[發明專利]基于OFDM的聲波通信系統

有效

• 申請號: 201410499592.6
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104243388B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陳景竑;陳相寧;馮靜衠
• 申請（專利權）人: 陳景竑
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.基于OFDM的聲波通信系統，其特征在于：包括聲波發送端和聲波接收端，所述聲波發送端包括依次連接的信道編碼模塊、信號調制模塊、DA轉換模塊和揚聲器，所述聲波接收端包括依次連接的麥克風、AD轉換模塊、信號解調模塊和信號譯碼模塊，所述信道編碼模塊用于接收原始數據，所述信號譯碼模塊用于輸出原始數據，所述揚聲器與麥克風之間通過低于24kHz以下通信信道進行數據傳輸，

所述信道編碼模塊，包括依次連接的第一BCH編碼單元、交織單元、第二BCH編碼單元，實現對原始數據，進行擴展，得到擴展后數據；

所述信號譯碼模塊，包括依次連接的第一BCH譯碼單元、解交織單元、第二BCH譯碼單元，實現將擴展后數據還原成原始數據；

所述信號調制模塊，基于OFDM對擴展后數據的進行調制，將信道分成若干正交子信道，將擴展后數據信號轉換成并行的低速子數據流，調制到在每個子信道上進行傳輸，包括依次連接的符號映射單元、IDFT單元和信號擴展單元，所述符號映射單元接收信道編碼模塊輸出的擴展后數據，所述信號擴展單元輸出數字音頻信號給DA轉換模塊；

所述信號解調模塊，基于OFDM對接收數字音頻信號的進行解調，將一個信道分解為若干個正交子信道，將數字音頻信號轉換為擴展后數據，解調到轉換后的信道上進行傳輸，包括依次連接的DFT單元、同步捕捉單元和符號逆映射單元，所述DFT單元用于接收AD轉換模塊輸出的數字音頻信號，所述符號逆映射單元輸出擴展后數據至信號譯碼模塊，所述同步捕捉單元若捕捉數據信號失敗，則通過滑動單元反饋給DFT單元；

所述符號映射單元用于將擴展后數據進行分組，將信道分成若干正交子信道，將每組數據映射為一個OFDM符號，轉化過程為，將每組數據的各個比特根據星座圖分配到其對應的子信道中，包括數據信號信道，恒定信號信道、零功率信號信道及巴克碼信號信道，所述數據信號信道用于將傳輸的數據分到各個數據信道；所述恒定信號信道用于OFDM符號同步；所述零功率信號信道用于校正頻率；所述巴克碼信道把星座中特定點的位置作為+1和-1，用于實現幀同步；

所述信號擴展單元用于減少在相鄰的兩個OFDM符號切換時的能量泄露，需要復制部分原信號延拓作為過渡區域，保證信號的周期性需要復制原信號尾部信號作為前過渡區域與保護間隔，復制原信號頭部信號作為后過渡區域，前一個OFDM符號的后過渡區與后一個OFDM符號的前過渡區相疊加，前、后過渡區的漸變窗函數依次為：

f1(x)=12(cos(x)+1),x∈(π,2π);f2(x)=12(cos(x)+1),x∈(0,π).]]>

2.根據權利要求1所述的基于OFDM的聲波通信系統，其特征在于：所述符號逆映射單元，根據同步捕捉單元輸出信號的強度和相位畫出星座圖，根據星座圖還原出擴展后數據。

3.根據權利要求1所述的基于OFDM的聲波通信系統，其特征在于：所述前過渡區與原信號之間設有保護間隔區域，所述保護間隔區為原信號尾部信號的延拓。