專利名稱：用于音頻頻段中的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在音頻頻段中收發(fā)數(shù)據(jù)的技術(shù)。更具體地說，本發(fā)明涉及用于在 音頻頻段中收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，其中，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào)，并且在音頻頻 段中發(fā)送音頻信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)音頻頻段中的聲音通信。
背景技術(shù)：
模擬型音頻信號(hào)發(fā)送方案主要用于發(fā)送音頻信號(hào)。根據(jù)該模擬型音頻信號(hào)發(fā)送方 案，通過利用模擬音頻信號(hào)對(duì)紅外線的頻率進(jìn)行調(diào)制來生成發(fā)送信號(hào)，并以空間方式發(fā)送 該發(fā)送信號(hào)。例如，這種模擬型音頻信號(hào)發(fā)送方案可以用來在CD播放器和揚(yáng)聲器之間發(fā)送 音頻信號(hào)。然而，由于該模擬型音頻信號(hào)發(fā)送方案要求利用模擬音頻信號(hào)對(duì)紅外線的頻率進(jìn) 行調(diào)制，所以在信號(hào)發(fā)送期間聲音質(zhì)量可能劣化。此外，根據(jù)該模擬型音頻信號(hào)發(fā)送方案，可能難以向發(fā)送信號(hào)添加數(shù)字型控制信 號(hào)，該數(shù)字型控制信號(hào)用于在模擬型音頻信號(hào)和音頻設(shè)備之間調(diào)整聲音質(zhì)量，因此必須與 音頻信號(hào)分離地發(fā)送控制信號(hào)。為了解決上述問題，已經(jīng)開發(fā)了一種音頻信號(hào)發(fā)送裝置來以光學(xué)方式發(fā)送數(shù)字型 音頻信號(hào)，這些數(shù)字型音頻信號(hào)在發(fā)送路徑中很少劣化，并且已經(jīng)進(jìn)行了積極的研究以在 音頻信號(hào)的聲音質(zhì)量不劣化的情況下有效地發(fā)送音頻信號(hào)。此外，還進(jìn)行了研究以通過將特定數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào)來向接收方發(fā)送音頻信 號(hào)。然而，所存在的各種問題在于，由于數(shù)據(jù)被添加至音頻信號(hào)，所以音頻信號(hào)可能失真，并 且可能難以有效地將數(shù)據(jù)添加至該音頻信號(hào)并在接收方檢測(cè)所添加的數(shù)據(jù)，因此這種數(shù)據(jù) 添加方案代表了在音頻頻段實(shí)現(xiàn)聲音通信方面的限制。因此，需要能夠解決以上問題的技 術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種用來在 音頻頻段收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法能夠通過將要發(fā)送的數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào) 并在音頻頻段發(fā)送該音頻信號(hào)來在音頻頻段實(shí)現(xiàn)聲音通信。本發(fā)明的另一目的是提供一種用來在音頻頻段收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和 方法能夠使音頻信號(hào)的失真最小，使得人不能識(shí)別在音頻頻段中進(jìn)行的聲音通信。本發(fā)明的另一目的是提供一種用來在音頻頻段收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和 方法能夠通過考慮音頻頻段并使得接收方能夠容易地從包含用于聲音通信的數(shù)據(jù)的音頻 信號(hào)中檢測(cè)用于聲音通信的數(shù)據(jù)來有效地將用于聲音通信的數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào)。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用來在音頻頻段中收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入單元，其用來將用于聲音通信的數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào) 中；發(fā)送單元，其用來在音頻頻段中發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)；以及接收單元，其接收 包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)，并通過匹配濾波來對(duì)所述音頻信號(hào)執(zhí)行同步，并且根據(jù)預(yù) 定的提取處理來提取所述數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述發(fā)送單元通過通信網(wǎng)絡(luò)接收包含所述數(shù)據(jù)的 所述音頻信號(hào)以向所述接收單元發(fā)送所述音頻信號(hào)，或者通過存儲(chǔ)介質(zhì)接收包含所述數(shù)據(jù) 的所述音頻信號(hào)以向所述接收單元發(fā)送所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)輸入裝置，該數(shù)據(jù)輸入裝置包括頻率軸 變換部，其用來將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為所述音頻信號(hào)的頻率軸信號(hào)；頻率轉(zhuǎn)換部， 其基于所述頻率軸信號(hào)來選擇頻段以輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)的格式來 對(duì)與所述頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率(subject frequency)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以輸入所述數(shù)據(jù)；以及時(shí) 間軸逆變換部，其將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所 述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)輸入裝置還包括發(fā)送部，其用來在所述 音頻頻段發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。所述頻率轉(zhuǎn)換單元通過根據(jù)所述數(shù)據(jù)的格式重新輸入與所述主題頻率的變換系 數(shù)的水平(level)和相位相對(duì)應(yīng)的值來進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。所述頻率轉(zhuǎn)換部基于由主題頻率的功率密度(power intensity)限定的頻率信號(hào) 邊界來重新調(diào)整所述主題頻率的變換系數(shù)的水平，以將所述音頻信號(hào)的失真減小為低于預(yù) 定水平。所述頻率轉(zhuǎn)換部基于掩蔽(masking)閾值來重新調(diào)整所述主題頻率的變換系數(shù) 的水平，其中基于心理聲學(xué)模型預(yù)先設(shè)置所述掩蔽閾值。所述頻率轉(zhuǎn)換部還輸入用于同步的數(shù)據(jù)以便于數(shù)據(jù)檢測(cè)。所述頻率軸變換部將所述時(shí)間軸信號(hào)的第一部分變換為所述頻率軸信號(hào)，將與所 述第一部分交疊預(yù)定水平的第二部分變換為所述頻率軸信號(hào)，接著將與所述第二部分交疊 預(yù)定水平的第N部分變換為所述頻率軸信號(hào)。所述頻率轉(zhuǎn)換部基于與所述第一部分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信號(hào)來輸入所述數(shù)據(jù)， 基于與所述第二部分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信號(hào)來輸入所述數(shù)據(jù)，并接著基于與所述第N部 分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信號(hào)來輸入所述數(shù)據(jù)。所述時(shí)間軸逆變換部將與所述第一部分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述 時(shí)間軸信號(hào)，將與所述第二部分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，將與 所述第N部分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以使得所述信號(hào)的這些 部分彼此交疊，從而生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。該數(shù)據(jù)發(fā)送 裝置包括頻率軸變換部，其用于將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；頻段選擇 部，其基于所述頻率軸信號(hào)確定具有預(yù)定頻率范圍的組部分，并根據(jù)包含所述組部分的功 率密度的水平的頻段選擇基準(zhǔn)來選擇用來輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)的頻段；頻率轉(zhuǎn)換部， 如果選擇了用于輸入所述數(shù)據(jù)的所述頻段，則該頻率轉(zhuǎn)換部根據(jù)所述數(shù)據(jù)的格式來對(duì)與所 述頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及時(shí)間軸逆變換部，其將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括信號(hào)輸出部，其用于在 所述音頻頻段發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括時(shí)間部分選擇部，當(dāng)沒 有選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的部分時(shí)，該時(shí)間部分選擇部相對(duì)于所述音頻信號(hào)的所述時(shí)間軸 信號(hào)來選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的部分，其中在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后輸入所述音頻信號(hào)的所述 時(shí)間軸信號(hào)。所述組部分包括至少一個(gè)頻率組，該至少一個(gè)頻率組包括具有連續(xù)或非連續(xù)頻率 系數(shù)的多個(gè)頻率。對(duì)包含所述非連續(xù)頻率系數(shù)的頻率組進(jìn)行濾波，以使其具有預(yù)定水平的預(yù)定頻率分量。所述頻段選擇部主要從所述頻率組中選擇最高頻率組，以確定所述最高頻率組是 否滿足所述頻段選擇基準(zhǔn)，或者所述頻段選擇部檢測(cè)各個(gè)頻率組是否滿足所述頻段選擇基 準(zhǔn)。所述頻段選擇部計(jì)算各個(gè)頻率組的總功率密度，并基于計(jì)算結(jié)果來確定滿足所述 頻段選擇基準(zhǔn)的頻率組，以選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的頻段。所述頻段選擇部計(jì)算所述頻率組的各個(gè)頻率的功率密度，并基于計(jì)算結(jié)果來確定 滿足所述頻段選擇基準(zhǔn)的至少一個(gè)頻率，以將所述至少一個(gè)頻率設(shè)置為用來輸入所述數(shù)據(jù) 的頻段。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于聲音通信的數(shù)據(jù)接收裝置。所述數(shù)據(jù)接 收裝置包括同步部，其接收包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；時(shí)間部分 選擇部，其從經(jīng)過同步的音頻信號(hào)的多個(gè)時(shí)間部分中選擇包含所述數(shù)據(jù)的時(shí)間部分；頻率 軸變換部，其將包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；以及數(shù)據(jù) 提取部，其基于所述頻率軸信號(hào)選擇用于數(shù)據(jù)提取的頻段，并通過預(yù)定的數(shù)據(jù)提取處理來 提取所述數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)接收裝置還包括程序執(zhí)行部，其用于執(zhí) 行與所述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。所述時(shí)間部分選擇部通過從包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)中提取同步數(shù)據(jù)并檢 測(cè)所述同步數(shù)據(jù)的插入位置來選擇包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分。所述同步數(shù)據(jù)位于包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的開始幀或者與至少兩個(gè)經(jīng)分 組的開始幀相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。所述時(shí)間部分選擇部獨(dú)立地接收包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的指南信息來確 定包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分。所述時(shí)間部分選擇部通過用來接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)的通信信道來 接收所述指南信息，或者通過與用來接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)的所述通信信道不 同的另一通信信道來接收所述指南信息。所述數(shù)據(jù)提取部通過從包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)中提取同步數(shù)據(jù)并檢測(cè)所 述同步數(shù)據(jù)的插入位置來選擇用于所述數(shù)據(jù)提取的頻段。所述數(shù)據(jù)提取部獨(dú)立地接收用于所述數(shù)據(jù)提取的指南信息，以確定包含所述數(shù)據(jù)的頻段。所述數(shù)據(jù)提取部確定組成所述頻率軸信號(hào)的多個(gè)主題頻率的相位，并選擇具有與 預(yù)先設(shè)置的相位相對(duì)應(yīng)的相位的主題頻率作為用于所述數(shù)據(jù)提取的頻段。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種收發(fā)用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法。該方法包 括如下步驟將用于聲音通信的數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)中；在音頻頻段發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的 所述音頻信號(hào)；接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)，以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；以及根 據(jù)預(yù)定的數(shù)據(jù)提取處理來提取所述數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，該方法還包括如下步驟執(zhí)行與所述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng) 的應(yīng)用程序。所述數(shù)據(jù)輸入步驟包括如下步驟將所述音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信 號(hào)；基于所述頻率軸信號(hào)選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的頻段；根據(jù)所述數(shù)據(jù)的格式來對(duì)與所述 頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換以輸入所述數(shù)據(jù)；以及將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí) 間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種發(fā)送用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法。該方法包 括如下步驟將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；基于所述頻率軸信號(hào)確定具有 預(yù)定頻率范圍的組部分，并根據(jù)包含所述組部分的功率密度的水平的頻段選擇基準(zhǔn)來選擇 用來輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)的頻段；如果選擇了用于輸入所述數(shù)據(jù)的所述頻段，則根據(jù) 所述數(shù)據(jù)的格式來對(duì)與所述頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及將所述頻率軸信號(hào)逆變 換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，該方法還包括如下步驟在所述音頻頻段中發(fā)送 包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，該方法還包括如下步驟當(dāng)沒有選擇用來輸入所 述數(shù)據(jù)的部分時(shí)，相對(duì)于所述音頻信號(hào)的所述時(shí)間軸信號(hào)來選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的部 分，其中在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后輸入所述音頻信號(hào)的所述時(shí)間軸信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種接收用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法。該方法包 括如下步驟接收包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；從經(jīng)過同步的音頻信 號(hào)的多個(gè)時(shí)間部分中選擇包含所述數(shù)據(jù)的時(shí)間部分；將包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的時(shí) 間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；以及基于所述頻率軸信號(hào)選擇用于數(shù)據(jù)提取的頻段，并通過 預(yù)定的數(shù)據(jù)提取處理來提取所述數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，該方法還包括如下步驟執(zhí)行與所述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng) 的應(yīng)用程序。有益效果根據(jù)本發(fā)明，在已經(jīng)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào)之后在所述音頻頻段中發(fā)送 所述音頻信號(hào)，使得能夠在所述音頻頻段中向所述接收方有效地發(fā)送用于聲音通信的數(shù) 據(jù)。此外，根據(jù)本發(fā)明，通過考慮音頻頻段來將數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào)，使得在將數(shù)據(jù)添 加至音頻信號(hào)時(shí)生成的噪聲最小化為人不能識(shí)別該噪聲的程度，并且在將數(shù)據(jù)輸入到音頻 信號(hào)中或者從音頻信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可以減小誤差。此外，可以增強(qiáng)用于將數(shù)據(jù)輸入音頻信號(hào)的發(fā)送機(jī)的功能或者用于從音頻信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)的接收方的功能，使得可以擴(kuò)展針對(duì)聲音通信調(diào)整的音頻信號(hào)的范圍，導(dǎo)致聲音通 信的發(fā)展。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的在音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的框圖；圖2是示出圖1所示的數(shù)據(jù)輸入單元的執(zhí)行過程的框圖；圖3是示出由圖1所示的數(shù)據(jù)輸入單元在音頻信號(hào)的特定部分中執(zhí)行的頻率軸變 換或時(shí)間軸逆變換的示意圖；圖4是示出圖1所示的接收單元的執(zhí)行過程的圖示；圖5是示出圖1所示的在音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的操作過程的流程圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的 框圖；圖7是示出圖6所示的用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的操作過程的流程圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于聲音通信的數(shù)據(jù)接收裝置的結(jié)構(gòu)的 框圖；圖9是示出圖8所示的用于聲音通信的數(shù)據(jù)接收裝置的操作過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的框圖。如 圖1所示，音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入單元100，其用來將用于聲音通信的 數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)的多個(gè)部分中；發(fā)送單元200，其用來在音頻頻段中發(fā)送包含所述數(shù) 據(jù)的音頻信號(hào)；以及接收單元300，其接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)，并通過利用匹配 濾波器執(zhí)行匹配濾波來對(duì)所述音頻信號(hào)執(zhí)行同步，以根據(jù)預(yù)定的提取處理來從數(shù)據(jù)輸入部 分提取所述數(shù)據(jù)，其中通過同步來選擇這些數(shù)據(jù)輸入部分。數(shù)據(jù)輸入單元100可以與發(fā)送單元200 —體地形成或者與發(fā)送單元200分離。如 果數(shù)據(jù)輸入單元100與發(fā)送單元200 —體地形成，則適于通過無線電廣播發(fā)送包含數(shù)據(jù)的 音頻信號(hào)。如果數(shù)據(jù)輸入單元100與發(fā)送單元200分離，則適于通過車輛中安裝的音頻系 統(tǒng)再現(xiàn)(!^produce)存儲(chǔ)了包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)的存儲(chǔ)介質(zhì)。圖2是示出圖1所示的數(shù)據(jù)輸入單元100的執(zhí)行過程的框圖。如圖2所示，該數(shù) 據(jù)輸入單元100包括頻率軸變換部110，其用來利用諸如MCLT (modified complex lapped transdorm 復(fù)數(shù)調(diào)制重疊變換)的變換工具將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為所述音頻信 號(hào)的頻率軸信號(hào)；頻率轉(zhuǎn)換部120，其基于所述頻率軸信號(hào)來選擇頻段以輸入用于聲音通 信的數(shù)據(jù)，并在相對(duì)于與用來輸入數(shù)據(jù)的頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率重新輸入與通過MCLT得 到的變換系數(shù)的水平和相位相對(duì)應(yīng)的值時(shí)，輸入所述數(shù)據(jù)；以及時(shí)間軸逆變換部130，其用 于將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。通過發(fā)送單元200在音頻頻段中發(fā)送包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)。優(yōu)選地，頻率轉(zhuǎn)換部120還可以輸入用于同步的數(shù)據(jù)，使得接收單元300可以容易 地檢測(cè)音頻信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)。
頻率轉(zhuǎn)換部120通過轉(zhuǎn)換用于主題頻率的變換系數(shù)的水平和相位來輸入數(shù)據(jù)。可 以采用M進(jìn)制PSK(M-ary PSK)方法來轉(zhuǎn)換變換系數(shù)(在MCLT的情況下為MCLT變換系數(shù))， 并且還可以采用現(xiàn)有技術(shù)中公知的各種方法。例如，二進(jìn)制PSK將相位轉(zhuǎn)換為0以發(fā)送0，并將相位轉(zhuǎn)換為π以發(fā)送1，從而對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)輸入單元100選擇原始音頻信號(hào)的多個(gè)頻率部分來輸入數(shù)據(jù)(例如， 可以利用適于發(fā)送數(shù)據(jù)的功率密度來選擇頻率部分)，并基于由所選擇的頻率部分中的主 題頻率的功率密度限定的頻率信號(hào)邊界來重新調(diào)整要輸入的數(shù)據(jù)的OFDM信號(hào)的變換系數(shù) 的水平，從而將音頻信號(hào)的失真減小到低于預(yù)定的水平?？梢曰谘诒伍撝祦碚{(diào)整變換系數(shù)的水平，其中基于心理聲學(xué)模型將掩蔽閾值預(yù) 先確定為限制值。如果信號(hào)的水平低于該掩蔽閾值，則該信號(hào)不能被人聽到。因此，如果變 換系數(shù)的水平低于該掩蔽閾值，則信號(hào)的強(qiáng)度被放大至掩蔽閾值的程度，使得噪聲不能被 人聽到，并且可以提高聲音通信的性能。圖3是示出由圖1所示的數(shù)據(jù)輸入單元100對(duì)音頻信號(hào)的特定部分執(zhí)行的頻率軸 變換或時(shí)間軸逆變換的示意圖。如圖3所示，數(shù)據(jù)輸入單元100通過將音頻信號(hào)劃分為多個(gè) 部分來接收音頻信號(hào)，并順序地對(duì)音頻信號(hào)的多個(gè)部分進(jìn)行變換。例如，數(shù)據(jù)輸入單元100 對(duì)長(zhǎng)度為2Μ的主輸入信號(hào)進(jìn)行變換，然后對(duì)次輸入信號(hào)進(jìn)行變換，該次輸入信號(hào)的長(zhǎng)度為 2Μ，并相比主輸入信號(hào)超前(proceed) IM的長(zhǎng)度，使得主輸入信號(hào)與次輸入信號(hào)交疊，從而 降低對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換時(shí)的誤差。更詳細(xì)地，數(shù)據(jù)輸入單元100的頻率軸變換部110將時(shí)間軸信號(hào)的第一部分變換 為頻率軸信號(hào)，將與該第一部分交疊預(yù)定水平的第二部分變換為頻率軸信號(hào)，然后將與該 第二部分交疊預(yù)定水平的第N部分變換為頻率軸信號(hào)。此后，頻率轉(zhuǎn)換部120基于與第一部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)來輸入數(shù)據(jù)，基于與 第二部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)來輸入數(shù)據(jù)，并接著基于與第N部分相對(duì)應(yīng)的所述頻率軸信 號(hào)來輸入數(shù)據(jù)。接著，所述時(shí)間軸逆變換部130將與第一部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間 軸信號(hào)，將與第二部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間軸信號(hào)，并接著將與第N部分相 對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間軸信號(hào)，以使得信號(hào)的這些部分彼此交疊，從而生成包含 數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)。圖4是示出圖1所示的接收單元300的執(zhí)行過程的圖示。如圖4所示，執(zhí)行聲音 通信的接收單元300包括同步部310，其用于通過從發(fā)送單元200接收包含數(shù)據(jù)的音頻信 號(hào)、通過匹配濾波來執(zhí)行同步；頻率軸變換部320，其用于將包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)的時(shí)間軸 信號(hào)變換為該音頻信號(hào)的頻率軸信號(hào)；以及數(shù)據(jù)提取部330，其基于同步結(jié)果選擇用于數(shù) 據(jù)提取的頻段，并通過預(yù)先確定的數(shù)據(jù)提取處理來提取數(shù)據(jù)(在MCLT的情況下為通過確定 MCLT變換系數(shù)的相位所檢查的數(shù)據(jù))。優(yōu)選地，接收單元300還包括用來執(zhí)行與該數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序的程序執(zhí)行 部。圖5是示出圖1所示的音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的操作過程的流程圖。如圖5 所示，用于在音頻頻段收發(fā)數(shù)據(jù)的方法包括如下步驟通過接收音頻信號(hào)并選擇用來輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)的頻段來將時(shí)間軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率軸信號(hào)(Si和S3)。接著，根據(jù)數(shù)據(jù)的格式來轉(zhuǎn)換與用來輸入數(shù)據(jù)的頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率的變換系 數(shù)的水平和相位，接著執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入(S5)。通過步驟S5所形成的包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)被發(fā)送至發(fā)送單元200，以通過發(fā)送單 元200在音頻頻段中發(fā)送該音頻信號(hào)(S7和S9)。接收單元300利用麥克風(fēng)接收包含音頻頻段的數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)，并執(zhí)行同步(Sll 和 S13)。此后，基于同步結(jié)果來確定包含該數(shù)據(jù)的多個(gè)部分，并通過檢測(cè)相位來從這些部 分中提取數(shù)據(jù)(S15)。接著，執(zhí)行應(yīng)用程序來使用所提取的數(shù)據(jù)。下文中，將詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的音頻頻段中的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入單元，其 用來將用于聲音通信的數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)的多個(gè)部分中；發(fā)送單元，其用于在音頻頻段 中發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)；以及接收單元，其接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信 號(hào)，并通過利用匹配濾波器執(zhí)行匹配濾波來執(zhí)行所述音頻信號(hào)的同步，以根據(jù)預(yù)定的提取 處理從數(shù)據(jù)輸入部分提取所述數(shù)據(jù)，其中通過同步來選擇這些數(shù)據(jù)輸入部分。數(shù)據(jù)輸入單元可以與發(fā)送單元一體地形成或者與發(fā)送單元分離。如果數(shù)據(jù)輸入單 元與發(fā)送單元一體地形成，則適于通過無線電廣播發(fā)送包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)。如果數(shù)據(jù)輸 入單元與發(fā)送單元分離，則適于通過車輛中安裝的音頻系統(tǒng)再現(xiàn)存儲(chǔ)了包含數(shù)據(jù)的音頻信 號(hào)的存儲(chǔ)介質(zhì)。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的 框圖。如圖6所示，用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置包括頻率軸變換部420，其用于通過利用 諸如MCLT、DFT和DCT的各種變換工具將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；頻段選 擇部430，其基于所述頻率軸信號(hào)來確定具有預(yù)定頻率范圍的組部分，并根據(jù)頻段選擇基準(zhǔn) (例如，組部分的功率密度的水平)來選擇用來輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)的頻段；頻率轉(zhuǎn)換 部440，如果存在滿足頻段選擇基準(zhǔn)的頻段，則根據(jù)數(shù)據(jù)的格式來轉(zhuǎn)換主題頻率；以及時(shí)間 軸逆變換部450，其用來將頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)。優(yōu)選地，用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括信號(hào)輸出部460，其用于在音頻頻段 向接收單元發(fā)送包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)。此外，用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還可以包括時(shí)間部分選擇部410，其用來基于 音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)的各個(gè)部分的功率密度來確定具有適于輸入數(shù)據(jù)的水平的時(shí)間部 分。優(yōu)選地，時(shí)間部分選擇部410在由頻率軸變換部420將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變 換為頻率軸信號(hào)之前選擇用來輸入時(shí)間的時(shí)間部分。如果頻段選擇部430確定不存在適于 頻段選擇基準(zhǔn)的頻段，則時(shí)間部分選擇部410相對(duì)于在經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間之后新輸入的時(shí)間 軸信號(hào)來重新選擇用來輸入數(shù)據(jù)的時(shí)間部分。如果由于不存在適于頻段選擇基準(zhǔn)的頻段，時(shí)間部分選擇部410重新選擇用來輸 入數(shù)據(jù)的時(shí)間部分，則還執(zhí)行頻率軸轉(zhuǎn)換和頻段的選擇。術(shù)語“組部分”表示包括具有連續(xù)或非連續(xù)的頻率系數(shù)的頻率的至少一個(gè)頻率組。
具有非連續(xù)的頻率系數(shù)的頻率可以具有超過預(yù)定水平的頻率分量。因?yàn)槿绻诟哳l率條件下執(zhí)行數(shù)據(jù)插入，則聲音質(zhì)量劣化較少，所以如果組部分 包括第一頻率組、第二頻率組和第N頻率組，則頻段選擇部430通過主要從第一頻率組、第 二頻率組和第N頻率組中選擇最高的頻率組來確定是否滿足頻段選擇基準(zhǔn)。此外，頻段選擇部430計(jì)算第一頻率組、第二頻率組或第N頻率組的總功率密度， 并基于該計(jì)算結(jié)果確定是否滿足頻段選擇基準(zhǔn)，以確定用來輸入數(shù)據(jù)的頻段。此外，頻段選 擇部430計(jì)算第一頻率組、第二頻率組和第N頻率組的各個(gè)頻率的功率密度，以基于該計(jì)算 結(jié)果來確定滿足頻段選擇基準(zhǔn)的至少一個(gè)頻率。在這種情況下，所確定的至少一個(gè)頻率被 選擇為用來分布式地(distributively)輸入數(shù)據(jù)的頻段。頻率轉(zhuǎn)換部440基于由所選擇的頻率部分中的主題頻率的功率密度限定的頻率 信號(hào)邊界來重新調(diào)整變換系數(shù)的水平，以將音頻信號(hào)的失真減小到低于預(yù)定的水平?？梢曰谘诒伍撝祦碚{(diào)整變換系數(shù)的水平，其中基于心理聲學(xué)模型將掩蔽閾值確 定為限制值。如果變換系數(shù)的水平低于掩蔽閾值，則將信號(hào)的強(qiáng)度放大至掩蔽閾值的程度， 使得噪聲不能被人聽到，并且可以提高聲音通信的性能。圖7是示出圖6所示的用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的操作過程的流程圖。如圖 7所示，發(fā)送用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法包括如下步驟將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為 頻率軸信號(hào)(S501至S503)。此外，該方法包括如下步驟基于頻率軸信號(hào)來確定具有預(yù)定頻率范圍的組部分； 以及通過檢查功率密度是否高于預(yù)定水平來選擇滿足頻段選擇基準(zhǔn)的頻段，以輸入用于聲 音通信的數(shù)據(jù)(S505和S507)。在步驟507中，如果組部分中不存在滿足頻段選擇基準(zhǔn)的頻率組，則輸入音頻 信號(hào)的下一個(gè)時(shí)間軸信號(hào)，并確定音頻信號(hào)的下一個(gè)時(shí)間軸信號(hào)是否滿足頻段選擇基準(zhǔn) (S509)。在步驟507中，如果組部分中存在滿足頻段選擇基準(zhǔn)的頻率組，則選擇這些頻率 組作為用來輸入數(shù)據(jù)的頻段，并且根據(jù)數(shù)據(jù)的格式來轉(zhuǎn)換與用來輸入數(shù)據(jù)的頻段相對(duì)應(yīng)的 主題頻率(S511和S513)。此后，將頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)，并且在音 頻頻段中發(fā)送所述音頻信號(hào)(S515和S517)。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的用于聲音通信的數(shù)據(jù)接收裝置的結(jié)構(gòu)的 框圖。如圖8所示，數(shù)據(jù)接收裝置包括同步部610，其從發(fā)送裝置接收包含數(shù)據(jù)的音頻信 號(hào)以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；時(shí)間部分選擇部620，其從經(jīng)過同步的音頻信號(hào)的多個(gè)時(shí) 間部分中選擇包含數(shù)據(jù)的時(shí)間部分；頻率軸變換部630，其將包含數(shù)據(jù)的時(shí)間部分的時(shí)間 軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；數(shù)據(jù)提取部640，其從頻率軸信號(hào)選擇用于提取數(shù)據(jù)的頻段，以 根據(jù)預(yù)定的數(shù)據(jù)提取處理來提取數(shù)據(jù)；以及程序執(zhí)行部650，其用于執(zhí)行與該數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng) 的應(yīng)用程序。時(shí)間部分選擇部620基于同步數(shù)據(jù)的插入位置來選擇包括數(shù)據(jù)的時(shí)間部分，或者 接收包含數(shù)據(jù)的時(shí)間部分的指南信息，以區(qū)分包含數(shù)據(jù)的時(shí)間部分。此外，所述數(shù)據(jù)提取處理檢測(cè)組成頻率軸信號(hào)的主題頻率的相位，并且如果主題 頻率的相位是預(yù)定的相位，則選擇用于數(shù)據(jù)提取的頻段(例如，當(dāng)使用BPSK時(shí)，如果所檢測(cè)的相位是0或π，則存在數(shù)據(jù)的概率高，而如果所檢測(cè)的相位不是0或π，則存在數(shù)據(jù)的概 率低)。圖9是示出圖8所示的用于聲音通信的數(shù)據(jù)接收裝置的操作過程的流程圖。如圖 9所示，接收用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法包括如下步驟接收包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)；以及通 過匹配濾波來執(zhí)行同步(S710和S713)。接著，從經(jīng)同步的音頻信號(hào)的時(shí)間部分中選擇具有最高的數(shù)據(jù)概率的時(shí)間部分 (S715)，并相對(duì)于所選擇的時(shí)間部分執(zhí)行頻率軸變換(S717)。接著，基于頻率軸信號(hào)選擇用于提取數(shù)據(jù)的頻段(S719)，并通過檢測(cè)相位來提取 數(shù)據(jù)(S721)。此后，驅(qū)動(dòng)與所提取的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序，以輸出數(shù)據(jù)(S723)。盡管已經(jīng)說明了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是可以理解，本發(fā)明不限于這些示 例性實(shí)施方式，在如下文中所要求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)添加至音頻信號(hào)，并在音頻頻段發(fā)送該音頻信號(hào)，從 而在音頻頻段中實(shí)現(xiàn)聲音通信。因而，本發(fā)明在各個(gè)領(lǐng)域具有很高程度的工業(yè)實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種用來在音頻頻段中收發(fā)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入單元，其用來將用于聲音通信的數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)中；發(fā)送單元，其用來在音頻頻段中發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)；以及接收單元，其接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)，并通過匹配濾波對(duì)所述音頻信號(hào)執(zhí) 行同步，根據(jù)預(yù)定的提取處理來提取所述數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送單元通過通信網(wǎng)絡(luò)接收包含所述數(shù)據(jù) 的所述音頻信號(hào)以向所述接收單元發(fā)送所述音頻信號(hào)，或者通過存儲(chǔ)介質(zhì)接收包含所述數(shù) 據(jù)的所述音頻信號(hào)以向所述接收單元發(fā)送所述音頻信號(hào)。
3.一種數(shù)據(jù)輸入裝置，該數(shù)據(jù)輸入裝置包括頻率軸變換部，其用來將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為所述音頻信號(hào)的頻率軸信號(hào)；頻率轉(zhuǎn)換部，其基于所述頻率軸信號(hào)來選擇頻段以輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)，并根據(jù) 所述數(shù)據(jù)的格式來對(duì)與用來輸入所述數(shù)據(jù)的所述頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及時(shí)間軸逆變換部，其用來將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所 述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，該數(shù)據(jù)輸入裝置還包括發(fā)送部，其用來在音頻頻段發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換單元通過根據(jù)所述數(shù)據(jù) 的格式重新輸入與所述主題頻率的變換系數(shù)的水平和相位相對(duì)應(yīng)的值來進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換部基于由主題頻率的功 率密度限定的頻率信號(hào)邊界來重新調(diào)整所述主題頻率的所述變換系數(shù)的水平，以將所述音 頻信號(hào)的失真減小為低于預(yù)定水平。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換部基于掩蔽閾值來重新 調(diào)整所述主題頻率的所述變換系數(shù)的水平，其中基于心理聲學(xué)模型預(yù)先設(shè)置所述掩蔽閾 值。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換部還輸入用于同步的數(shù) 據(jù)以便于數(shù)據(jù)檢測(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述頻率軸變換部將所述時(shí)間軸信號(hào) 的第一部分變換為頻率軸信號(hào)，將與所述第一部分交疊預(yù)定水平的第二部分變換為頻率軸 信號(hào)，接著將與所述第二部分交疊預(yù)定水平的第N部分變換為頻率軸信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述頻率轉(zhuǎn)換部基于與所述第一部分 相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)來輸入所述數(shù)據(jù)，基于與所述第二部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)來輸入所 述數(shù)據(jù)，并接著基于與所述第N部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)來輸入所述數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)輸入裝置，其中，所述時(shí)間軸逆變換部將與所述第一 部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間軸信號(hào)，將與所述第二部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)逆 變換為時(shí)間軸信號(hào)，并接著將與所述第N部分相對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)逆變換為時(shí)間軸信號(hào)， 以使得所述信號(hào)的這些部分彼此交疊，從而生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
12.一種用于聲音通信的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，該數(shù)據(jù)發(fā)送裝置包括頻率軸變換部，其用于將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；頻段選擇部，其基于所述頻率軸信號(hào)確定具有預(yù)定頻率范圍的組部分，并根據(jù)包含所述組部分的功率密度的水平的頻段選擇基準(zhǔn)來選擇用來輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)的頻 段；頻率轉(zhuǎn)換部，如果選擇了用于輸入所述數(shù)據(jù)的頻段，則該頻率轉(zhuǎn)換部根據(jù)所述數(shù)據(jù)的 格式來對(duì)與所述頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及時(shí)間軸逆變換部，其將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù) 據(jù)的所述音頻信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，該數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括信號(hào)輸出部，其用 于在所述音頻頻段發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，該數(shù)據(jù)發(fā)送裝置還包括時(shí)間部分選擇部， 當(dāng)沒有選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的部分時(shí)，該時(shí)間部分選擇部相對(duì)于所述音頻信號(hào)的所述時(shí) 間軸信號(hào)來選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的部分，其中在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后輸入所述音頻信號(hào)的 所述時(shí)間軸信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述組部分包括至少一個(gè)頻率組，該 至少一個(gè)頻率組包括具有連續(xù)或非連續(xù)頻率系數(shù)的多個(gè)頻率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，對(duì)包含所述非連續(xù)頻率系數(shù)的頻率 組進(jìn)行濾波，以使該頻率組具有預(yù)定水平的預(yù)定頻率分量。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述頻段選擇部主要從所述頻率組 中選擇最高頻率組，以確定所述最高頻率組是否滿足所述頻段選擇基準(zhǔn)，或者所述頻段選 擇部檢測(cè)各個(gè)頻率組是否滿足所述頻段選擇基準(zhǔn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述頻段選擇部計(jì)算各個(gè)頻率組的 總功率密度，并基于計(jì)算結(jié)果來確定滿足所述頻段選擇基準(zhǔn)的頻率組，以選擇用來輸入所 述數(shù)據(jù)的頻段。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其中，所述頻段選擇部計(jì)算所述頻率組的 各個(gè)頻率的功率密度，并基于計(jì)算結(jié)果來確定滿足所述頻段選擇基準(zhǔn)的至少一個(gè)頻率，以 將所述至少一個(gè)頻率設(shè)置為用來輸入所述數(shù)據(jù)的頻段。
20.一種用于聲音通信的數(shù)據(jù)接收裝置，所述數(shù)據(jù)接收裝置包括同步部，其接收包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；時(shí)間部分選擇部，其從經(jīng)過同步的音頻信號(hào)的多個(gè)時(shí)間部分中選擇包含所述數(shù)據(jù)的時(shí) 間部分；頻率軸變換部，其將包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；以及數(shù)據(jù)提取部，其基于所述頻率軸信號(hào)選擇用于數(shù)據(jù)提取的頻段，并通過預(yù)定的數(shù)據(jù)提 取處理來提取所述數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)接收裝置，該數(shù)據(jù)接收裝置還包括程序執(zhí)行部，其用 于執(zhí)行與所述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述時(shí)間部分選擇部通過從包含所 述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)中提取同步數(shù)據(jù)并檢測(cè)所述同步數(shù)據(jù)的插入位置來選擇包含所述 數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述同步數(shù)據(jù)位于包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的開始幀或者與至少兩個(gè)經(jīng)分組的開始幀相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述時(shí)間部分選擇部獨(dú)立地接收包 含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的指南信息來確定包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述時(shí)間部分選擇部通過用來接收 包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)的通信信道來接收所述指南信息，或者通過與用來接收包含 所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)的所述通信信道不同的另一通信信道來接收所述指南信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述數(shù)據(jù)提取部通過從包含所述數(shù) 據(jù)的所述音頻信號(hào)中提取同步數(shù)據(jù)并檢測(cè)所述同步數(shù)據(jù)的插入位置來選擇用于數(shù)據(jù)提取 的頻段。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述數(shù)據(jù)提取部獨(dú)立地接收用于數(shù) 據(jù)提取的指南信息，以確定包含所述數(shù)據(jù)的頻段。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)接收裝置，其中，所述數(shù)據(jù)提取部確定組成所述頻率 軸信號(hào)的多個(gè)主題頻率的相位，并選擇具有與預(yù)先設(shè)置的相位相對(duì)應(yīng)的相位的主題頻率作 為用于數(shù)據(jù)提取的頻段。
29.一種收發(fā)用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法，該方法包括如下步驟 將用于聲音通信的數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)中；在音頻頻段發(fā)送包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)； 接收包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)，以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；以及 根據(jù)預(yù)定的數(shù)據(jù)提取處理來提取所述數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，該方法還包括如下步驟執(zhí)行與所述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)輸入步驟包括如下步驟 將所述音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；基于所述頻率軸信號(hào)選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的頻段；根據(jù)所述數(shù)據(jù)的格式對(duì)與用來輸入所述數(shù)據(jù)的所述頻段相對(duì)應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
32.—種發(fā)送用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法，該方法包括如下步驟 將音頻信號(hào)的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；基于所述頻率軸信號(hào)確定具有預(yù)定頻率范圍的組部分，并根據(jù)包含所述組部分的功率 密度的水平的頻段選擇基準(zhǔn)來選擇用來輸入用于聲音通信的數(shù)據(jù)的頻段；如果選擇了用于輸入所述數(shù)據(jù)的所述頻段，則根據(jù)所述數(shù)據(jù)的格式對(duì)與所述頻段相對(duì) 應(yīng)的主題頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換；以及將所述頻率軸信號(hào)逆變換為所述時(shí)間軸信號(hào)，以生成包含所述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，該方法還包括如下步驟在音頻頻段中發(fā)送包含所 述數(shù)據(jù)的所述音頻信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，該方法還包括如下步驟當(dāng)沒有選擇用來輸入所述 數(shù)據(jù)的部分時(shí)，相對(duì)于所述音頻信號(hào)的所述時(shí)間軸信號(hào)來選擇用來輸入所述數(shù)據(jù)的部分， 其中在經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之后輸入所述音頻信號(hào)的所述時(shí)間軸信號(hào)。
35.一種接收用于聲音通信的數(shù)據(jù)的方法，該方法包括如下步驟 接收包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)以通過匹配濾波來執(zhí)行同步；從經(jīng)過同步的音頻信號(hào)的多個(gè)時(shí)間部分中選擇包含所述數(shù)據(jù)的時(shí)間部分； 將包含所述數(shù)據(jù)的所述時(shí)間部分的時(shí)間軸信號(hào)變換為頻率軸信號(hào)；以及 基于所述頻率軸信號(hào)選擇用于數(shù)據(jù)提取的頻段，并通過預(yù)定的數(shù)據(jù)提取處理來提取所 述數(shù)據(jù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，該方法還包括如下步驟執(zhí)行與所述數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在音頻頻段中進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的用于在音頻頻段中進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入部，其用來將關(guān)于聲音通信目標(biāo)的數(shù)據(jù)輸入到音頻信號(hào)中；發(fā)送部，其用來在音頻頻段中發(fā)送包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)；以及接收部，其接收包含數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)，并基于匹配濾波來執(zhí)行同步，并根據(jù)已設(shè)置的數(shù)據(jù)提取處理來提取數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明使得能夠?qū)㈥P(guān)于聲音通信目標(biāo)的數(shù)據(jù)加載至音頻頻段中的音頻信號(hào)，并且通過將該數(shù)據(jù)添加和輸入到音頻信號(hào)上并經(jīng)由音頻頻段發(fā)送該音頻信號(hào)來有效地傳送到接收側(cè)。
文檔編號(hào)H04B1/38GK102124514SQ200980131370
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者尹煥植, 崔根煥, 曺基豪, 樸命順, 金南秀, 金文基, 金玟錫 申請(qǐng)人:Sk電信有限公司