声波传输信息的研究

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本文记录在学习声波传递信息技术过程中的点滴。用过支付宝当面付的同学都知道，当面付其实是传递的一个用户的编码，个人理解为后台实时产生的关联用户ID的唯一编号（实时有效）。

声波调制解调涉及信号处理技术，本文中涉及到概念解释均为个人理解，不正确的地方望纠正。

先来看两个概念：

时域--->真实存在的，描述事物按时间顺序变化的过程，也是人们认识事物变化的一般参考系。

频域--->是一个数学构造域，便于人们研究事物随频率变化的过程，是人们对事物本质规律一种标识系。

为了便于对信号的处理，人们将原本不好处理的时域信号转换为频域，这也就是频域的作用。

声波传递信息，我们需要把信息变成声音数据，通过扬声器对外发出。

第一步：信息是什么？

我们先来传输数字（1,2....），信息既是数字。我们如何用声音来表示呢？我们知道音乐中的表示方法，比如国际标准音6就是“La”，对应的频率就是440HZ，好了，那我们就用这个国际音标对我们的信息进行编码，我们采用高音进行编码。

知道要传递的信息实质是一连串特定频率了就好办了。

第二步：如何把信息变成声音数据？

现在开始定义一个声音，声音就是一连串特定频率波形（自然界中是各种频率叠加后的波形），在时域里可以理解为质点随时间的做特定频率的上下运动。接下来看一下Android中声音的播放类AudioTrack(http://developer.android.com/reference/android/media/AudioTrack.html)，以下是他的构造函数：

publicAudioTrack(int streamType, int sampleRateInHz, int channelConfig, intaudioFormat, int bufferSizeInBytes, int mode)

参数说明：

这些数据只需要设定就可以了：

a>1参数设定播放类型为STREAM_MUSIC

b>2设定采样频率为44.1k既44100HZ

c>3设定输出声道为单个声道CHANNEL_OUT_MONO 

d> 设定音频位深度为ENCODING_PCM_16BIT

e> 设定存储audio data缓冲区的大小

f> 设定为MODE_STREAM流的方式

MODE_STREAM对应AudioTrack播放方法：

public intwrite(short [] audioData, int offsetInBytes, int sizeInBytes)

a>   音频数据buffer

b>   播放偏移

c>   写入buffer的大小

我们传递1,2,3,4,5,6,7下面是程序中需要的一系列变量：

根据AudioTrack的参数，生成数据。

第三步：采集音频数据，呵呵常说的录音AudioRecord (http://developer.android.com/reference/android/media/AudioRecord.html)

public AudioRecord (int audioSource, int sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat, int bufferSizeInBytes)

比较简单，读取到预先设定的buffer里就好了。

第四步：也就是关键步骤，对第三步中读取的数据进行FFT，到的信号的频率，根据频率值去对应我们第一步中所说的音频标准中，取得数据。

至此声波传递信息的步骤的做了记录。我的代码，非常粗糙，由于设置的阀值比较高，传输距离比较短。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，有兴趣可以自己试试。

声波传输信息的研究

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原文地址：http://blog.csdn.net/suxiaolincalendar/article/details/43935027