随着智能移动设备的广泛普及,近场离线通信需求的日益增加,现有的近场通讯技术不能满足离线状态下小数据、低功耗、低成本、弱硬件依赖性的短距离便捷传输场景,如NFC硬件成本高、蓝牙连接复杂等,所以亟需一种近场通讯技术解决该类场景传输问题,此时声波近场通信便以其便捷性、弱硬件依赖性、无网络依赖性和低功耗低价格的特性脱颖而出。但由于声波通信传输速率慢、更易受环境干扰造成失真,所以本文主要研究目标是实现高数据传输速率和可靠性的声波近场通讯系统。本文通过对声波通信、无线通信和近场通信的发展背景和国内外研究现状,发现可以使用多收多发空间复用和正交频分复用技术提高陆上声波近场通讯的传输速率和可靠性。经过大量实验证明,当频谱资源等同时,采用多声道空间复用技术,可成倍增加信道容量,解决陆上声波通信传输速度有限的问题;采用正交频分复用技术,可减弱多径衰落、多普勒频移和噪声干扰对声波信号的影响,实现高可靠性陆上声波通信。考虑到安卓智能手机普及率高、开发环境自由、应用开发具备更具市场价值,所以本文决定设计实现一款安卓平台下基于多声道空间复用和正交频分复用的声波近场通讯系统客户端,并进行了详细的需求分析和设计,对系统功能和非功能特性进行了全面规划。然后本文在需求分析和详细设计的基础上,根据MVC开发框架进行系统开发,主要围绕声波通信客户端模块、声波通信数据处理模块和双声道音频收发模块三个模块对系统基本功能的具体实现进行详细阐述,使用数据流图、类图和时序图对相关处理流程和功能类进行全面解析。其中,声波通信客户端模块负责系统安卓客户端前端开发和前后端交互的实现;声波通信数据处理模块负责有效文件数据的编码调制和封装,录制音频数据的实时解包,和音频数据的双声道收发。编码调制主要应用正交频分复用和多声道空间复用技术进行实现,封装按照自定义物理层数据单元音频帧结构;解包关键技术则在于信道估计与均衡算法的实现;双声道音频收发负责启用音频I/O设备双声道收发PCM音频裸流。最后,完成系统客户端的整合开发后,在典型办公室环境下,使用Android 8.0及以上操作系统的智能手机,进行大量具备多控制变量的声波近场通讯系统测试,从多方面验证了本系统在功能和性能方面均能满足用户需求和业务逻辑要求,基于多声道空间复用的声波近场通讯系统的有效数据传输速度和可靠性成倍高于单声道声波通信,且安卓客户端具备良好的人机交互性。