Ip网络接入设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种IP网络接入设备，它包括了供电模块、设备底板、ARM处理器模块、话音处理DSP模块以及用户接口模块，ARM处理器模块、话音处理DSP模块以及用户接口模块通过接插件与设备底板连接，设备底板通过FPGA将用户接口模块与话音处理DSP模块连接，ARM处理器通过并行总线与底板FPGA与话音处理DSP模块通信，话音处理DSP模块设计基于专用话音处理DSP芯片，用户接口模块实现了外围语音终端的接入。本实用新型不仅实现了语音网关的功能，而且实现了小型语音交换网络和混音器功能，根据实际情况增加的监听测试功能为现场安装调试提供了便捷的条件。设备采用的模块化的设计方式使得设备便于硬件升级的同时，能够实现多种用户电路方式的接入。
【专利说明】IP网络接入设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种话音编解码以及网络接入设备，尤其涉及一种将数字交换网络功能，语音编码压缩功能，混音功能以及网络接入与数据处理功能合为一体的话音接入处理设备。
【背景技术】
[0002]随着我国国民经济的持续稳定发展和改革开放的不断深入，多种多样，品种繁多的空中飞行活动对空管系统发展，特别是低空空域通信保障建设提出了新的、更高的要求。现有的话音管制系统多基于电路交换的原理，导致了体系存在如下不足:电台作用范围有限；电台资源无法共享；系统扩展性较差等。为了提高已有通信站点电台资源的利用率，解决现有话音保障网络存在的问题，设计将话音接入IP传输网络，将通信站点组网。其中一种关键设备就是IP网络接入设备。
【发明内容】
[0003]发明目的:本实用新型要解决的技术问题是提供一种IP网络接入设备，它能够实现模拟话音数字化压缩处理后通过网络进行传输，同时具备混音组功能以及数字交换网络功能的话音处理设备。
[0004]技术方案:一种IP网络接入设备，其特征在于:包括供电模块，设备底板，ARM处理器模块，话音处理DSP模块以及用户接口模块，ARM处理器模块、话音处理DSP模块以及用户接口模块通过接插件与设备底板连接，在设备底板上设置DCDC电源、监听测试部分、网络接口、FPGA以及用户接口，网络接口以及FPGA通过并行总线与ARM处理器模块连接，设备底板通过FPGA将用户接口模块与话音处理DSP模块连接，FPGA与话音处理DSP模块以及用户接口通过PCM总线连接，ARM处理器模块与话音处理DSP模块通过HPI总线连接，
[0005]设备底板中的FPGA构建了 30*30的数字话音交换网络以及4组混音器。
[0006]话音处理DSP模块中的话音处理芯片包括G.729、G.723、G.722语音压缩算法，且将压缩后的语音数据包自动封包为RTP数据包供网络传输。
[0007]ARM处理器模块采用ARM9核心处理器。
[0008]供电模块提供了 ±5V与-48V三种电压供各功能模块使用，DCDC电源将供电模块I提供的+5V电压转化为设备底板上集成电路芯片所需要的+3.3V，+2.5V，+1.8V以及+1.2V四种规格的电压。
[0009]有益效果:本实用新型与现有的相关产品相比，其显著的优点是:
[0010]a)本实用新型实现了 30*30的数字话音交换矩阵功能，交换矩阵的实现使得IP网络接入设备的功能实现更加灵活，在交换矩阵的基础上实现了混音输出功能以及设备自测功能。IP网络接入设备混音输出功能包括4组混音组，混音组成员为5名。设备自测功能实现了在没有外围设备的情况下通过前端手柄接口实现用户接口电气性能测试以及网络功能测试，并且通过网络配置能够实现监听30*30交换矩阵中任一时隙的话音数据。[0011]b)本实用新型采用专用的话音处理芯片，能够实现G.729、G.723等多种语音压缩算法，并能够将压缩后的语音数据包自动封包为RTP数据包进行网路传输。
[0012]c)本实用新型采用模块化的设计思路，各模块间采用通用接口连接，设备硬件升级便捷，外围用户接口可以根据实际情况更换相应的用户接口模块。
[0013]d)本实用新型核心处理器采用ARM9处理器，成功降低了设备功耗，在设备满负荷运行过程中实测设备功耗仅9W。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型逻辑原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
[0016]本实用新型的IP网络接入设备包括供电模块I，设备底板2，ARM处理器模块3，话音处理DSP模块4以及用户接口模块5。供电模块I向设备底板提供了 ±5V与-48V三种电压供各功能模块使用。设备底板2包括D⑶C电源21、监听测试部分22、网络接口 23、FPGA24以及用户接口 25。D⑶C电源21通过D⑶C电源芯片将供电模块I提供的+5V电压转化为设备底板2上集成电路芯片所需要的+3.3V，+2.5V，+1.8V以及+1.2V四种规格的电压。监听测试部分22功能包括了时隙监听以及端口测试用于设备辅助测试。网络接口 23以及FPGA24通过并行总线与ARM处理器模块3连接。FPGA24与话音处理DSP模块4以及用户接口 25通过PCM总线连接，PCM总线用于传输话音数据。FPGA24完成了数字话音交换网络与混音器功能，同时收集用户接口模块连接的终端信息上报给ARM处理器模块3。ARM处理器模块3与话音处理DSP模块4通过HPI总线连接。ARM处理器模块3通过HPI总线实现对话音处理DSP模块的寄存器配置与定时数据传输。
[0017]本实用新型的IP网络接入设备的工作流程为:设备上电后，ARM处理器模块3通过并行总线实现对设备底板2上的网络接口 23，FPGA24内部状态寄存器以及话音处理DSP模块4的初始化配置。当有话音数据通过用户接口模块5输入时，用户接口模块5上的语音编解码芯片将模拟话音数据64K非线性采样后，通过PCM数据总线将数字话音数据传输至FPGA24，通过FPGA24内部实现的数字交换网络交换至对应话音处理DSP模块4的PCM总线上，话音处理DSP模块4接收到数据后，对数据进行压缩编码同时将数据封装为RTP数据包，ARM处理器模块3通过HPI总线定时对话音处理DSP4模块的内部存储单元读取压缩后的语音数据，完成对语音数据的封包后，根据设备配置的数据，通过网络接口 23传输数据包。当有话音数据从网络方向传输至本实用新型的设备时，ARM处理器模块3接收数据并完成解包操作。通过HPI总线，解包后的RTP数据包传输至话音处理DSP模块4，话音处理DSP模块4完成对数据的解码处理后通过PCM总线将话音数据传输至FPGA24，通过FPGA24内部的数字交换网络交换至对应的用户接口模块5的PCM总线上。当有多个方向的网络数据同时要求在一个用户接口输出时，话音数据将被交换至FPGA24内部的混音器，完成混音后再次被交换至对应的用户接口模块5的PCM总线上。用户接口模块5的语音编解码芯片完成数据解码后从用户接口输出模拟话音数据。
【权利要求】
1.一种IP网络接入设备，其特征在于:包括供电模块(1)，设备底板(2)，ARM处理器模块(3)，话音处理DSP模块(4)以及用户接口模块(5)，ARM处理器模块(3)、话音处理DSP模块(4)以及用户接口模块(5)通过接插件与设备底板(2)连接，在设备底板(2)上设置D⑶C电源(21)、监听测试部分(22)、网络接口(23)、FPGA(24)以及用户接口(25)，网络接口(23)以及FPGA (24)通过并行总线与ARM处理器模块(3)连接，设备底板(2)通过FPGA (24)将用户接口模块(5)与话音处理DSP模块(4)连接，FPGA (24)与话音处理DSP模块(4)以及用户接口(25)通过PCM总线连接，ARM处理器模块(3)与话音处理DSP模块(4)通过HPI总线连接。
2.根据权利要求1所述的IP网络接入设备，其特征在于:设备底板(2)中的FPGA(24)构建了 30*30的数字话音交换网络以及4组混音器。
3.根据权利要求1所述的IP网络接入设备，其特征在于:话音处理DSP模块(4)中的话音处理芯片包括G.729、G.723、G.722语音压缩算法，且将压缩后的语音数据包自动封包为RTP数据包供网络传输。
4.根据权利要求1所述的IP网络接入设备，其特征在于:ARM处理器模块(3)采用ARM9核心处理器。
5.根据权利要求1所述的IP网络接入设备，其特征在于:供电模块(I)提供了±5V与-48V三种电压供各功能模块使用，DCDC电源(21)将供电模块I提供的+5V电压转化为设备底板(2)上集成电路芯片所需要的+3.3V，+2.5V，+1.8V以及+1.2V四种规格的电压。
【文档编号】H04M7/00GK203632740SQ201320684394
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】石潇竹, 羌凌飞, 孙英晖, 蒋佳俊 申请人:中国电子科技集团公司第二十八研究所