+------------------------+ soundlink 声波通信代码库 +------------------------+ 原理概述 -------- soundlink 是一个 C 语言实现的声波通信代码库，可以通过声波发送和接收数据。 将 8000KHz 采样率的音频作为载波，200 个采样点为一个声音片段，或者说一秒 钟的音频被分为了 40 等分，每份 200 个采样点，时长 25us. 对每一个声音片段进行频率调制编码，每个声音片段承载 4bit 的数据。接收端采 用了 128 点长度的 FFT 变换，在 64 个可分辨的频点中找到 16 个作为 4bit 数 据的编码频点，另外再找一个频点作为开始码的编码频点。因此总共需要 17 个可 编码的频点。 发送数据帧的定义为： 1 字节开始码 + 1 字节长度信息 + 最多 255 个字节的数据 + 2 字节的校验和 发送端的工作极为简单，只需要根据实际的字节数据，生成不同频率的音频片段即可。 接收端需要接收音频数据，分片段进行 FFT 变换，并分析每个音频片段的频率，分析 出开始码，然后解析出实际的数据帧，并检查校验和，如果一切正常，则认为接收到 正确的数据。 当前的设计，每秒可以发送 40 个声音片，每片承载 4bit 数据，也就是说理论的传 输速率为 20B/s. 实测在安静环境，或者 mic 靠近喇叭进行接收，成功率还算理想。 实际应用时可根据需求，修改采样率、音频片段长度、编码频点、增加纠错码等来优 化效果，增强抗干扰能力。 使用方法 -------- 目前在 windows + msys2 编译通过，发送端支持生成的音频保存到文件或者播放到喇叭。 接收端支持从音频文件解析出数据帧，或者从 mic 录音实时接收数据帧。 发送：soundlink hello wavdev 将会发送 hello 到喇叭，wavdev 代表音频设备即喇叭和 MIC 发送：soundlink hello hello.wav 将会把音频保存到 hello.wav 接收： 运行 soundlink 后，敲入命令 recv_start wavdev 将会从 mic 实时接收数据帧 敲入命令 recv_start hello.wav 将会从 hello.wav 文件解析出数据帧 rockcarry 2021-6-4