發(fā)布時間：2020-06-13 23:10

【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的快速增長,人們的消費水平得到大大提升,智能設(shè)備已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵�。智能設(shè)備的普及,讓近場通訊技術(shù)得到了合適的應用場景。在目前多種近場通信技術(shù)中,聲波通信技術(shù)具有使用便捷,硬件要求低的特點,使其適用于設(shè)備配對、信息跳轉(zhuǎn)、小數(shù)據(jù)傳輸?shù)葓鼍爸小，F(xiàn)在電視互動的方式偏少,可以用聲波的方式傳遞電視互動的信息,因此聲波通信協(xié)議在電視互動場景下的應用具有一定的研究前景。本文主要研究一種以高頻聲波作為媒介的面向電視互動的聲波通信協(xié)議,并實現(xiàn)基于該聲波通信協(xié)議的電視互動系統(tǒng)。論文的主要工作如下:(1)提出了 一種面向電視互動的聲波通信協(xié)議。本文首先對聲波在空氣中的傳輸特性和計算機揚聲器和手機麥克風的音頻特性進行了測試,研究了人耳的聽覺特性以及數(shù)字通信系統(tǒng)中的信道編碼原理和信號調(diào)制解調(diào)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,對比分析了信道編碼中RS碼和卷積碼的編譯碼特性以及糾錯能力,選用RS碼作為信道編碼方案。選用8FSK調(diào)制技術(shù)調(diào)制載波信號,確定了聲波通信頻點,通過映射組合的方式擴充了協(xié)議編碼范圍,解調(diào)方案選用了時間復雜度低于FFT頻譜算法的Goetzel算法。設(shè)計了通信協(xié)議中數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)。通過對聲波通信協(xié)議進行實驗仿真,測試了其在不同通信距離和通信速率條件下的實驗誤碼率,驗證了聲波通信協(xié)議的可行性。(2)實現(xiàn)了基于聲波通信協(xié)議的電視互動系統(tǒng)。在聲波通信協(xié)議實驗仿真具有良好結(jié)果的基礎(chǔ)上,對基于聲波通信協(xié)議的電視互動系統(tǒng)用面向?qū)ο蟮乃枷脒M行了軟件架構(gòu)和接口的設(shè)計,成功的將系統(tǒng)發(fā)送端實現(xiàn)在Windows平臺,系統(tǒng)解碼端實現(xiàn)在IOS平臺。最后,對電視互動系統(tǒng)的進行了操作演示,同時對系統(tǒng)的性能進行了測試,測試結(jié)果準確有效,達到了電視互動的要求,具有一定的應用價值。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN92

【圖文】：

２．３．１聲波通信系統(tǒng)模型逡逑根據(jù)數(shù)字通信系統(tǒng)的劃分、聲波通信原理以及自身的特性，本文參考計算機逡逑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計了聲波通信的系統(tǒng)模型｜３４］，，如圖２．３所示。逡逑ｒ邐＾邋ｒ邐＾逡逑應用層邐應用層逡逑▲逡逑邐ｉ邐邐邐邐逡逑控制層邐控制層逡逑數(shù)據(jù)層邋邐邐？數(shù)據(jù)層逡逑Ｖ邐夕邋ｆ邋＾邐）逡逑發(fā)送端邐接收端逡逑圖２．３聲波通信系統(tǒng)模型逡逑應用層主要針對聲波通信應用進程間的交互來完成聲波通信的特定應用，其逡逑定義的格式是應用進程間進行通信和交互的規(guī)則。逡逑控制層的功能主要是對待發(fā)送數(shù)據(jù)進行封包處理以及對傳輸數(shù)據(jù)的進行差錯逡逑控制等功能，其根據(jù)聲波通信自身的特點將計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層對逡逑應的功能整合在一起，位于該層進行工作。逡逑數(shù)據(jù)層就是將傳輸?shù)木褪牵盎颍北忍�，其將收到的比特流傳送至聲卡通過揚逡逑聲器進行播放，或者是接收端通過麥克對音頻信息進行采集，通過聲卡處理后再逡逑將相應的比特信息傳送至數(shù)據(jù)層進行相應處理。逡逑９逡逑

邐硬件逡逑＝邐揚聲器和蚩化風逡逑圖２．邋２聲波通信原理示意圖逡逑視互動。高頻聲波通信主要涉及了聲波在空氣中傳輸特性、人耳的聽覺特性以及逡逑設(shè)備揚聲器和麥克風的頻響特性等方面。同時這些特性也決定了電視互動中聲波逡逑通信實現(xiàn)成功與否以及效果。逡逑２．３．１聲波通信系統(tǒng)模型逡逑根據(jù)數(shù)字通信系統(tǒng)的劃分、聲波通信原理以及自身的特性，本文參考計算機逡逑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計了聲波通信的系統(tǒng)模型｜３４］，如圖２．３所示。逡逑ｒ邐＾邋ｒ邐＾逡逑應用層邐應用層逡逑▲逡逑邐ｉ邐邐邐邐逡逑控制層邐控制層逡逑數(shù)據(jù)層邋邐邐？數(shù)據(jù)層逡逑Ｖ邐夕邋ｆ邋＾邐）逡逑發(fā)送端邐接收端逡逑圖２．３聲波通信系統(tǒng)模型逡逑應用層主要針對聲波通信應用進程間的交互來完成聲波通信的特定應用，其逡逑定義的格式是應用進程間進行通信和交互的規(guī)則。逡逑控制層的功能主要是對待發(fā)送數(shù)據(jù)進行封包處理以及對傳輸數(shù)據(jù)的進行差錯逡逑控制等功能，其根據(jù)聲波通信自身的特點將計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層對逡逑應的功能整合在一起，位于該層進行工作。逡逑數(shù)據(jù)層就是將傳輸?shù)木褪牵盎颍北忍�，其將收到的比特流傳送至聲卡通過揚逡逑聲器進行播放，或者是接收端通過麥克對音頻信息進行采集，通過聲

【參考文獻】

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本文編號：2711882