[發(fā)明專利]一種基于聲波數(shù)字通信的門禁系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710139514.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN106934891A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁曉楠;曾保權(quán);陳斌;王明功;劉敏生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東雅達(dá)電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G07C9/00
• 分類號(hào): G07C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于聲波數(shù)字通信的門禁系統(tǒng)，其特征在于，包括：

聲波數(shù)字發(fā)射端，用于將數(shù)據(jù)保密并形成聲波發(fā)射出去，包含：

保密數(shù)據(jù)幀單元，用于保密原始數(shù)據(jù)并形成保密數(shù)據(jù)幀，所述保密數(shù)據(jù)幀由同步碼、幀數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼依次串聯(lián)而成，所述幀數(shù)據(jù)由原始數(shù)據(jù)、時(shí)間戳和動(dòng)態(tài)保密附加碼依次串聯(lián)而成；

基帶波形單元，用于將保密數(shù)據(jù)幀根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)制波形而生成基帶復(fù)數(shù)序列；

數(shù)字載波發(fā)生器單元I，用于生成預(yù)存載波序列，所述載波序列為每周期N個(gè)點(diǎn)的cos(ωn)和sin(ωn)；

數(shù)字正交調(diào)制單元，用于將基帶波形單元所生成的基帶復(fù)數(shù)序列與數(shù)字載波發(fā)生器單元生成的載波進(jìn)行IQ正交調(diào)制以生成發(fā)射幀序列；

D/A轉(zhuǎn)換單元，用于將數(shù)字正交調(diào)制單元生成的發(fā)射中序列經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換生成模擬發(fā)射信號(hào)；

聲波轉(zhuǎn)換單元，用于將模擬發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波并發(fā)射出去；

聲波數(shù)字接收端，用于接收聲波并將聲波中包含的有效數(shù)據(jù)解密，包含：

聲波接收單元，用于將采集空氣中的原始聲波并轉(zhuǎn)換成接收模擬信號(hào)；

A/D轉(zhuǎn)換單元，用于將聲波接收單元生成的接收模擬信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換生成接收數(shù)字序列；

數(shù)字載波發(fā)生器單元II，用于生成預(yù)存載波序列，所述載波序列為每周期N個(gè)點(diǎn)的cos(ωn)和sin(ωn)；

數(shù)字正交下變頻單元，用于將聲波接收單元生成的接收數(shù)字序列與數(shù)字載波發(fā)生器單元II生成的預(yù)存載波序列進(jìn)行數(shù)字正交下變頻，生成接收基帶復(fù)數(shù)序列；

同步與解碼單元，用于將數(shù)字正交下變頻單元生成的接收基帶復(fù)數(shù)序列與預(yù)存的同步序列進(jìn)行物理層幀同步，在同步后判決并解碼，在進(jìn)行校驗(yàn)碼校驗(yàn)無誤后得到接收保密數(shù)據(jù)幀；

認(rèn)證與觸發(fā)單元，用于提取接收保密數(shù)據(jù)幀中的原始數(shù)據(jù)、時(shí)間戳和動(dòng)態(tài)保密附加碼，計(jì)算本地動(dòng)態(tài)保密附加碼，以及將本地動(dòng)態(tài)保密附加碼與接收到的動(dòng)態(tài)保密附加碼比對(duì)，并將比對(duì)結(jié)果發(fā)送至門鎖控制模塊；

門鎖控制模塊，用于根據(jù)聲波數(shù)字接收端的比對(duì)結(jié)果控制門鎖的開關(guān)，比對(duì)一致則開啟門鎖，反之則保持門鎖關(guān)閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)保密附加碼和本地動(dòng)態(tài)保密附加碼是由下列公式計(jì)算得到：

I＝(A*TIME+B*ID)mod(2^31)；

其中，I為動(dòng)態(tài)保密附加碼，A和B均為常數(shù)，TIME為正序格式的14位時(shí)間戳，ID為原始數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步碼為32bit的PN碼。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述校驗(yàn)碼為CRC校驗(yàn)碼，優(yōu)選CRC-16。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字正交調(diào)制單元在將基帶波形單元所生成的基帶復(fù)數(shù)序列與數(shù)字載波發(fā)生器單元生成的載波進(jìn)行IQ正交調(diào)制之前，還對(duì)基帶復(fù)數(shù)序列進(jìn)行高倍內(nèi)插處理。

6.根據(jù)權(quán)利要1-5任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波數(shù)字發(fā)射端還包括一功率調(diào)整單元，用于將D/A轉(zhuǎn)換單元生成的模擬信號(hào)進(jìn)行功率調(diào)整處理，并將處理后的模擬信號(hào)傳輸至聲波轉(zhuǎn)換單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聲波數(shù)字接收端還包括一放大濾波單元，所述放大濾波單元將聲波接收單元生成的接收模擬信號(hào)放大，之后進(jìn)行低通去噪，并將處理好的接收模擬信號(hào)傳輸至A/D轉(zhuǎn)換單元。