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 soundlink 声波通信代码库 
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原理概述
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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 25ms.

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
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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