警告语句。
或者，用户佩戴的耳机(头戴式耳机)中的接收器200可以经由安装在耳机中的麦克风或智能手机中的麦克风来接收从车辆输出的声学信号，可以对该声学信号进行解码以将其恢复为行人保护声音，并可以对恢复的行人保护声音进行分析。当确定出车辆接近行人时，接收器200可以立即将警告声音或提示语音输出到耳机。
图5是示出根据本发明的一些实施方案的发送和接收数据的示例的示意图。
当行人试图在没有构建车辆对万物(V2X)基础设施的环境(例如居住区和/或小巷)中在停在路边的车辆之间穿过车道时，前车的发射器100可以利用周围视野等来检测行人，并且可以将与行人匹配的发送数据生成为多音调声学信号，从而输出所生成的多音调声学信号。
后车的接收器200可以接收并分析多音调声学信号，并且可以以诸如图像的视觉信息的形式或诸如警告声音和/或提示声音等的听觉信息的形式输出行人不可见的前方情况来警告驾驶员。同时，后车的发射器100可以提高经由外部扬声器输出的行人保护声音的输出等级以警告行人，从而避免另外的事故。
图6是示出根据本发明的一些实施方案的发送和接收数据的另一示例的示意图。
如图6所示，当在没有构建V2X基础设施的环境(例如，国道)中由于雾等导致前方视野不好时，在通过导航信息或通过与雾灯开关进行交互等识别出多雾路段的行驶时，前车可以在行驶的同时经由发射器100发送与多雾路段的行驶相关的声学信号。当在行驶期间发生突然停车时，前车可以另外输出用于提供突然停车通知的声学信号。
后车的接收器200可以接收并分析与多雾路段的行驶相关的声学信号以及用于提供突然停车通知的声学信号。当接收到用于提供突然停车通知的声学信号时，根据分析的结果，接收器200可以输出警告消息和/或警告声音或提示声音以警告驾驶员。同时，后车可以与高级驾驶员辅助系统(ADAS)交互以避免发生事故。
根据本发明的一些实施方案，声学通信系统可以利用多音调编码和解码来执行数据发送和接收，从而执行对外部环境具有鲁棒性的可靠的数据发送，并且有助于确保行人安全。
本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，因此不偏离本发明的实质的变体形式旨在落入本发明的范围内。这种变体形式不应看作对本发明的精神和范围的偏离。

Claims (13)

1.一种声学通信系统，其包括：
发射器，其配置为：
在车辆中利用多音调编码技术将要发送的数据生成为声学信号；
将生成的声学信号输出到车辆的外部；以及
接收器，其配置为：
接收声学信号；
利用多音调解码技术对接收到的声学信号进行解码；
对解码后的声学信号进行分析；
输出警告信号。
2.根据权利要求1所述的声学通信系统，其中，所述发射器进一步包括：
信号发生器，其配置为利用预定的基于多音调的代码来生成多音调声学信号；
信号放大器，其配置为放大多音调声学信号；以及
声学输出装置，其配置为：
将放大的多音调声学信号转换为声音信号；
将转换后的多音调声学信号输出到车辆的外部。
3.根据权利要求1所述的声学通信系统，其中，所述接收器进一步包括：
声学接收装置，其配置为接收输出的多音调声学信号；
处理器，其配置为：
通过对接收到的多音调声学信号进行解码来确定接收数据的内容；
分析接收到的多音调声学信号的多普勒失真度并计算相对速度；
基于接收数据的内容和相对速度来确定输出警告信号；以及
输出装置，其配置为根据处理器的指令输出警告信号。
4.根据权利要求3所述的声学通信系统，其中，所述系统进一步包括：
存储装置，其配置为存储预定的基于多音调的代码的映射，
其中，所述处理器配置为：通过将接收到的多音调声学信号与预定的基于多音调的代码的映射中的参考信号进行比较来确定在接收到的多音调声学信号中是否存在多普勒失真或更改。
5.根据权利要求4所述的声学通信系统，其中，所述处理器配置为：当确定出接收到的多音调声学信号中存在多普勒失真或更改时，利用多个多音调声学信号之间的相对间距来恢复原始信号。
6.根据权利要求5所述的声学通信系统，其中，所述处理器配置为：当基于相对速度确定出当前情况是发射器和接收器彼此接近的危险情况时，经由输出装置输出警告信号。
7.根据权利要求5所述的声学通信系统，其中，所述处理器配置为：当基于相对速度确定出当前情况不是危险情况时，执行忽略处理而不输出警告信号。
8.一种用于声学通信系统的数据发送和接收方法，该方法包括：
利用多音调编码技术将发送数据生成为声学信号；
放大生成的声学信号，并将放大的声学信号输出到车辆的外部；
从车辆的外部接收声学信号；
利用多音调解码技术对声学信号进行解码和分析；
基于声学信号的分析输出警告信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，生成声学信号包括：
利用预定的基于多音调的代码来生成多音调声学信号。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，对声学信号进行解码和分析包括：
通过将声学信号与预定的基于多音调的代码的映射中的参考信号进行比较来验证声学信号是否受到多普勒失真或更改的影响；
利用信号恢复算法恢复受多普勒失真或更改影响的声学信号，并将恢复的信号转换为接收数据；
分析声学信号的多普勒失真度并计算相对速度；
基于接收数据和相对速度来确定需要输出警告信号的情况并输出警告信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，将恢复的信号转换为接收数据包括：
利用多个多音调声学信号之间的相对间距来恢复原始信号。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，输出警告信号包括：
将接收数据的内容与警告信号一起输出。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
当基于接收数据和相对速度确定出当前情况是不需要输出警告信号的情况时，执行忽略处理。
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