单向数字校园广播系统的制作方法

本发明涉及一种校园广播系统，尤其是指一种单向数字校园广播系统。

背景技术：

广播系统是每个学校不可缺少的基础设施之一，近几年视频技术和网络技术在飞速发展，但广播系统仍以它的实用性、经济性、便携性被各类学校所应用。我国现有的各类学校基本上都有公共广播系统，很多大专院校、中学甚至小学都采用校园广播方式播放英语节目和其他节目。

数字广播系统是近年来新兴的广播系统，其与传统的模拟调频广播系统相比，主要具有如下优点：(1)音质好，如信噪比、保真度、频率特性等参数与激光唱片CD相同，而需传输的数码率仅是CD的1/6，并能移动接收，在高速行驶的汽车里也能收到高质量的广播节目。(2)覆盖面广，覆盖边缘地带接收可靠性达95％以上。(3)频谱利用率高。(4)采用数据压缩技术，因而可充分利用频率资源。(5)免受多路广播干扰，因为在数学广播系统中所需传输的信息是分散在许多载波上的，通过时间上和频率上的交织并在数据符号之间插入保护间隔，对多径传播具有很强的抗干扰能力，解决了城市中密集的高层建筑所引起的多径传播的干扰。

然而目前市场的数字广播设备无论是发射装置还是接收装置价格都比较昂贵，难以在校园和医院等公共场所普及，严重阻碍了数字广播技术在生活中的推广和应用。

因此，有必要设计一种新的单向数字校园广播系统，以克服上述问题。

技术实现要素：

本发明的创作目的在于提供一种单向数字校园广播系统，不仅具有数字广播技术的优点，而且配置较简单成本低廉，适合学校医院等公共场所使用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种单向数字校园广播系统，其特征在于，包括：一发射端，所述发射端设有一发射端微控制单元(MCU)，多个音频采集端口，一数字信号处理器(DSP)，一模数转换 器(A/D)，一调制压缩模块和一功率放大器(PA)；一接收端，所述接收端设有一接收端微控制单元(MCU)，一自动增益控制器(AGC)，一解压解调模块，一功率放大器(PA)，一数模转换器(D/A)和一扬声器。

作为一种优选的，所述功率放大器为甲乙类功率放大器，且放大倍数为39db，功率为5W，阻抗为50Ω。

作为一种优选的，所述调制压缩模块集成有一数字信号调制器和一数字信号压缩器，可以分别对数字信号进行调制和压缩。

作为一种优选的，所述调制压缩模块集成一模拟信号调制器，一模拟信号压缩器和一模数转换器，所调制压缩模块与所述数字信号处理器之间连接一数模转换器。

作为一种优选的，所述发射端微控制单元分别与所述数字信号处理器和所述调制解压模块相连，所述接收端微控制单元与所述解压解调模块相连。

一种利用所述单向数字校园广播系统进行数字广播的方法，其步骤包括：第一步，信号采集与转换，通过音频采集端口对信号进行采集，如果采集的为模拟信号还要将其通过模数转换器转换为数字信号；第二步，将第一步采集的数字信号传输到数字信号处理器，通过发射端微控制单元对数字信号处理器进行编程控制，使数字信号处理器对所述数字信号进行滤波，存储与计算；第三步，将第二步计算处理后的数字信号传输到调制压缩模块进行调制与压缩，并通过发射端微控制单元添加控制字；第四步，将第三步压缩后的数字信号通过功率放大器进行放大，并通过天线进行发射；第五步，接收端进行数字信号接收，并通过自动增益控制器对数字信号进行调整；第六步，通过接收端微控制单元控制将第五步调整后的数字信号解压解调并分离控制字；第七步，将第六步分离控制字后的数字信号转换为模拟信号并进行放大传输到扬声器进行播音。

作为一种优选的，第一步所述信号采集可以是采集到人的发声等外部信号，此时采集的信号为模拟信号，需将采集的模拟信号通过模数转换器转换为数字信号再传输至数字信号处理器；也可以是采集到的声卡等设备产生的内部信号，此时采集的信号为数字信号，可以直接传输至数字信号处理器。

作为一种优选的，在第二步与第三步之间将数字信号转换为模拟信号，第三步将所述模拟信号进行调制与压缩，并在第四步之前将压缩后的模拟信号转换为数字信号。

作为一种优选的，第三步信号压缩是将48k*24bit/s音频信号压缩为320kb/s的音频信号。

作为一种优选的，所述接收端为多个，第六步中所述接收端微控制单元向所述调制 压缩模块输入指令，首先将第五步调整后的数字信号进行解压并送入解码器，控制字与继电器执行开关机指令，选择性的进行解码和分离控制字等操作，即通过移频键控方式实现可寻址功能。

与现有技术相比，本发明所述数学广播系统具有运行稳定，可兼容各种音源输入；通过控制字实现智能控制和自动选择播放，可自定义设置广播分区、播放时间及播放目录；实现数字传输，音质好，达到高保真音效性噪比可达90db以上。

【附图说明】

图1为本发明发射端构成示意图；

图2为本发明接收端构成示意图。

【具体实施方式】

为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种单向数字校园广播系统，其特征在于，包括：一发射端和一接收端。

请参照图1，所述发射端与一个人电脑(PC)相连，所述个人电脑通过输入输出端口(I/O)可以对所述发射端进行整体控制构成用户界面。所述发射端设有一发射端微控制单元(MCU)，多个音频采集端口，一数字信号处理器(DSP)，一模数转换器(A/D)，一调制压缩模块和一功率放大器(PA)和一发射天线。所述发射端微控制单元输入端通过所述输入输出端口(I/O)与所述个人电脑相连，输出端与所述数字信号处理器(DSP)相连对其进行编程控制，同时与所述调制压缩模块相连向其输出控制字；所述多个音频采集端口可以分别与所述个人电脑的声卡相连也可以与麦克风等外部设备相连，当所述音频采集端口是与声卡相连另一端直接连接到所述数字信号处理器，当所述音频采集端口是与麦克风等外部设备相连要先通过一模数转换器再与所述数字信号处理器相连；通过所述微控制单元对所述数字信号处理器的编程控制，所述数字信号处理器对所述音频采集端口输入的数字信号进行存储，滤波，计算等处理；所述调制压缩模块与所述数字信号处理器相连，对所述数字信号处理器处理过的信号进行调制和压缩等进一步处理，本实施例中是将48k*24bit/s音频信号压缩为320kb/s的音频信号；所述功率放大器与所述调制压缩模块相连，对压缩后的信号进行放大并输入到发射天线进行发射。

请参照图2，所述接收端依次设有一接收天线，一接收端微控制单元(MCU)，一自 动增益控制器(AGC)，一解压解调模块，一功率放大器(PA)，一数模转换器(D/A)和一扬声器。所述接收天线对信号接收，并与所述自动增益控制器相连，所述自动增益控制器对信号进行调整；通过所述接收端微控制单元控制所述解压解调模块将调整后的信号进行解压，并通过继电器与控制字配合执行开关机指令进行选择性的解调和控制字分离；将解调后的信号进行放大，并转换为模拟信号传输到扬声器进行播音。

作为一种优选的，本发明所述功率放大器为甲乙类功率放大器，且放大倍数为39db，功率为5W，阻抗为50Ω。所述模数转换器量化精度为24bit，采样频率为48kb/s。

请参照图1，本发明的第一实施例，所述调制压缩模块集成有一数字信号调制器和一数字信号压缩器，可以分别对数字信号进行调制和压缩。所述数学信号处理器之间不需要连接模数转换器，即将图1中虚线方框的模数转换器和数模转换器去除不连接。

请参照图1，本发明的第二实施例，所述调制压缩模块集成一模拟信号调制器，一模拟信号压缩器和一模数转换器，所调制压缩模块与所述数字信号处理器之间连接一数模转换器，即图1中虚线方框的模数转换器和数模转换器需要连接。

与现有技术相比，本发明所述数字广播系统具有以下优点：

(1)多种音频采集端口选择性的通过模数转换器与数字信号处理器相连，可兼容各种音源输入设备，系统稳定性，设计的灵活性结合良好的兼容性。

(2)软硬件结合，发射端与接收端配合，并通过控制字实现智能控制和自动选择播放，可自定义设置广播分区、播放时间及播放目录，满足校园等各种广播要求。

(3)数字信号传输，达到高保真音效，经过反复试验，本发明数字广播系统信号性噪比可达90db以上，充分满足了学校医院家庭等场所使用需求；将实施例中的电子元件换为高精度的可以满足工业级甚至工业扩展级的使用需求。

(4)在接收端微控制单元控制下，控制字与继电器执行开关机指令，根据需要智能分区控制，在同一时刻对一个区域或几个区域进行广播，如开家长会对某一年级播出领导讲话。也可对特定广播点控制，即在同一时刻对任意的一个点或几个点(一个教室或几个教室)进行广播，如对某一个办公室播放通知。

以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明之专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之专利范围内。