专利名称：广播信号远程监测终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线广播信号监测系统，特别是一种用于对广播信号的播出质量，进行有效监测的广播信号远程监测终端。
背景技术：
广播电台为了保证广播信号，包括FM和AM频段的播出质量，需要对信号覆盖范围内的信号参数，FM主要监测参数为RF场强、19KHZ导频信号、调制度，AM为RF场强和调幅度进行有效监测。现在对广播信号的监测一般采用二种方式，一种是人工携带专门的仪器，在信号覆盖范围内的监测点进行定期或不定期的手动测试。这种方式工作量大，监测成本高，而且由于是间断性的监测，因此不能及时和全面地了解广播信号的真实播出情况。另一种是在信号覆盖范围内，预先设置若干个监测点，在每一个监测点配置一套专门的监测设备，该监测设备可对本监测点的多个广播频率的信号进行实时监测，并对所有监测数据进行记录，监测人员可通过网络远程获取各监测点的数据。这样可构成一个完整的远程监测系统，全面了解覆盖范围内的广播信号情况，是广播信号监测的最有效的手段。广播信号远程监测系统，其中的关键设备为远程监测点的广播信号监测终端。目前的监测终端均在个人计算机的基础上来完成。参见图9，每台监测终端由一台或若干台广播信号测试仪以及一台PC机组成，信号测试仪通过专门的接口连接到PC机上，构成一个远程监测站。远程监测站通过IP网络和系统总管理站联网，构成一个远程广播信号监测系统。这种广播信号远程监测系统采用PC机平台，而且数据传输通过IP网络来实现，不但成本高昂，而且实际应用限制很多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种监测可靠性高，系统造价低，数据传输有效、廉价、方便，具有高性价比的广播信号远程监测终端。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是该广播信号远程监测终端，包括信号测试电路、控制电路，其结构特点是还设置有数据传输和通讯电路，它与信号测试电路相联，数据传输和通讯电路的输出端与电话线相联，信号测试电路、数据传输和通讯电路均由控制电路控制。采用普通电话线，完成远程监测终端和管理中心之间的数据和音频信号的实时传输，保证传输的有效、廉价、普及。
本发明所述的数据传输和通讯电路由DTMF码收发线路、音频复合线路和电话线路接口组成，DTMF码收发线路、音频复合线路和电话线路接口均与控制电路相联，DTMF码收发线路与音频复合线路相联，音频复合线路还与信号测试电路、电话线路接口相联，电话线路接口接电话线。数据传输和通讯电路完成信号DTMF码和BCD码之间的转换，以及将音频信号直接复合到电话线上，以实现远程监测系统通过电话线，和监测中心的计算机联网的发明目的。
本发明所述的DTMF码收发线路包含有DTMF编码芯片U200、电话接接口芯片U201、三极管T201、电容B201以及电阻R207、R208、R209，U200采用MT8888芯片，U201采用L3845B芯片，T201采用9013三极管，MT8888芯片的管脚14、15、16、17为双向数据输入输出口，分别与CPU控制单元的CPU芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3.相联，MT8888芯片的管脚10、12、9、11分别连接到CPU芯片的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，U201将电话线上的音频信号整流处理后从N4送到MT8888芯片的管脚2，T201、B201、R207、R208、R209构成DTMF码发送线路，T201的基极与B201、R208、R209相联，B201的另一端连接MT8888芯片的N1输出即管脚8、串接R207后接地，R208的另一端连接T201的集电极，I201的发射极与R211连接，R211的另一端与R209的另一端并接于电话线路接口。
本发明所述的音频复合线路包含有电子开关U305、三极管T202、电容C202以及电阻R212、R213、R218，U305采用4016芯片，T202采用9013三极管，收音调谐线路输出的左右声道分别与U305的I/O(A)即管脚1、I/O(B)即管脚4连接，T202的基极与C202正极、R212、R213相联，C202另一端接R218与U305的管脚9相联，T202的发射极接R214后接电话线路接口，T202的集电极与R212的另一端相联。
本发明所述的电话线路接口包含有光电耦合器U202A、U202B、三极管T200、二极管D201，U202A、T200、D201构成来电振铃检测，U202B为摘挂机线路，U202A、U202B采用PC817芯片，T200采用9013三极管，D201采用IN4148，U202A的1脚与电阻R201、二极管D200的正极、电阻R200、桥式整流器BR200的2脚相联，U202A的2脚与R201的另一端、二极管D200的负极并接在电话接口J200的3脚，U202A的7脚接地、8脚串接电阻R202后接Vcc、接电容C201的正极、C201的负极接地、8脚还接D201的负极，D201的正极与T200的基极、电阻R203相联，T200的发射极与R203的另一端、C201的负极一并接地，T200的集电极串接电阻R204后接Vcc、通过电阻R205接CPU芯片的12脚INTO、U202B的3脚接VCC、4脚接电阻R219后接CPU芯片的P2.1脚、5脚接T201的集电极、6脚接BR200的1脚。
本发明所述的控制电路由CPU控制单元和存储单元组成，CPU控制单元和存储单元相联、还与DTMF码收发线路、电话线路接口、信号测试电路相联控制电路采用微处理电路，不但能大幅度降低制作成本，而且使远程监测系统的可靠性大大提高。
本发明所述的信号测试电路由频率控制线路、收音调谐线路、信号处理线路和A/D转换组成，收音调谐线路与频率控制线路输出端相联，收音调谐线路的输出端与信号处理线路和A/D转换的输入端相联，信号处理线路和A/D转换的输出端还与音频复合线路相联，频率控制线路、信号处理线路和A/D转换均与CPU控制单元相联。此电路采用CPU控制完成信号测试、处理和A/D转换。
本发明所述的控制电路、信号测试电路、数据传输和通讯电路集中安装于监测终端的外壳内。此结构方便安装和操作。
本发明与现有技术相比，具有以下优点1、本发明的数据传输和通讯电路，能进行信号BCD码和DTMF码的转换，以及音频信号的复合，实现了采用公共电话网，完成远程监测终端和管理中心之间数据的双向传输和音频信号的实时回传。此信号传输方式比现有技术靠IP网传输有效、廉价、方便。2、本发明采用微电子技术，用CPU控制单元和存储单元构成控制电路。比现有技术采用PC平台，不但使成本降低，而且又提高了监测终端的可靠性，可以真正实现监测无人值守。
图1为本发明实施例数据传输和通讯电路电原理图。
图2为本发明控制电路电原理图。
图3为本发明频率控制线路电原理图。
图4为本发明收音调谐线路电原理图。
图5为本发明信号处理线路A/D转换电原理图。
图6为本发明电源电路电原理图。
图7为本发明电原理方框图。
图8为本发明与管理中心联网示意图。
图9为现有技术与管理中心联网示意图。
具体实施例方式
实施例见图1～图7。该广播信号远程监测终端包括控制电路I、信号测试电路II、以及数据传输和通讯电路III。数据传输和通讯电路III与信号测试电路II相联，数据传输和通讯电路III的输出端与电话线IV相联，信号测试电路II、数据传输和通讯电路III均由控制电路I控制实施例所述的控制电路I由CPU控制单元101和存储单元102组成；信号测试电路II由频率控制线路201、收音调谐线路202、信号处理线路和A/D转换203组成；数据传输和通讯电路III由DTMF码收发线路301、音频复合线路302和电话线路接口303组成。
实施例控制电路I的CPU控制单元101和存储单元102相联。CPU控制单元101与信号处理线路和A/D转换203、DTMF码收发线路301、电话线路接口303相联，与频率控制线路201的输入端相联。频率控制线路201的输出端与收音调谐线路202相联。收音调谐线路202的输出端与信号处理线路和A/D转换203的输入端相联。音频复合电路302和DTMF码收发线路301、电话线路接口303相联，电话线路接口303接电话线IV。
实施例的电原理图系图1～图6监测终端的各部分电原理图拼接，各幅图中的相同标注的管脚相联。实施例CPU控制单元101的U300采用AT89C55芯片，存储单元102的U304采用AT24C256芯片。频率控制线路201的U400采用AT89C55芯片，收音机调谐线路202采用U800芯片，信号处理线路和A/D转换203的U302采用4051、U303采用AD654芯片、U500A、U500B、U500C、U500D、U600A、U600B、U600C、U600D、U601A、U601B、U601D、U602A、U602B、U602C、U602D、U603A、U603B、U603C、U603D、U604A、U604B、U604C、U604D采用LM324、U605、U606采用LM386。
实施例的DTMF码收发线路301主要由DTMF编码芯片U200、电话接口芯片U201、三极管T201、晶体X200、电容B200、B201、B203、B204、C203以及电阻R206、R207、R208、R209、R210、R211、R215、R216、R217、R219组成。U200采用MT8888芯片，U201采用L3845B芯片，T201采用9013三极管。MT8888芯片的管脚14、15、16、17为双向数据输入输出口，分别与CPU控制单元101的CPU芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3.相联，MT8888芯片的管脚10、12、9、11分别连接到CPU芯片的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，电话接口芯片U201将电话线IV上的音频信号整流处理后从N4送到MT8888芯片的管脚2，MT8888的1脚和4脚相联、6脚串接X200后与7脚相联、3脚串联R210后接2脚、18脚串接R206、B200后接VCC、19脚接于R206与B200的接点、5脚接地、20脚接VCC，U201的1脚接T201的集电极，7脚接桥式整流器BR200的3脚，并接电容B202后接地，8脚与B203正极相联，B203的负极接R216后连2脚、串接B204、R217后接MT8888芯片的2脚，U201的6脚接R215后与2脚相联、5脚串接C203后与2脚相联。三极管T201、电容B201、电阻207、R208、R209构成DTMF码发送线路，T201的基极与B201、R208、R209相联，B201的另一端连接MT8888芯片的N1输出即管脚8、串接R207后接地，R208的另一端连接T201的集电极和U202B的5脚，T201的发射极与R211连接，R211的另一端与R209的另一端同接于电话线路接口303的BR200的3脚。
实施例的音频复合线路302主要由电子开关U305、三极管T202、电容C202、B202以及电阻R212、R213、R214、R218组成。U305采用4016芯片，T202采用9013三极管。信号处理和A/D转换203的J600和L、R分别与U305的I/O(A)即管脚1、I/O(B)即管脚4连接，U305的2脚、3脚、9脚相联接、7脚接地、13脚接CPU芯片的P2.2脚、14脚接Vcc、5脚、6脚分别接CPU的P2.3、P2.4，T202的基极与C202正极、R212、R213相联，C202另一端串接R218后与U305的管脚9相联，T202的发射极接R214后接电话线路接口303的BR200的3脚，T202的集电极与R212的另一端相联、接U202B的5脚。
实施例的电话线路接口303主要由光电耦合器U202A、U202B、桥式整流器BR200、电话接口J200、三极管T200、二极管D200、D201、电容C200、C201、电阻R200、R201、R202、R203、R204、R205组成。U202A、T200、D201构成来电振铃检测，U202B为摘挂机线路。U202A、U202B采用PC817芯片，BR200采用BRIDGE1，T200采用9013三极管，D200采用IN4007，D201采用IN4148。U202A的1脚与电阻R201、D200的正极、R200、BR200的2脚相联，U202A的2脚与R201的另一端、D200的负极并接在J200的3脚，U202A的7脚接地、8脚串接R202后接Vcc、接C201的正极、C201的负极接地、8脚还接D201的负极，D201的正极与T200的基极、R203相联，T200的发射极与R203的另一端、C201的负极一并接地，T200的集电极串接R204后接Vcc、通过R205接CPU芯片12脚INTO，U202B的3脚接VCC、4脚串接电阻R219后接CPU的P2.1脚、5脚接T201的集电极、6脚接BR200的1脚，BR200的4脚接J200的2脚、同时串接C200、R200后与U202A的1脚相联。
实施例的电源电路V采用本行业公知的整流稳压电路。
实施例的控制电路I、信号测试电路II、数据传输和通讯电路III、电源电路V都集中安装在监测终端的外壳内。
该监测终端收音机调谐线路202通过频率控制线路201，接受CPU控制单元101发出的频率调整命令和AM/FM选择指令，并自动调谐到指定频率，或对全频段进行扫频测试。从收音调谐线路202输出被测试频道的场强信号和调整度信号，经信号处理电路和A/D转换203处理后，进行高速A/D转换，转换得到的数据送给CPU控制单元101中，并存储在存储单元102中。数据传输和通讯电路III主要完成通过电话线IV和监测中心的计算机联网，利用DTMF码接收和发送控制指令和监测数据。监测中心计算机的电话接口拨号后，监测终端的电话线路接口303监测到振铃信号，并将振铃信息发送给CPU控制单元101，CPU控制单元101发出摘机信号，监测中心计算机可与本机通讯，由监测中心计算机以DTMF码的形式发出的监测命令，该信号经音频复合线路302送给DTMF码收发线路301后，经过译码转换成BCD码送给CPU控制单元101，完成控制命令的下传。CPU控制单元101将需要回传的监测数据以BCD码的形式发送到DTMF码收发线路301进行编码后转换成DTMF码，再通过音频复合线路302和电话线路接口303发送到监测中心的计算机，完成数据的上传。同时数据传输和通讯电路III还可通过CPU控制单元101控制音频复合线路302，将信号处理电路和A/D转换203输出的音频信号直接复合到电话线上，回传到管理中心计算机，完成对监测频道的音频信号的实时回传监听。
CPU控制单元101为本终端的控制中心，它从通讯线路接收管理中心计算机发出的控制指令，并根据这些指令，控制相应的电子线路，进行调谐、测试等操作。同时也对A/D转换得到的数据进行处理和比较，并进行参数的存储，如需要将监测参数回传，则将数据以BCD码的形式发送到数据传输和通讯电路III的转换电路，转换成DTMF码后通过发送线路发送到管理中心的计算机数据传输和通讯线路III主要完成1、实时检测并解码电话线IV上的DTMF双音频信号。2、在CPU的控制下，将CPU需要上传的数据进行DTMF编码，并调制到电话线IV上进行发送。3、在CPU的控制下，将信号处理电路和A/D转换203输出的音频信号耦合到电话线IV上，进行音频信号的回传。该线路的工作原理如下由光电耦合器U202A检测到的振铃信号经过二极管D201整流和三极管T200处理成脉冲信号，从INTO送到CPU处理器。CUP检测到来电振铃信号后，将光电耦合器U202B的4脚置低电平，实现电话的摘机控制。DTMF编解码芯片MT8888，其管脚14、15、16、17(D0、D1、D2、D3)为双向数据输入输出口，连接到CPUAT89C5芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3，实现数据的读写。CPU的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7分别和MT8888的CS、RD、WR、RSO相联，使得CPU能自主控制MT8838的数据读写操作。电话线上的音频信号通过电话接口芯片U201的整流处理后从N4送到MT8888芯片的第2管脚(IN-)上，MT8888将进行DTMF码的自动检测，一旦检测到DTMF码，即刻进行解码处理，通过状态寄存器通知控制器CPU，并以BCD码的形式从管脚14、15、16、17(D0、D1、D2、D3)的双向I/O数据端口输出，供CPU读取。同样，MT8888的管脚14、15、16、17(D0、D1、D2、D3)也可读取CPU发出的BCD码数据，经MT8888编码后，以DTMF音频码的形式，从管脚8(Tone)输出到N1。MT8888发出的DTMF码音频信号耦合到电话线IV上，完成数据的发送。J600的L、R输出信号分别输入到电子开关U305的I/O(A)口和I/O(B)口。在CPU的控制下，N2可分别输出左声道(L)或右声道(R)的信号。音频复合线路302将从N2端输入的音频信号耦合到电话线路上，实现信号的回传。
参见图8，本发明广播信号远程监测终端可广泛应用于各级电台的AM/FM广播信号的远程监测，可通过电话网快速、廉价地构建大区域广播信号远程监测网。如对省级电台，可在全省范围内选取若干个信号监测点，在每个监测点安装一台广播信号远程监测终端201、202、……20N，并联上公共电话网21，在省电台的管理部门办公室设置一台管理计算机22，该管理计算机22联上电话线后，即可随时监测、监听各监测点的广播信号，获得各地的广播监测终端201、202、……20N回传的各种监测参数。当某地区的广播出现劣播、停播等故障时，监测终端201、202、……20N将通过电话线及时报警。
图9中111、1N1-信号测试仪，112、1N2-远程监测站PC机，11、1N-远程监测站，12-IP网，13-管理中心。
权利要求
1.一种广播信号远程监测终端，包括信号测试电路、控制电路，其特征在于还设置有数据传输和通讯电路(III)，它与信号测试电路(II)相联，数据传输和通讯电路(III)的输出端与电话线(IV)相联，信号测试电路(II)、数据传输和通讯电路(III)均由控制电路(I)控制。
2.根据权利要求1所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的数据传输和通讯电路(III)由DTMF码收发线路(301)、音频复合线路(302)和电话线路接口(303)组成，DTMF码收发线路(301)、音频复合线路(302)和电话线路接口(303)均与控制电路(I)相联，DTMF码收发线路(301)与音频复合线路(302)相联，音频复合线路(302)还与信号测试电路(II)、电话线路接口(303)相联，电话线路接口(303)接电话线(IV)。
3.根据权利要求2所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的DTMF码收发线路(301)包含有DTMF编码芯片U200、电话接口芯片U201、三极管T201、电容B201以及电阻R207、R208、R209，U200采用MT8888芯片，U201采用L3845B芯片，T201采用9013三极管，MT8888芯片的管脚14、15、16、17为双向数据输入输出口，分别与CPU控制单元(101)的CPU芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3.相联，MT8888芯片的管脚10、12、9、11分别连接到CPU芯片的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，U201将电话线(IV)上的音频信号整流处理后从N4送到MT8888芯片的管脚2，T201、B201、R207、R208、R209构成DTMF码发送线路，T201的基极与B201、R208、R209相联，B201的另一端连接MT8888芯片的N1输出即管脚8、串接R207后接地，R208的另一端连接T201的集电极，T201的发射极与R211连接，R211的另一端与R209的另一端并接于电话线路接口(303)。
4.根据权利要求2所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的音频复合线路(302)包含有电子开关U305、三极管T202、电容C202以及电阻R212、R213、R218，U305采用4016芯片，T202采用9013三极管，收音调谐线路(202)输出的左右声道分别与U305的I/O(A)即管脚1、I/O(B)即管脚4连接，T202的基极与C202正极、R212、R213相联，C202另一端接R218与U305的管脚9相联，T202的发射极接R214后接电话线路接口(303)，T202的集电极与R212的另一端相联。
5.根据权利要求2所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的电话线路接口(303)包含有光电耦合器U202A、U202B、三极管T200、二极管D201，U202A、T200、D201构成来电振铃检测，U202B为摘挂机线路，U202A、U202B采用PC817芯片，T200采用9013三极管，D201采用IN4148，U202A的1脚与电阻R201、二极管D200的正极、电阻R200、桥式整流器BR200的2脚相联，U202A的2脚与R201的另一端、二极管D200的负极并接在电话接口J200的3脚，U202A的7脚接地、8脚串接电阻R 202后接Vcc、接电容C201的正极、C201的负极接地、8脚还接D201的负极，D201的正极与T200的基极、电阻R203相联，T200的发射极与R203的另一端、C201的负极一并接地，T200的集电极串接电阻R204后接Vcc、通过电阻R205接CPU芯片的12脚INTO，U202B的3脚接VCC、4脚接电阻R219后接CPU芯片的P2.1脚、5脚接T201的集电极、6脚接BR200的1脚。
6.根据权利要求1或2所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的控制电路(I)由CPU控制单元(101)和存储单元(102)组成，CPU控制单元(101)和存储单元(102)相联、还与DTMF码收发线路(301)、电话线路接口(303)、信号测试电路(II)相联。
7.根据权利要求1或2所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的信号测试电路(II)由频率控制线路(201)、收音调谐线路(202)、信号处理线路和A/D转换(203)组成，收音调谐线路(202)与频率控制线路(201)的输出端相联，收音调谐线路(202)的输出端与信号处理线路和A/D转换(203)的输入端相联，信号处理线路和A/D转换(203)的输出端还与音频复合线路(302)相联，频率控制线路(201)、信号处理线路和A/D转换(203)均与CPU控制单元(101)相联。
8.根据权利要求1所述的广播信号远程监测终端，其特征在于所述的控制电路(I)、信号测试电路(II)、数据传输和通讯电路(III)集中安装于监测终端的外壳内。
全文摘要
本发明公开了一种用于对广播信号的播出质量，进行有效监测的广播信号远程监测终端。它包括信号测试电路、控制电路，其结构特点是还设置有数据传输和通讯电路(III)，它与信号测试电路(II)相联，数据传输和通讯电路(III)的输出端与电话线(IV)相联，信号测试电路(II)、数据传输和通讯电路(III)均由控制电路(I)控制。本发明具有监测可靠性高，系统造价低，数据传输有效、廉价、方便等优点。
文档编号H04M11/00GK1567756SQ0312922
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月13日 优先权日2003年6月13日
发明者赵凡 申请人:赵凡