CN112910569B - 数据传输方法及系统 - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B11/00—Transmission systems employing sonic, ultrasonic or infrasonic waves

Abstract

本发明揭示了一种数据传输方法及系统，所述数据传输方法包括：第一设备发送设定频段的音频信息；第二设备接收所述第一设备发送的音频信息；第二设备对接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱；第二设备按照设定第一转换规则将获取的音频信息频谱转换成设定数据；第二设备根据转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息。本发明提出的数据传输方法及系统，可在没有网络及其他现有通信方式的情况下通过音频方式输送数据，安全性高，同时可降低成本。本发明利用音频传输数据可以完成短距离通信，并且只依赖麦克风，对环境要求低。

Description

数据传输方法及系统
技术领域
本发明属于电子通讯技术领域，涉及一种通讯系统，尤其涉及一种数据传输方法及系统。
背景技术
目前短距离无线通信主要通过热点、蓝牙等设备，在没有网络和蓝牙的环境下无法完成通信。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的数据通信方式，以便克服现有数据通信方式存在的上述至少部分缺陷。
发明内容
本发明提供一种数据传输方法及系统，可在没有网络及其他现有通信方式的情况下通过音频方式输送数据，安全性高，同时可降低成本。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：
一种数据传输方法，所述数据传输方法包括：
第一设备发送设定频段的音频信息；
第二设备接收所述第一设备发送的音频信息；
第二设备对接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱；
第二设备按照设定第一转换规则将获取的音频信息频谱转换成设定数据；以及
第二设备根据转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息。
作为本发明的一种实施方式，所述第一设备发送的音频信息为频率段为21000-21200Hz的超声波。
作为本发明的一种实施方式，第二设备对接收的音频信息进行傅里叶变换，获取音频信息的频谱。
作为本发明的一种实施方式，第二设备对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波；两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔；
作为本发明的一种实施方式，未检测到对应频段的间隔不高于第一时间阈值的状况，生成二进制信号0；未检测到对应频段的间隔超过或等于第二时间阈值且小于第三时间阈值，生成二进制信号1；未检测到对应频段的间隔超过第三时间阈值判断为没有数据。
根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种数据传输系统，所述数据传输系统包括：第一设备及第二设备；
所述第一设备包括音频信息发送单元，用以发送设定频段的音频信息；
所述第二设备包括：
音频信息接收单元，用以接收所述音频信息发送单元发送的音频信息；
音频处理单元，用以对所述音频信息接收单元接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱；
数据转换单元，用以按照设定第一转换规则将所述音频处理单元获取的音频信息频谱转换成设定数据；以及
信息识别单元，用以根据所述数据转换单元转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息。
作为本发明的一种实施方式，所述第一设备发送的音频信息为频率段为21000-21200Hz的超声波。
作为本发明的一种实施方式，所述音频处理单元对接收的音频信息进行傅里叶变换，获取音频信息的频谱。
作为本发明的一种实施方式，所述音频处理单元对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波；两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔；
作为本发明的一种实施方式，所述数据转换单元判断未检测到设定频段的音频信号，并以此判断对应的数据是0还是1；
若未检测到对应频段的间隔不高于第一时间阈值的状况，生成二进制信号0；若未检测到对应频段的间隔超过或等于第二时间阈值且小于第三时间阈值，生成二进制信号1；若未检测到对应频段的间隔超过第三时间阈值判断为没有数据。
本发明的有益效果在于：本发明提出的数据传输方法及系统，可在没有网络及其他现有通信方式的情况下通过音频方式输送数据，安全性高，同时可降低成本。本发明利用音频传输数据可以完成短距离通信，并且只依赖麦克风，对环境要求低。
附图说明
图1为本发明一实施例中数据传输方法的流程图。
图2为本发明一实施例中数据传输系统的组成示意图。
图3为本发明一实施例中超声波的频谱图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
说明书中各个实施例中的步骤的表述只是为了方便说明，本申请的实现方式不受步骤实现的顺序限制。说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
本发明揭示了一种数据传输方法，图1为本发明一实施例中数据传输方法的流程图；请参阅图1，所述数据传输方法包括：
【步骤S1】第一设备发送设定频段的音频信息。
在本发明的一实施例中，所述第一设备发送的音频信息为频率段为21000-21200Hz的超声波，如图3所示。
【步骤S2】第二设备接收所述第一设备发送的音频信息；
在本发明的一实施例中，第二设备对接收的音频信息进行傅里叶变换，获取音频信息的频谱。
【步骤S3】第二设备对接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱。
在本发明的一实施例中，第二设备对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波；两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔。
【步骤S4】第二设备按照设定第一转换规则将获取的音频信息频谱转换成设定数据。
在一实施例中，未检测到对应频段的间隔不高于第一时间阈值的状况，生成二进制信号0；未检测到对应频段的间隔超过或等于第二时间阈值且小于第三时间阈值，生成二进制信号1；未检测到对应频段的间隔超过第三时间阈值判断为没有数据。
【步骤S5】第二设备根据转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息。
在本发明的一种使用场景下，规定使用21100±100Hz(超声波)的音频作为通信音频频段，发送超声波每次连续发送5ms，图1为超声波频谱图。本发明方法包括如下步骤：
步骤1、通过实时获取音频数据，设置监听时间窗口为2.5ms，移动窗口也为2.5ms，对这2.5ms的数据进行傅里叶变换，获取频谱。
步骤2、对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波。两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔。
步骤3、间隔低于5ms未检测到该频段作为二进制信号0，间隔超过10ms未检测到该频段作为二进制信号1，间隔超过定长释为没有数据。
步骤4、制定相应的通信协议即可完成音频传输数据。
本发明还揭示一种数据传输系统，图2为本发明一实施例中数据传输系统的组成示意图；请参阅图2，所述数据传输系统包括：第一设备1及第二设备2。
所述第一设备1包括音频信息发送单元11，用以发送设定频段的音频信息。在本发明的一实施例中，所述第一设备1发送的音频信息为频率段为21000-21200Hz的超声波。
所述第二设备2包括音频信息接收单元21、音频处理单元22、数据转换单元23及信息识别单元24。音频信息接收单元21用以接收所述音频信息发送单元发送的音频信息；音频处理单元22用以对所述音频信息接收单元接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱；数据转换单元23用以按照设定第一转换规则将所述音频处理单元获取的音频信息频谱转换成设定数据；信息识别单元24用以根据所述数据转换单元转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息。
在本发明的一实施例中，所述音频处理单元22对接收的音频信息进行傅里叶变换，获取音频信息的频谱。在一实施例中，所述音频处理单元22对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波；两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔。
在一实施例中，所述数据转换单元23判断未检测到设定频段的音频信号，并以此判断对应的数据是0还是1；若未检测到对应频段的间隔不高于第一时间阈值的状况，生成二进制信号0；若未检测到对应频段的间隔超过或等于第二时间阈值且小于第三时间阈值，生成二进制信号1；若未检测到对应频段的间隔超过第三时间阈值判断为没有数据。
此外，第一设备1可以同时设置音频信息发送单元11、音频信息接收单元21、音频处理单元22、数据转换单元23及信息识别单元24；第二设备也可以同时设置音频信息发送单元11、音频信息接收单元21、音频处理单元22、数据转换单元23及信息识别单元24。两个设备即可相互发送、接收信息。第一设备1向第二设备2发送信息后，第二设备2可以向第一设备进行信息反馈。
综上所述，本发明提出的数据传输方法及系统，可在没有网络及其他现有通信方式的情况下通过音频方式输送数据，安全性高，同时可降低成本。本发明利用音频传输数据可以完成短距离通信，并且只依赖麦克风，对环境要求低。
以上所述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。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法包括：
第一设备发送设定频段的音频信息；
第二设备接收所述第一设备发送的音频信息；
第二设备对接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱；
第二设备按照设定第一转换规则将获取的音频信息频谱转换成设定数据；以及
第二设备根据转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息；
第二设备对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波；两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔；
未检测到对应频段的间隔不高于第一时间阈值的状况，生成二进制信号0；未检测到对应频段的间隔超过或等于第二时间阈值且小于第三时间阈值，生成二进制信号1；未检测到对应频段的间隔超过第三时间阈值判断为没有数据。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：
所述第一设备发送的音频信息为频率段为21000-21200Hz的超声波。
3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于：
第二设备对接收的音频信息进行傅里叶变换，获取音频信息的频谱。
4.一种数据传输系统，其特征在于，所述数据传输系统包括：第一设备及第二设备；
所述第一设备包括音频信息发送单元，用以发送设定频段的音频信息；
所述第二设备包括：
音频信息接收单元，用以接收所述音频信息发送单元发送的音频信息；
音频处理单元，用以对所述音频信息接收单元接收的音频信息进行处理，获取音频信息的频谱；
数据转换单元，用以按照设定第一转换规则将所述音频处理单元获取的音频信息频谱转换成设定数据；以及
信息识别单元，用以根据所述数据转换单元转换成的数据按照第二转换规则识别出设定信息；
所述音频处理单元对当前的频谱进行分析，当超声波的频段相关度超过一定阈值时，认为当前频段为超声波频段；当超声波的频段未达到阈值时，认为当前没有超声波；两次超声波频段之间的间隔时间被称作间隔；
所述数据转换单元判断未检测到设定频段的音频信号，并以此判断对应的数据是0还是1；
若未检测到对应频段的间隔不高于第一时间阈值的状况，生成二进制信号0；若未检测到对应频段的间隔超过或等于第二时间阈值且小于第三时间阈值，生成二进制信号1；若未检测到对应频段的间隔超过第三时间阈值判断为没有数据。
5.根据权利要求4所述的数据传输系统，其特征在于：
所述第一设备发送的音频信息为频率段为21000-21200Hz的超声波。
6.根据权利要求4所述的数据传输系统，其特征在于：
所述音频处理单元对接收的音频信息进行傅里叶变换，获取音频信息的频谱。
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