论文部分内容阅读
随着移动互联网的飞速发展，人们的日常生活越来越离不开以Android和Ios为主流的智能手机，扩充现有智能手机的外设接口以使其能够方便和外部传感器进行通信，这将会在移动支付、移动智能家居、移动医疗等领域有很好的应用前景。 目前各大智能手机上都有3.5mm的统一、标准的音频接口，利用音频接口传输的音频信号和手机外设进行点对点的数据通信，将具有良好的通用性，同时也具有即插即用和低成本等优点。 本文基于Android平台设计和实现其与外部控制器通过音频接口进行数据通信。本文首先分析和研究国内外使用音频信号进行数据传输的编码调制技术，然后结合本文中音频信道的特点，设计并实现了两种音频信号编码传输方案，其中一种是采用传统的FSK调制的方式传输音频信号，另一种是基于曼彻斯特基带编码的调制方式传输音频信号，文中对这两种方案在Android智能手机和外部控制器的实现流程及相应算法进行的详细的介绍。在基础上，本文建立智能手机和外部控制器音频接口通信协议栈模型，其中底层协议模块采用UART串行字节数据流传输方式对上述两种不同的编码调制音频信号进行编解码处理，上层协议栈模块负责保证底层UART数据流的可靠传输。 本文的后半部分分别对两种不同的音频信号编码调制方案进行相对的测试，其中包括智能手机和外部控制器音频信号的编码和解码的功能测试，最后对两种方案的传输性能进行了对比分析，分析结果表明本文改进曼彻斯特编码方案由于其自同步、易实现等特点能够取得较高的数据传输速率，同时保证较低的误码率。