RU2573225C2 - Способ и система для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия - Google Patents

Способ и система для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия Download PDF

Info

Publication number
RU2573225C2
RU2573225C2 RU2013157771/08A RU2013157771A RU2573225C2 RU 2573225 C2 RU2573225 C2 RU 2573225C2 RU 2013157771/08 A RU2013157771/08 A RU 2013157771/08A RU 2013157771 A RU2013157771 A RU 2013157771A RU 2573225 C2 RU2573225 C2 RU 2573225C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
audio signal
khz
digital signal
frequency
window
Prior art date
Application number
RU2013157771/08A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013157771A (ru
Inventor
Пэнли ЧЖОУ
Чан ХЭ
Original Assignee
Тенсент Текнолоджи (Шеньчжень) Компани Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тенсент Текнолоджи (Шеньчжень) Компани Лимитед filed Critical Тенсент Текнолоджи (Шеньчжень) Компани Лимитед
Publication of RU2013157771A publication Critical patent/RU2013157771A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2573225C2 publication Critical patent/RU2573225C2/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B11/00Transmission systems employing sonic, ultrasonic or infrasonic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

Изобретение относится к беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC) и предназначено для модуляции и демодуляции звуковых сигналов. Технический результат - повышение точности воспроизведения звуковых сигналов. Способ включает этапы, на которых: модулируют цифровой сигнал для генерирования аудиосигнала с помощью передающего устройства путем применения схемы модуляции двухчастотной манипуляцией (2FSK); воспроизводят сгенерированный аудиосигнал передающим устройством; принимают аудиосигнал приемным устройством; дискретизируют аудиосигнал приемным устройством и демодулируют дискретизированный аудиосигнал для получения цифрового сигнала приемным устройством. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Description

Перекрестные ссылки на родственные заявки
Данная заявка является продолжением международной заявки №PCT/CN2012/085447, поданной 28 ноября 2012 г. Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент КНР №2011103840248, поданной 28 ноября 2011 г. Содержание каждой из вышеуказанных заявок полностью включено в данную заявку посредством ссылки.
Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к области модуляции и демодуляции звуковых волн, в частности к способу и системе для реализации технологии беспроводной связи ближнего радиуса действия.
Предпосылки создания изобретения
[0002] Беспроводная связь ближнего радиуса действия (NFC), также называемая коммуникацией ближнего поля, представляет собой технологию беспроводной высокочастотной связи ближнего действия и позволяет электронным устройствам реализовывать бесконтактную передачу данных позиционирования между ними для обмена данными на коротком расстоянии, например 10 сантиметров. Микросхему NFC в основном применяют в устройствах мобильной связи, поэтому устройство мобильной связи может осуществлять электронные микроплатежи и считывать информацию с других устройств или меток NFC. Взаимодействия ближнего действия с NFC значительно упрощают общие процессы авторизации и идентификации. С помощью NFC можно удобным и быстрым образом устанавливать беспроводные соединения между несколькими устройствами, такими как компьютеры, цифровые фотоаппараты, мобильные телефоны PDA и т.д.
[0003] Обычная технология NFC становится промышленным стандартом и обладает несравнимыми преимуществами, связанными с безопасностью и эффективностью связи. Тем не менее очевидно, что способы стандартной NFC зависят от определенного аппаратного обеспечения, такого как микросхемы NFC. Тем не менее большинство устройств мобильной связи в настоящее время не оснащены микросхемами NFC. Следовательно, относительно тяжело соответствовать требованиям к аппаратному обеспечению, выраженным в применении схем стандарта NFC, и текущие диапазоны применения сильно ограничены.
Краткое изложение сущности изобретения
[0004] Настоящее изобретение предоставляет способ и систему для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC), способные реализовывать NFC между устройствами мобильной связи, не оборудованными микросхемами NFC, тем самым решая проблемы, связанные с высокими требованиями к аппаратному обеспечению, выраженными в использовании схем стандарта NFC, и с узкими диапазонами применения в настоящее время.
[0005] Некоторые технические схемы могут быть реализованы следующим образом.
[0006] Способ для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия в соответствии с вариантом осуществления включает этапы, на которых:
[0007] модулируют цифровой сигнал для генерирования аудиосигнала с помощью передающего устройства путем применения схемы модуляции двоичной частотной манипуляцией (2FSK);
[0008] воспроизводят сгенерированный аудиосигнал передающим устройством;
[0009] принимают аудиосигнал приемным устройством;
[0010] дискретизируют аудиосигнал приемным устройством; и
[0011] демодулируют дискретизированный аудиосигнал для получения цифрового сигнала приемным устройством.
[0012] При этом модулирующую частоту двоичного бита “0” в цифровом сигнале устанавливают равной 12 кГц, модулирующую частоту двоичного бита “1” в цифровом сигнале устанавливают равной 16 кГц, и ширину модуляции устанавливают в размере 1000 точек дискретизации в схеме модуляции 2FSK.
[0013] Вариант осуществления системы для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия содержит:
[0014] передающее устройство для модуляции цифрового сигнала для генерирования аудиосигнала и воспроизведения сгенерированного аудиосигнала; и
[0015] приемное устройство для приема аудиосигнала, дискретизации аудиосигнала и демодуляции дискретизированного аудиосигнала для получения цифрового сигнала.
[0016] При этом модулирующую частоту двоичного цифрового сигнала “0” в цифровом сигнале устанавливают равной 12 кГц, модулирующую частоту двоичного цифрового сигнала “1” в цифровом сигнале устанавливают равной 16 кГц и ширина модуляции содержит 1000 точек дискретизации в схеме модуляции 2FSK.
[0017] Очевидно, в вариантах осуществления способа и системы для реализации NFC согласно настоящему изобретению применяют динамики и микрофоны, присутствующие в обычных устройствах мобильной связи, и технологии модуляции и демодуляции звуковых волн для реализации NFC между устройствами мобильной связи, тем самым решая проблемы известного уровня техники, заключающиеся в более высоких требованиях к аппаратному обеспечению, выражающихся в использовании схем стандарта NFC, и более узких диапазонах применения.
Краткое описание графических материалов
[0018] Для пояснения вариантов осуществления настоящего изобретения или технических схем известного уровня техники далее кратко описаны прилагаемые графические материалы, связанные ссылками с описаниями вариантов осуществления и известного уровня техники. Очевидно приведенные ниже графические материалы изображают лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники могут без усилий получить другие графические материалы в соответствии с данными графическими материалами.
[0019] На фиг. 1 показана принципиальная схема, изображающая конфигурацию системы для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC) согласно настоящему изобретению.
[0020] На фиг. 2 показана принципиальная схема, изображающая графическое представление способа реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC) согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
[0021] Техническая схема, предоставленная в вариантах осуществления настоящего изобретения, будет ясно и полностью описана ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы; следует понимать, что варианты осуществления, описанные здесь, представляют собой лишь часть, но не все возможные варианты осуществления настоящего изобретения и что другие варианты осуществления, которые могут быть без творческих усилий получены специалистами в данной области, находятся в пределах объема защиты настоящего изобретения.
[0022] Приведенное ниже описание является исключительно примером по своей природе и никоим образом не предназначено для ограничения изобретения или вариантов применения. Общие идеи настоящего изобретения могут быть реализованы посредством разнообразных форм. Следовательно, хотя данное описание содержит конкретные примеры, истинный объем изобретения не должен быть ограничен ими, поскольку другие модификации станут очевидными при изучении графических материалов, технического описания и приведенной ниже формулы изобретения. Для ясности в графических материалах для обозначения подобных элементов использованы одинаковые ссылочные позиции.
[0023] Термины, используемые в данном техническом описании, как правило, приведены в обычных значениях, принятых в данной области техники, в контексте изобретения и в конкретном контексте, в котором использован каждый термин. Определенные термины, используемые для описания изобретения, рассмотрены ниже или в другой части описания для предоставления дополнительного руководства практикующему специалисту относительно описания изобретения. Использование примеров в любой части данного описания, включая примеры любых терминов, рассмотренных здесь, является лишь иллюстративным и никоим образом не ограничивает объем и значение изобретения или любого термина, сопровождаемого примером. Подобным образом изобретение не ограничено различными вариантами осуществления, предоставленными в данном описании.
[0024] Как используется в настоящем описании и в приведенной ниже формуле изобретения, использование существительных в единственном числе также включает применение множественного числа, если в контексте явным образом не указано иначе. Также как используется в настоящем описании и в приведенной ниже формуле изобретения, значение предлога "в" содержит значения "в" и "на", если в контексте явным образом не указано иначе.
[0025] Как используется здесь, термины “содержащий,” “включающий,” “имеющий,” “вмещающий,” “предполагающий” и подобные следует расценивать как не ограничивающие, т.е. означающие "включая, но не ограничиваясь".
[0026] Как используется здесь, фразу “по меньшей мере один из A, B и C” следует понимать как означающую логическое (A или B или C), использующую неисключительное логическое ИЛИ. Следует понимать, что один или несколько этапов способа могут быть выполнены в другом порядке (или одновременно) без изменения принципов настоящего изобретения.
[0027] Как используется здесь, термин "модуль" может относиться, являться частью или содержать интегральную схему специального назначения (ASIC); электронную схему; комбинационную логическую схему; программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA); процессор (коллективный, выделенный или групповой), выполняющий код; другие подходящие компоненты аппаратного обеспечения, предоставляющие описанную функциональность; или комбинацию части или всего вышеперечисленного, например система на кристалле. Термин "модуль" может включать запоминающее устройство (коллективное, выделенное или групповое), сохраняющее код, выполняемый процессором.
[0028] Термин "код", как использовано здесь, может включать программное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение и/или микрокод и может относиться к программам, подпрограммам, функциям, классам и/или объектам. Термин "коллективный", как использовано здесь, означает, что часть кода или весь код из нескольких модулей может быть выполнен с помощью одного (коллективного) процессора. Кроме этого, часть кода или весь код из нескольких модулей может быть сохранен в одном (коллективном) запоминающем устройстве. Термин “групповой”, как использовано здесь, означает, что часть кода или весь код из одного модуля может быть выполнен с помощью группы процессоров. Кроме этого, часть кода или весь код из одного модуля может быть сохранен с помощью группы запоминающих устройств.
[0029] Системы и способы, описанные здесь, могут быть реализованы с помощью одной или нескольких компьютерных программ, выполняемых одним или несколькими процессорами. Компьютерные программы включают команды, выполняемые процессором, сохраненные на постоянном материальном машиночитаемом носителе. Компьютерные программы также могут включать сохраненные данные. Неограничивающими примерами постоянного материального машиночитаемого носителя являются энергонезависимое запоминающее устройство, магнитный накопитель и оптический накопитель.
[0030] Далее будет приведено описание вариантов осуществления в сочетании с сопроводительными графическими материалами на фиг. 1-2. Следует понимать, что конкретные варианты осуществления, описанные здесь, предназначены лишь для пояснения настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Согласно с целями настоящего изобретения, воплощенными и подробно описанными здесь, данное изобретение в одном аспекте относится к способу, системе и клиентскому терминалу для обнаружения поддельных веб-сайтов.
[0031] Настоящее изобретение раскрывает способ реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC), и NFC реализована путем применения динамика и микрофона, расположенных в устройствах мобильной связи. На фиг. 1 показана принципиальная схема, изображающая конфигурацию системы для реализации NFC согласно настоящему изобретению. При этом устройство A мобильной связи представляет собой передающее устройство 10, содержащее модулятор 12 и динамик 14, и устройство B мобильной связи представляет собой приемное устройство 20, содержащее демодулятор 22 и микрофон 24. Примеры устройств A, B мобильной связи, которые могут быть применены согласно различным вариантам осуществления, включают, но не ограничиваются, следующее: планшетный ПК (включая, кроме прочего, Apple iPad и другие устройства с сенсорным экраном и операционной системой Apple iOS, Microsoft Surface и другие устройства с сенсорным экраном и операционной системой Windows, и планшетные устройства с операционной системой Android), мобильный телефон, смартфон (включая, кроме прочего, Apple iPhone, Windows Phone и другие смартфоны с операционными системами Windows Mobile или Pocket PC, и смартфоны с операционной системой Android, операционной системой Blackberry или операционной системой Symbian), электронную книгу (включая, кроме прочего, Amazon Kindle и Barnes & Noble Nook), портативный компьютер (включая, кроме прочего, компьютеры с операционной системой Apple Mac, операционной системой Windows, операционной системой Android и/или операционной системой Google Chrome), или устройство, установленное на транспортном средстве и работающее под управлением любой из вышеупомянутых операционных систем или любой другой операционной системы, все из которых хорошо известны специалистам в данной области техники.
[0032] Способ реализации NFC с помощью системы, изображенной на фиг. 1, включает этапы, изображенные на фиг. 2, на которых:
[0033] на этапе S200 передающее устройство 10 модулирует цифровой сигнал для генерирования аудиосигнала с помощью модулятора 12;
[0034] на этапе S202 передающее устройство 10 воспроизводит сгенерированный аудиосигнал с помощью динамика 14;
[0035] на этапе S204 приемное устройство 20 принимает аудиосигнал с помощью микрофона 24 и дискретизирует аудиосигнал с помощью демодулятора 22; и
[0036] на этапе S206 приемное устройство 20 демодулирует дискретизированный аудиосигнал с помощью демодулятора 22 для получения цифрового сигнала.
[0037] Далее подробно описан конкретный вариант осуществления.
[0038] В настоящем варианте осуществления модуляция цифрового сигнала с помощью модулятора 12 передающего устройства 10 включает: осуществление модуляции для генерирования аудиосигнала путем применения технологии двоичной частотной манипуляции (2FSK). Частота дискретизации аудиосигнала равна 48 кГц. Количество каналов, применяемых здесь, равно одному. Глубина квантования, применяемая здесь, составляет 8 бит.
[0039] Согласно теореме дискретизации: f0 ≧ 2f, то есть частота дискретизации f0 должна быть больше или равна максимальной частоте, умноженной на два, дискретизированной волны. В настоящем варианте осуществления, когда цифровой сигнал модулирован, модулирующая частота f1 двоичного цифрового сигнала “0” установлена равной 12 кГц, в то время как модулирующая частота f2 двоичного цифрового сигнала “1” установлена равной 16 кГц.
[0040] Из-за вышеупомянутых установок аудиосигнал может быть представлен в виде: y=128+127*sin(2πfx).
[0041] При этом y является величиной квантования по амплитуде, и x обозначает время.
[0042] Поскольку частота дискретизации равна f0, x=N/f0. Аудиосигнал может быть дополнительно представлен как: y=128+127*sin(2πfN/f0).
[0043] При этом f является модулирующей частотой. N является количеством точек дискретизации.
[0044] Когда модулированный цифровой сигнал равен “0”, f=f1=12 кГц; когда модулированный цифровой сигнал равен “1”, f=f2=16 кГц.
[0045] Кроме этого, необходимо установить ширину модуляции. Частота дискретизации равна 48 кГц, то есть может быть дискретизировано 48000 точек в секунду. Если ширина модуляции установлена равной 1000 точкам, время модуляции t=1000/f0=0,02 сек. То есть частота аудиосигнала в период модуляции является фиксированной и представляет собой частоту, соответствующую модулированному цифровому сигналу.
[0046] Поскольку скорость передачи данных=частота дискретизации /ширина модуляции, можно получить скорость передачи, равную 48 бит данных в секунду. То есть скорость передачи данных равна 48 бит/сек (бит в секунду).
[0047] Согласно вышеупомянутым установкам вначале модулируют двоичный цифровой сигнал. 96-битный двоичный цифровой сигнал “101001101010100110101010011010101001101010100110101010011010101001101010100110101010011010000000”, содержащий 96 бит, может быть модулирован в виде аудиосигнала длительностью в 2 секунды. После тестирования, передающее устройство 10 воспроизводит аудиосигнал с помощью динамика 14.
[0048] Демодулятор 22 приемного устройства 20 дискретизирует аудиосигнал и применяет программный алгоритм для демодуляции дискретизированного аудиосигнала. В частности, дискретизированный аудиосигнал анализируют путем применения быстрого преобразования Фурье (FFT). Каждые 64 точки используют в качестве периода анализа, и их спектральные характеристики служат в качестве частотных характеристик в среднем периоде для анализа сигнала с частотным кодированием, обладающего максимальной мощностью в спектре. Если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 12 кГц, то выдаваемый результат равен “0”. Если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 16 кГц, то выдаваемый результат равен “1”. Если частота не является ближайшей к 12 кГц или 16 кГц, то она является звуком окружающей среды, и выдаваемого результата нет. Выдаваемого результата нет, и он представлен в виде “_”. Частотный спектр одного периода анализа показан в приведенной ниже таблице.
Частота Амплитуда Частота Амплитуда
0 кГц 39 11,0250 кГц 510
0,68906 кГц 562 11,7141 кГц 828
1,37813 кГц 382 12,4031 кГц 651
2,06719 кГц 362 13,0922 кГц 109
2,75625 кГц 737 13,7813 кГц 234
3,44531 кГц 1142 14,4703 кГц 247
4,13438 кГц 1007 15,1594 кГц 620
4,82344 кГц 59 15,8484 кГц 4492
5,51250 кГц 411 16,5375 кГц 1214
6,20156 кГц 634 17,2266 кГц 559
6,89063 кГц 533 17,9156 кГц 391
7,57969 кГц 624 18,6047 кГц 49
8,26875 кГц 521 19,2937 кГц 337
8,95781 кГц 556 19,9828 кГц 387
9,64687 кГц 535 20,6719 кГц 534
10,3359 кГц 304 21,3609 кГц 258
[0049] Из приведенной выше таблицы можно увидеть, что мощность волны сконцентрирована в низкочастотной части и вблизи 16 кГц, и мощность является максимальной вблизи 16 кГц. Соответственно выдаваемый результат периода анализа равен “1”. Если мощность сконцентрирована вблизи 12 кГц, то результат равен “0”. Если мощность сконцентрирована в низкочастотной части, то результат равен “_”. Дискретизированный аудиосигнал состоит из нескольких периодов анализа. Общий результат после анализа равен:
“_________________________11111111111__0_00000000000___111111111111_0_0000000000000000000000000____111111111111111111111111100000000000000__1_11111111111_0100000000000_1111111111111__0000000000000___11111111111_0000000000000000000000000000___1111111111111111111111111__0100000000000___11111111111_00000000000000____1111111111____0000000000____1111111111__000000000000000000000000000__111111111111111111111111111__0100000000000___1111111111__0000000000000_1111111111111__0000000000000____1111111111__010000000000000000000000000___1111111111111111111111111____00000000000__111111111111___00_000000000_1111111111111_00000000000000_111111111111_00000000000000000000000000000__11111111111111111111111111_00000000000000_111111111111100000000000000___1_111111111____00000000000_1111111111111__000000000000000000000000000_111111111111111111111111111__0000000000000_1111111111111_00000000000000_1111111111111000000000000000___11111111111_1000000000000000000000000000____111111111111111111111111_10000000000000__1_111111111___000000000000__1_1111111111__0000000000000__111111111111__000000000000000000000000000__1_1111111111111111111111111_0100000000000__1111111111111_0000000000000_11_1111111111_10000000000000_111111111111100000000000000000000000000000__11111111111111111111111111__0000000000000__11111111111100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000___________________________”.
[0050] Поскольку период модуляции содержит 1000 точек дискретизации, и один период анализа содержит 64 точки, 15,625 периодов анализа составляют один период модуляции. Статистический анализ выдаваемых результатов выполняют, используя окно длиной 16 бит. Если в окне чаще встречается “1”, то полученный демодулированный цифровой сигнал равен “1”. В ином случае полученный демодулированный цифровой сигнал равен “0”. Затем окно перемещают путем смещения для анализа следующего окна. Расстояние смещения определяют по содержанию текущего окна. Начальное значение счета FLAG устанавливают равным 0. При обходе окна слева направо значение счета FLAG увеличивается на 1 при обнаружении “1”; значение счета FLAG уменьшается на 1 при обнаружении “0”; значение счета FLAG остается неизменным в других ситуациях. Положение бита, соответствующее максимальному абсолютному значению счета FLAG, обозначает расстояние, необходимое для перемещения (расстояние перемещения положения бита является крайним правым положением бита, соответствующим максимальному абсолютному значению, если они одинаковы). Если текущее окно равно “11111111111__0_0”, то положение максимального абсолютного значения (11) счета FLAG равно 13. Соответственно окно необходимо переместить вправо на 13 положений для непрерывного анализа, и так далее. Остальной анализ может быть выполнен таким же образом для получения итогового демодулированного результата в виде:
101001101010100110101010011010101001101010100110101010011010101001101010100110101010011010000000. Итоговый демодулированный результат является таким же, что и первоначально модулированный двоичный цифровой сигнал, и таким образом успешно реализует процесс демодуляции.
[0051] В вышеупомянутом варианте осуществления конкретные значения частоты f0 дискретизации, модулирующих частот f1, f2, способ модуляции, ширина модуляции и ширина окна анализа являются лишь примерами, не ограничивающими настоящее изобретение. Технические схемы, заключающиеся в простой модификации определенных значений, находятся в пределах объема защиты настоящего изобретения.
[0052] Настоящее изобретение дополнительно раскрывает систему для реализации NFC, содержащую:
[0053] передающее устройство 10 для модуляции цифрового сигнала и воспроизведения сгенерированного аудиосигнала; и
[0054] приемное устройство 20 для приема аудиосигнала, дискретизации аудиосигнала и демодуляции дискретизированного аудиосигнала для получения цифрового сигнала.
[0055] Как изображено на фиг. 1, передающее устройство 10 содержит модулятор 12 и динамик 14. Приемное устройство 20 содержит демодулятор 22 и микрофон 24.
[0056] В вышеупомянутой системе передающее устройство 10 модулирует цифровой сигнал путем применения модулятором 12 схемы модуляции 2FSK для генерирования аудиосигнала. Передающее устройство 10 воспроизводит аудиосигнал с помощью динамика 14. Модулирующая частота f1 двоичного цифрового сигнала “0” установлена равной 12 кГц, в то время как модулирующая частота f2 двоичного цифрового сигнала “1” установлена равной 16 кГц. Ширина модуляции содержит 1000 точек дискретизации.
[0057] Приемное устройство 20 принимает аудиосигнал с помощью микрофона 24 и дискретизирует аудиосигнал с помощью демодулятора 22, используя частоту дискретизации, равную 48 кГц, один канал и глубину квантования, равную 8 бит.
[0058] Способ демодуляции дискретизированного аудиосигнала демодулятором 22 приемного устройства включает следующие этапы, на которых.
[0059] Дискретизированный аудиосигнал преобразуют из сигнала временной области в сигнал частотной области.
[0060] Анализируют дискретизированный аудиосигнал в частотной области, используя 64 точки в качестве периода анализа. Если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 12 кГц, то выдаваемый результат равен “0”. Если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 16 кГц, то выдаваемый результат равен “1”.
[0061] Выполняют статистический анализ указанных выдаваемых результатов, используя окно длиной 16 бит. Если в выдаваемых результатах в пределах окна чаще встречается “1”, то демодулированный цифровой сигнал равен “1”. Если в выдаваемых результатах в пределах окна чаще встречается “0”, то демодулированный цифровой сигнал равен “0”. Окно перемещают для продолжения выполнения вышеупомянутого статистического анализа вышеупомянутых выдаваемых результатов до тех пор, пока все цифровые сигналы не будут демодулированы.
[0062] Расстояние перемещения окна устанавливают с помощью следующих этапов. Начальное значение счета устанавливают равным 0. Обходят выдаваемые результаты в окне. Если при обходе встречают “1”, то значение счета увеличивают на 1. Если при обходе встречают “0”, то значение счета уменьшают на 1. Положение бита, соответствующее максимальному абсолютному значению счета, обозначает расстояние для перемещения окна.
[0063] В заключении, в способе и системе для реализации NFC согласно настоящему изобретению используют динамик 14 и микрофон 24, присутствующие в устройствах мобильной связи, применяют программный алгоритм для модуляции цифрового сигнала и затем воспроизводят сгенерированный аудиосигнал посредством динамика 14. Другое устройство мобильной связи дискретизирует аудиосигнал посредством микрофона 24 и выполняет алгоритмический анализ дискретизированных данных для осуществления демодуляции. Интерактивный способ может осуществлять обмен небольшим количеством данных между двумя устройствами мобильной связи в NFC и может быть применен к платежам в режиме оффлайн и подобным условиям.
[0064] Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления способов описаны в виде комбинаций последовательностей действий для упрощения описаний. Тем не менее специалистам в данной области будет очевидно, что настоящее изобретение не ограничено последовательностями описанных действий, поскольку некоторые этапы могут быть выполнены в разных последовательностях или одновременно согласно настоящему изобретению. Также специалисты в данной области должны понимать то, что варианты осуществления, приведенные в описании, являются предпочтительными вариантами осуществления, и родственные действия и модули не являются необходимыми в настоящем изобретении.
[0065] В вышеупомянутых вариантах осуществления акценты в описаниях каждого варианта осуществления различаются. Части, не описанные подробно в одном варианте осуществления, могут ссылаться на родственные описания других вариантов осуществления.
[0066] Специалистам в данной области должно быть понятно, что все этапы или часть этапов способа, описанного выше в вариантах осуществления, могут быть выполнены соответствующим аппаратным обеспечением под управлением программы, которая может храниться в машиночитаемом запоминающем устройстве. При выполнении программы выполняются этапы способа, описанного в вариантах осуществления. Машиночитаемое запоминающее устройство может содержать различные носители, способные хранить коды программы, такие как постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), магнитный диск, компакт-диск и т.д.
[0067] Следует отметить, что варианты осуществления, описанные выше, являются лишь предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, но они не ограничивают объем защиты настоящего изобретения, и любые варианты или замены, которые могут быть легко получены специалистами в данной области, не отходя от идеи настоящего изобретения, находятся в пределах объема защиты. Следовательно, объем защиты настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения.

Claims (8)

1. Способ реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC), причем способ включает этапы, на которых:
модулируют цифровой сигнал для генерирования аудиосигнала с помощью передающего устройства путем применения схемы модуляции двухчастотной манипуляцией (2FSK);
воспроизводят сгенерированный аудиосигнал передающим устройством;
принимают аудиосигнал приемным устройством;
дискретизируют аудиосигнал приемным устройством; и
демодулируют дискретизированный аудиосигнал для получения цифрового сигнала приемным устройством,
отличающийся тем, что модулирующую частоту двоичного бита “0” в цифровом сигнале устанавливают равной 12 кГц, модулирующую частоту двоичного бита “1” в цифровом сигнале устанавливают равной 16 кГц и ширину модуляции устанавливают в размере 1000 точек дискретизации в схеме модуляции 2FSK.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на этапе дискретизации аудиосигнала приемным устройством частота дискретизации аудиосигнала приемным устройством равна 48 кГц, количество каналов равно одному, и глубина квантования, используемого приемным устройством, составляет 8 бит, и
причем этап демодуляции дискретизированного аудиосигнала приемным устройством включает этапы, на которых:
преобразуют дискретизированный аудиосигнал из сигнала временной области в сигнал частотной области;
анализируют дискретизированный аудиосигнал в частотной области, используя 64 точки в качестве периода анализа;
выводят “0” в качестве выдаваемого результата, если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 12 кГц;
выводят “1”в качестве выдаваемого результата, если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 16 кГц; и
выполняют статистический анализ выдаваемых результатов, используя окно длиной 16 бит;
демодулируют цифровой сигнал как “1”, если в выдаваемых результатах в пределах окна чаще встречается “1”;
демодулируют цифровой сигнал как “0”, если в выдаваемых результатах в пределах окна чаще встречается “0”; и
перемещают окно для продолжения выполнения статистического анализа выдаваемых результатов до тех пор, пока не будет получен весь цифровой сигнал.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что этап перемещения окна включает этапы, на которых:
устанавливают начальное значение счета, равное 0;
обходят выдаваемые результаты в пределах окна;
если при обходе встречают “1”, то значение счета увеличивают на 1;
если при обходе встречают “0”, то значение счета уменьшают на 1;
перемещают окно в соответствии с расстоянием,
причем максимальное абсолютное значение счета обозначает расстояние для перемещения окна.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап воспроизведения сгенерированного аудиосигнала реализуют посредством динамика передающего устройства и этап приема аудиосигнала реализуют посредством микрофона приемного устройства.
5. Система для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC), содержащая:
передающее устройство для модуляции цифрового сигнала для генерирования аудиосигнала путем применения схемы модуляции двухчастотной манипуляцией (2FSK) и воспроизведения сгенерированного аудиосигнала; и
приемное устройство для приема аудиосигнала, дискретизации аудиосигнала и демодуляции дискретизированного аудиосигнала для получения цифрового сигнала,
причем модулирующая частота двоичного цифрового сигнала “0” в цифровом сигнале установлена равной 12 кГц, модулирующая частота двоичного цифрового сигнала “1” в цифровом сигнале установлена равной 16 кГц, и ширина модуляции содержит 1000 точек дискретизации в схеме модуляции 2FSK.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что приемное устройство дискретизирует аудиосигнал, используя частоту дискретизации, равную 48 кГц, одинарный канал и глубину квантования, равную 8 бит, и приемное устройство преобразует дискретизированный аудиосигнал из сигнала временной области в сигнал частотной области, анализирует дискретизированный аудиосигнал в частотной области путем применения 64 точек в качестве периода анализа, выводит “0” в качестве выдаваемого результата, если частота одной точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 12 кГц, и выводит “1” в качестве выдаваемого результата, если частота точки, обладающей максимальной мощностью, является ближайшей к 16 кГц, выполняет статистический анализ указанных выдаваемых результатов, используя окно длиной 16 бит, и перемещает окно для продолжения выполнения статистического анализа выдаваемых результатов до тех пор, пока не будет получен весь цифровой сигнал,
причем, если в выдаваемом результате окна чаще встречается “1”, то цифровой сигнал демодулируют в виде “1”, и
если в выдаваемом результате окна чаще встречается “0”, то цифровой сигнал демодулируют в виде “0”.
7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что приемное устройство устанавливает начальное значение счета, равное 0, обходит выдаваемые результаты в пределах окна, увеличивает значение счета на 1, если при обходе встречает “1”, уменьшает значение счета на 1, если при обходе встречает “0”, и перемещает окно в соответствии с расстоянием,
причем максимальное абсолютное значение счета обозначает расстояние для перемещения окна.
8. Система по п. 5, отличающаяся тем, что передающее устройство содержит динамик для воспроизведения сгенерированного аудиосигнала, и приемное устройство содержит микрофон для приема аудиосигнала.
RU2013157771/08A 2011-11-28 2012-11-28 Способ и система для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия RU2573225C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110384024.8A CN103138807B (zh) 2011-11-28 2011-11-28 一种近距离通信实现方法和***
CN201110384024.8 2011-11-28
PCT/CN2012/085447 WO2013078996A1 (zh) 2011-11-28 2012-11-28 一种近距离通信实现方法和***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013157771A RU2013157771A (ru) 2015-06-27
RU2573225C2 true RU2573225C2 (ru) 2016-01-20

Family

ID=48498185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013157771/08A RU2573225C2 (ru) 2011-11-28 2012-11-28 Способ и система для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9378724B2 (ru)
EP (1) EP2787661B1 (ru)
JP (1) JP5767391B2 (ru)
KR (1) KR101462364B1 (ru)
CN (1) CN103138807B (ru)
AP (1) AP2014007407A0 (ru)
AU (1) AU2012344463B2 (ru)
BR (1) BR112013033844A2 (ru)
CA (1) CA2839229C (ru)
DK (1) DK2787661T3 (ru)
ES (1) ES2692528T3 (ru)
RU (1) RU2573225C2 (ru)
SG (1) SG2014000582A (ru)
WO (1) WO2013078996A1 (ru)
ZA (1) ZA201401157B (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8874477B2 (en) 2005-10-04 2014-10-28 Steven Mark Hoffberg Multifactorial optimization system and method
CN104424564A (zh) * 2013-09-04 2015-03-18 向祖跃 声音智能卡交易***及其方法
KR101567333B1 (ko) * 2014-04-25 2015-11-10 주식회사 크레스프리 IoT 디바이스의 통신 설정을 위한 이동통신 단말기와 통신설정모듈 및 이동통신 단말기를 이용한 IoT 디바이스의 통신 설정 방법
KR101595298B1 (ko) * 2014-04-30 2016-02-18 전자부품연구원 이동형 자기장 통신 방법
CN104079358B (zh) * 2014-06-25 2017-07-04 福建联迪商用设备有限公司 一种声波通信同步方法、***以及接收端
CN104168070B (zh) * 2014-08-13 2016-09-21 深圳市泛海三江科技发展有限公司 一种基于脉宽调制的数据传输方法及语音报警火灾探测器
WO2017006336A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Abhishek Kumar A system and method for data communication between computing devices using audio signals
KR102562559B1 (ko) * 2016-01-29 2023-08-03 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
JP6817747B2 (ja) * 2016-08-23 2021-01-20 Ihi運搬機械株式会社 駐車システムにおけるパーキングサーバ用のソフトウエアと電気通信機器用のソフトウエア
CN107437967A (zh) * 2017-06-08 2017-12-05 深圳市迈岭信息技术有限公司 基于声波的数据传输方法、发送设备和接收设备
CN107465639B (zh) * 2017-08-23 2020-05-19 国家电网公司 一种基于短时离散傅立叶变换的多路延时同步判决解调方法
CN109379162A (zh) * 2018-08-02 2019-02-22 安徽森力汽车电子有限公司 一种通过声波传输数字信号的方法
CN114978356B (zh) * 2022-04-29 2023-08-29 歌尔股份有限公司 基于音频进行多频道数据传输方法、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2146429C1 (ru) * 1994-11-30 2000-03-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон Система радиосвязи
CN101218768A (zh) * 2005-10-07 2008-07-09 株式会社Ntt都科摩 调制装置、调制方法、解调装置及解调方法
EP1990940A2 (en) * 2007-05-07 2008-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for transmitting and receiving data in NFC
RU2380855C2 (ru) * 2003-10-15 2010-01-27 Моторола, Инк. Способ и устройство для выбора режима предупреждения на основе биометрических характеристик пользователя
EP2312763A1 (en) * 2008-08-08 2011-04-20 Yamaha Corporation Modulation device and demodulation device

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4969180A (en) * 1989-05-18 1990-11-06 I.I.N.V. Computing Ltd. Cordless pen telephone handset
JPH03101546A (ja) 1989-09-14 1991-04-26 Matsushita Electric Works Ltd デジタル信号読み取り方式
US6300880B1 (en) * 1996-01-16 2001-10-09 Philips Electronics North America Corp. Multichannel audio distribution system having portable receivers
AU1615097A (en) * 1996-02-20 1997-09-10 Sonic Systems Digital sonic and ultrasonic communications networks
US6133849A (en) 1996-02-20 2000-10-17 Unity Wireless Systems Corporation Control signal coding and detection in the audible and inaudible ranges
KR100290284B1 (ko) 1997-11-18 2001-05-15 윤종용 카운터를 구비한 주파수 천이 키잉 복조기
EP1116155A2 (en) * 1998-10-02 2001-07-18 Comsense Technologies Ltd. Card for interaction with a computer
KR100284698B1 (ko) * 1998-12-31 2001-03-15 윤종용 다중 fsk 복조장치 및 방법
JP4159187B2 (ja) 1999-07-30 2008-10-01 富士通株式会社 Psk信号のキャリア同期型復調装置
ATE343267T1 (de) 1999-08-03 2006-11-15 Eta Sa Mft Horlogere Suisse Elektronischer wandler eines akustischen signals in ein pseudo-digitales signal und bidirektionelles kommunikationsverfahren durch schallwellen
US6882898B2 (en) * 2002-03-01 2005-04-19 X-Spooler, Inc. Wire winding machine with remote pedestal control station and remote programming capability
JP3966089B2 (ja) 2002-06-11 2007-08-29 日本電気株式会社 水中通信方式
US6956483B2 (en) * 2002-06-28 2005-10-18 Agri-Tech Electronics Lc Animal control apparatus with ultrasonic link
US8184824B2 (en) * 2003-03-11 2012-05-22 Igt Differentiated audio
US20040208325A1 (en) * 2003-04-15 2004-10-21 Cheung Kwok Wai Method and apparatus for wireless audio delivery
US7706548B2 (en) 2003-08-29 2010-04-27 International Business Machines Corporation Method and apparatus for computer communication using audio signals
US7029456B2 (en) * 2003-10-15 2006-04-18 Baxter International Inc. Medical fluid therapy flow balancing and synchronization system
US7483338B2 (en) * 2003-12-12 2009-01-27 Gencsus Ultrasonic locator system and method
US7492913B2 (en) * 2003-12-16 2009-02-17 Intel Corporation Location aware directed audio
US20060122504A1 (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Gabara Thaddeus J Electronic subsystem with communication links
JP2006251676A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Akira Nishimura 振幅変調を用いた音響信号への電子透かしデータの埋め込み・検出装置
GB0616331D0 (en) 2006-08-16 2006-09-27 Innovision Res & Tech Plc Near Field RF Communicators And Near Field Communications Enabled Devices
JP4361575B2 (ja) * 2007-06-07 2009-11-11 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 変調装置、復調装置、および音響信号伝送方法
CN101816135B (zh) 2007-08-20 2014-10-29 索尼特技术公司 超声波探测器
WO2010013752A1 (ja) * 2008-07-29 2010-02-04 ヤマハ株式会社 演奏関連情報出力装置、演奏関連情報出力装置を備えるシステム、及び電子楽器
KR20100119342A (ko) * 2009-04-30 2010-11-09 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 제어방법
US8854985B2 (en) * 2010-12-31 2014-10-07 Yossef TSFATY System and method for using ultrasonic communication
CN102223234B (zh) 2011-06-17 2013-11-20 飞天诚信科技股份有限公司 基于音频通信的电子签名***及方法
US20130282372A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Qualcomm Incorporated Systems and methods for audio signal processing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2146429C1 (ru) * 1994-11-30 2000-03-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон Система радиосвязи
RU2380855C2 (ru) * 2003-10-15 2010-01-27 Моторола, Инк. Способ и устройство для выбора режима предупреждения на основе биометрических характеристик пользователя
CN101218768A (zh) * 2005-10-07 2008-07-09 株式会社Ntt都科摩 调制装置、调制方法、解调装置及解调方法
EP1990940A2 (en) * 2007-05-07 2008-11-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for transmitting and receiving data in NFC
EP2312763A1 (en) * 2008-08-08 2011-04-20 Yamaha Corporation Modulation device and demodulation device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013078996A1 (zh) 2013-06-06
AU2012344463B2 (en) 2015-01-29
CN103138807A (zh) 2013-06-05
DK2787661T3 (en) 2018-11-12
AU2012344463A1 (en) 2014-01-23
ZA201401157B (en) 2015-08-26
EP2787661A4 (en) 2015-07-22
NZ619480A (en) 2015-03-27
KR101462364B1 (ko) 2014-11-14
CA2839229A1 (en) 2013-06-06
EP2787661B1 (en) 2018-10-10
EP2787661A1 (en) 2014-10-08
ES2692528T3 (es) 2018-12-04
US20140146643A1 (en) 2014-05-29
SG2014000582A (en) 2014-06-27
US9378724B2 (en) 2016-06-28
CN103138807B (zh) 2014-11-26
KR20130135939A (ko) 2013-12-11
CA2839229C (en) 2019-01-08
JP2014512113A (ja) 2014-05-19
BR112013033844A2 (pt) 2018-03-13
AP2014007407A0 (en) 2014-02-28
JP5767391B2 (ja) 2015-08-19
RU2013157771A (ru) 2015-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2573225C2 (ru) Способ и система для реализации беспроводной связи ближнего радиуса действия
US9380471B2 (en) Method, apparatus and system of determining a time of arrival of a wireless communication signal
US8792305B2 (en) Ultrasound detectors
US20160293181A1 (en) Mechanism for facilitating watermarking-based management of echoes for content transmission at communication devices.
US9858937B2 (en) Method for transmitting and receiving sound waves using time-varying frequency-based symbol, and apparatus using the same
CN110312318B (zh) Pucch频域跳频方法、网元设备、终端及存储介质
CN109347571B (zh) 基于超声波的无线广播通信方法及***
KR101686969B1 (ko) 대기중 사운드 통신 방법 및 그 시스템
Bello et al. Radio frequency classification toolbox for drone detection
CN104363092A (zh) 定距条件下的基于音频物理指纹的设备认证
Siva Kumar Reddy Experimental validation of spectrum sensing techniques using software-defined radio
Zhang et al. UltraComm: High-speed and inaudible acoustic communication
JP2019002869A (ja) 電磁的情報漏洩評価装置、電磁的情報漏洩評価方法、および電磁的情報漏洩評価プログラム
JP2014127910A (ja) 受信装置及び復調方法
CN104702343B (zh) 声信道信息传输方法和***
Negi et al. Equalization of doppler effect using constellation diagram of 8-PSK modulation
KR20160020170A (ko) 초음파 신호 송수신 방법
US10523261B2 (en) Co-channel wireless detection
Mittal et al. Sub-6 GHz Energy Detection-Based Fast On-Chip Analog Spectrum Sensing with Learning-Driven Signal Classification
JP2015159466A (ja) 受信装置及び復調方法
US20200358479A1 (en) Accurate end of pause-a detection for near field communications
NZ619480B2 (en) Method and system for implementing near field communication
He et al. Novel Ultrasonic Broadcast Communication System
OA16704A (en) Near field communication implementation method and system.
Chung One-to-many data transmission for smart devices at close range