СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ БЛИЖНЕГО РАДИУСА ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2016 года по МПК H04B11/00 

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.

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.

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.