CN113257261A - 一种利用语音信道传输数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用语音信道传输数据的方法，其包括：调制单元将语音信号和数据转换成语音领域的类语音调制信号；信号发射单元将所处理好的调制信号发送至终端；信号接收单元用以接收处理好的调制信号；信号处理单元将接收到的调制信号进行抽样量化、压缩、逆翻译，进行复原；控制单元控制各个单元的工作逻辑；本发明采用高低频滤波的方式对类语音信号进行过滤，以获得带宽最大的调制信号；通过将调制信号进行量化、分解和标记，避免信号在长距离、长时间的传输过程中丢失、受电磁波干扰，同时增强保密性，及时收到部分影响，也可通过脉冲群进行恢复；采用语音传输数据的方法，不仅能够实现数据的实时传输，同时能够降低成本，丰富了通讯方式。

Description

一种利用语音信道传输数据的方法
技术领域
本发明涉及语音数据传输技术领域,更具体的说是涉及一种利用语音信道传输数据的方法。
背景技术
远程传输数据只能依赖数据业务来实现，例如通过电子邮件、QQ等业务功能实现，采用这些方法来传输需要依赖于运营商提供的数据业务通路是否畅通，并且这种传输方式其实时性较差，无法实现实时传输数据的功能。
现有的语音传输方法通常是采用语音通过A/D信号采集，再通过D/A信号复原翻译、复原，但是在一些情况下，语音数据信道上的传输，由于采用载波承载传递，再经基站翻译，在此期间，极易受到电磁波的影响。同时，现有的传输方法频谱利用率低而且误码率高。
而且，现有的384K通道虽然可满足需求，但面临着资费较高，设备价格昂贵的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够实时传输数据，而且传输利用率高，且不易受外界影响的一种利用语音信道传输数据的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，其包括：
—调制单元：将语音信号和数据转换成语音领域的类语音调制信号；
—信号发射单元：将所处理好的调制信号发送至终端；
—信号接收单元：用以接收处理好的调制信号；
—信号处理单元：将接收到的调制信号进行抽样量化、压缩、逆翻译，进行复原；
—控制单元：控制各个单元的工作逻辑；
—显示单元：显示语音数据转换过程；
—供电单元：为各个单元进行供电。
优选的，在上述一种利用语音信道传输数据的方法中，所述调制单元包括：音频混合单元、滤波单元以及数据调制单元；
数据调制单元：将非语音信号转换成类语音信号；
滤波单元：将调制好的类语音信号进行高频滤波和低频滤波；
音频混合单元：将滤波完成后的类语音信号与语音信号混合成混合语音信号。
优选的，在上述一种利用语音信道传输数据的方法中，所述数据调制单元的调制方式为：ASK调制、FS调制K或QPSK调制。
优选的，在上述一种利用语音信道传输数据的方法中，所述混合语音信号频率为7000-7800Hz。
信号处理单元包括抽样量化单元、压缩单元、标记单元、负载单元、逆翻译单元；
抽样量化单元：将混合语音信号抽样频率采用8KHz，在对其脉冲幅度进行量化，编织成一8K*8bit/s＝64bit/s；
压缩单元：压缩方式为RPE-LTP压缩、AMR压缩或EVRC压缩，将64bit/s的信号进行压缩至13bit/s的信号；
分解单元：将压缩处理好的13bit/s信号，分解成A bit码、B bit码和C bit码；
标记单元：在A bit码、B bit码和C bit码加入码元；
负载单元：将加入码元的压缩信号，进行承载传至信号接收单元；
逆翻译单元：包括解压单元、识别单元和复原单元。
优选的，在上述一种利用语音信道传输数据的方法中，所述码元为块卷积码。
优选的，在上述一种利用语音信道传输数据的方法中，所述解压单元的解调方式为ASK解调、FSK解调、PSK解调、MSK解调或0FDM解调。
优选的，在上述一种利用语音信道传输数据的方法中，所述高频滤波用于对所述调制信号数据进行高频滤波，所述高频滤波的带宽为大于一第一频率且小于一第二频率，所述第一频率小于所述第二频率；所述低频滤波单元用于对所述语音信号数据进行低频滤波，所述低频滤波单元的截止频率小于或等于所述第一频率。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种利用语音信道传输数据的方法，本发明采用高低频滤波的方式对类语音信号进行过滤，以获得带宽最大的调制信号；通过将调制信号进行量化、分解和标记，避免信号在长距离、长时间的传输过程中丢失、受电磁波干扰，同时增强保密性，及时收到部分影响，也可通过脉冲群进行恢复；采用语音传输数据的方法，不仅能够实现数据的实时传输，同时能够降低成本，丰富了通讯方式。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的架构流程示意图。
图2附图为本发明的工作原理流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1-2，为本发明公开的一种利用语音信道传输数据的方法。
实施例一
如图1所示，本实施例中的移动终端包括调制单元、信号发射单元、信号接收单元、信号处理单元、控制单元、供电单元、显示单元；
所述调制单元将语音信号和所要传输的数据进行混合，并调制转换成语音领域的类语音调制信号，进行传输，并且预传输的类语音调制信号和所接受的类语音调制信号为两通道，两者不互相影响。
在本实施例中，为了保证所述调制信号数据处于语音频域且频带与语音信号数据的频带没有交叉，在调制时采用的载波频率的取值范围为大于6800Hz且小于8000Hz，优选地，本实施例中采用频率为7800Hz的正弦波，可以调制速率小于600bit/s(比特每秒)的数据，并且载波频率选取为7800Hz，能够在调制的同时保证最大的频率带宽，调制后获得的所述调制信号数据的带宽最大。
所述调制信号数据处于语音频域即意味着其频率位于语音数据的频率范围(即0-8000Hz)，使得所述调制信号数据能够通过移动终端的语音信道进行发送，并且所述调制信号数据的频带与所述移动终端中的待发送的语音信号数据的频带没有交叉，从而保证在通过语音信道发送所述调制信号数据以及所述语音信号数据时二者不会相互干扰。
在所述调制单元调制成的所述调制信号数据进入所述高频滤波单元后，所述高频滤波单元会对所述调制信号数据进行高频滤波，其带宽具体位于7000Hz至8000Hz之间，所述高频滤波单元的中心频率也可以位于7000Hz至8000Hz之间，比较优选地，可以为7000Hz至7800Hz之间，最佳地，在本实施例中，选取为7700Hz。
所述高频滤波单元可以降低所述调制信号数据的频谱宽度，以减少对频率小于或等于7000Hz的语音信号数据的干扰，同时也有效地消除了频率在8000Hz以上的频谱分量。
所述低频滤波单元会对要发送的所述语音信号数据进行低频滤波，其截止频率小于或等于7000Hz，在本实施例中优选地选取为7000Hz，这样能保证所述滤波后的语音数据具有最大带宽。通过所述高频滤波单元和所述低频滤波单元的作用就能够消除所述调制信号数据和所述语音信号数据之间的相互干扰，为二者同时在同一个语音信道中传输做好准备。
所述音频混合单元会将进行高频滤波后的所述调制信号数据与进行低频滤波后的所述语音信号数据进行叠加混合，生成所述混合音频数据
为了进一步优化上述技术方案，数据调制单元的调制方式为：ASK调制、FS调制K或QPSK调制。
为了进一步优化上述技术方案，信号处理单元包括抽样量化单元、压缩单元、标记单元、负载单元、逆翻译单元；
抽样量化单元：将混合语音信号抽样频率采用8KHz，在对其脉冲幅度进行量化，编织成一8K*8bit/s＝64bit/s；
压缩单元：压缩方式为RPE-LTP压缩、AMR压缩或EVRC压缩，将64bit/s的信号进行压缩至13bit/s的信号；
分解单元：将压缩处理好的13bit/s信号，分解成A bit码、B bit码和C bit码；
标记单元：在A bit码、B bit码和C bit码加入码元；
负载单元：将加入码元的压缩信号，进行承载传至信号接收单元；
为了进一步优化上述技术方案，逆翻译单元：包括解压单元、识别单元和复原单元。
为了进一步优化上述技术方案，码元为块卷积码。
为了进一步优化上述技术方案，解压单元的解调方式为ASK解调、FSK解调、PSK解调、MSK解调或0FDM解调。
为了进一步优化上述技术方案，工作方式如下：
S1：通过数据调制单元将数据转换成类语音调制信号；
S2：将类语音调制信号通过滤波单元滤去高低频的滤波；
S3：将滤去高低频的类语音调制信号通过音频混合单元与语音信号进行混合，为混合语音信号；
S4：将混合语音信号通过抽样量化单元进行量化，形成64bit/s(比特每秒)的量化信号；
S5：将量化信号经过压缩单元进行压缩至13bit/s(比特每秒)的量化信号；
S6：将13bit/s(比特每秒)的量化信号通过分解单元分解，形成A bit码、B bit码和C bit码，并通过标记单元对A bit码、B bit码和C bit码进行标记，加入码元形成调制完成的混合音频信号；
S7：将调制完成的混合音频信号通过负载单元进行传递至另一移动终端的信号接收单元，并由其信号接收单元中的逆翻译单元进行翻译、解压得到数据；
S8：信号接收单元接收到信号后，通过识别单元对调制完成的混合音频信号进行识别，通过复原单元并完成重组，通过解压单元进行解压，得到未调制的原始数据。
为了进一步优化上述技术方案，控制单元进行整个工作流程的逻辑控制，通过显示单元进行各个单元工作流程显示。
为了进一步优化上述技术方案，数据复原时，需按照顺序依次反着来复原，依次保证数据的保密性。
为了进一步优化上述技术方案，可采用北斗\GPS卫星发射信号；北斗\GPS天线用于接收卫星信号；北斗\GPS模块接收处理卫星的信息。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，其包括：
—调制单元：将语音信号和数据转换成语音领域的类语音调制信号；
—信号发射单元：将所处理好的调制信号发送至终端；
—信号接收单元：用以接收处理好的调制信号；
—信号处理单元：将接收到的调制信号进行抽样量化、压缩、逆翻译，进行复原；
—控制单元：控制各个单元的工作逻辑；
—显示单元：显示语音数据转换过程；
—供电单元：为各个单元进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述调制单元包括：音频混合单元、滤波单元以及数据调制单元；
数据调制单元：将非语音信号转换成类语音信号；
滤波单元：将调制好的类语音信号进行高频滤波和低频滤波；
音频混合单元：将滤波完成后的类语音信号与语音信号混合成混合语音信号。
3.根据权利要求2所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述数据调制单元的调制方式为：ASK调制、FS调制K或QPSK调制。
4.根据权利要求2所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述混合语音信号频率为7000-7800Hz。
5.根据权利要求1所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述信号处理单元包括抽样量化单元、压缩单元、标记单元、负载单元、逆翻译单元；
抽样量化单元：将混合语音信号抽样频率采用8KHz，在对其脉冲幅度进行量化，编织成一8K*8bit/s＝64bit/s；
压缩单元：压缩方式为RPE-LTP压缩、AMR压缩或EVRC压缩，将64bit/s的信号进行压缩至13bit/s的信号；
分解单元：将压缩处理好的13bit/s信号，分解成A bit码、B bit码和C bit码；
标记单元：在A bit码、B bit码和C bit码加入码元；
负载单元：将加入码元的压缩信号，进行承载传至信号接收单元；
逆翻译单元：包括解压单元、识别单元和复原单元。
6.根据权利要求5所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述码元为块卷积码。
7.根据权利要求5所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述解压单元的解调方式为ASK解调、FSK解调、PSK解调、MSK解调或0FDM解调。
8.根据权利要求2所述的一种利用语音信道传输数据的方法，其特征在于，所述高频滤波用于对所述调制信号数据进行高频滤波，所述高频滤波的带宽为大于一第一频率且小于一第二频率，所述第一频率小于所述第二频率；所述低频滤波单元用于对所述语音信号数据进行低频滤波，所述低频滤波单元的截止频率小于或等于所述第一频率。
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