一种电台语音互联设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于通信技术领域，具体为一种电台语音互联设备。
【背景技术】
[0002]无线电台因使用方便、通信距离远、通信费用低、移动性好等特点广泛应用于国防、公安、航空、勘探、科考、车辆调度等领域。电台还可以组成网络或集群使用，显著提高电台使用效益。但电台的类型千差万别，很多电台无法互联互通，比如车载短波电台和手持式VHF/UHF电台。为解决该类问题，一种方法是安排人员值守，人工转话。另一种是选用已有互联互通方案的电台(比如宝丽，该公司为自己的短波电台和超短波电台提供了互联方案)。这两种方式各有弊端，第一个效率低率，使用不便，第二种限定了电台厂商和种类，特别是不同厂家电台间互联困难。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种电台语音互联设备，该设备可将两种不同频率(HF与VHF，HF与UHF，UHF与VHF)、不同工作方式(SSB、AM、FM)、不同制式(模拟、数字、跳频)、不同功率(几瓦至上千瓦)的电台语音互联互通，使原先各自独立的两个电台网变成一个整体系统，从而提高无线电台通信的协同和快速部署能力。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种电台语音互联设备，包括处理器模块、语音处理模块、语音编解码模块、语音驱动模块、FPGA模块、PTT驱动模块、占用检测模块，所述处理器模块分别通过SPI联接至少两个语音编解码模块、通过HOSR PORT接口联接语音处理模块、通过地址数据总线联接FPGA模块，所述语音处理模块、语音编解码模块分别通过2M TDM HW总线与FPGA模块联接，该语音编解码模块和语音驱动模块至少为两个，且一个语音驱动模块通过四线模拟语音接口与一个语音编解码器联接，该语音驱动模块与电台联接，所述PTT驱动模块、占用检测模块及语音驱动模块的数量相同并与FPGA模块联接。
[0005]在上述技术方案中，所述语音驱动模块包括型号为MC33272AD的运放、调整阻抗的通用型拨码开关和增益调整电位器。
[0006]在上述技术方案中，所述PTT驱动模块包括继电器和设置PTT类型的通用型拨码开关。
[0007]在上述技术方案中，所述占用检测模块包括光耦4N25和阻容积分电路。
[0008]本实用新型的有益效果是:1、通过调整接口信号电平、接口阻抗、PTT类型等参数，即可支持不同厂商的电台，设备通用性好；2、语音激活检测采用专用语音处理芯片AC490-CBL-1，综合使用能量、过零率、零能比、时域和频域等基音检测手段，语音激活检测准确率高，能有效消除冲激噪声、周期噪声、宽带噪声、语音干扰噪声。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的原理示意图。
[0010]图2为本实用新型的语音激活检测流程。
[0011 ]图3为本实用新型的回波抵消图。
[0012]图4为本实用新型的应用示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]如图1所示的一种电台语音互联设备，包括处理器模块、语音处理模块、语音编解码模块、语音驱动模块、FPGA (现场可编程门阵列)模块、PTT (—键通)驱动模块、占用检测模块，所述处理器模块分别通过SPI (串行外设接口)联接至少两个语音编解码模块、通过HOSR PORT (主机端口)接口联接语音处理模块、通过地址数据总线联接FPGA模块，该FPGA模块包含型号为XC3S50AN-4TQG144I的FPGA，所述语音处理模块、语音编解码模块分别通过2M TDM HW总线与FPGA模块联接，该语音编解码模块和语音驱动模块至少为两个，语音编解码模块包含型号为LE58QL021FJC的CODEC (编译码器)，且一个语音驱动模块通过四线模拟语音接口与一个语音编解码器联接，该语音驱动模块与电台联接，所述PTT驱动模块、占用检测模块及语音驱动模块的数量相同并与FPGA模块联接。设备处理器模块完成语音编解码模块和语音处理模块的初始化工作，依据语音激活检测的结果激活或关闭PTT，监控电台占用情况；语音处理模块负责语音激活检测、回波抵消；语音编解码模块完成数字语音与模拟语音的转换，实现语音的编解码功能；语音驱动模块完成语音信号的输入/输出放大和阻抗匹配；FPGA模块完成2M TDM HW总线时隙调整，驱动PTT模块，检测占用信号；PTT模块完成PTT信号类型设置，PTT信号输出；占用检测模块完成电台占用指示信号的检测，并将检测结果送FPGA。
[0015]在上述技术方案中，所述处理器模块包括型号为MPC8270CZUQLDA的处理器、型号为 JS28F128J3D-75 的 FLASH、型号为 SST39VF040-70-41-NHE 的 EPR0M (可擦可编程只读存储器)和型号为MT48LC16M16A2P-75IT的SDRAM (同步动态随机存储器)。
[0016]在上述技术方案中，所述语音驱动模块包括型号为MC33272AD的运放、调整阻抗的通用型拨码开关和增益调整电位器。不同的电台的有不同的语音电平和接口阻抗，本设备语音驱动模块进行语音信号的输入/输出放大和阻抗匹配，输入/输出放大电路是由运放MC33272AD组成双电源反相输入式交流放大电路，放大电路反馈电阻采用电位器，调整电路增益，电台接口预设不同的接口阻抗，采用拨码开关选择，连接电台后，依据电台的接口指标调整本设备的电平增益和接口阻抗，确保适当的信号电平。
[0017]在上述技术方案中，所述PTT驱动模块包括型号为AGQ200A03的继电器和设置PTT类型的通用型拨码开关。PTT有电流型和电压型两种，本设备PTT模块采用双刀双掷继电器AGQ200A03输出PTT信号。AGQ200A03的一侧刀设计为电流型，另一侧刀设计为电压型。采用拨码开关选择。
[0018]在上述技术方案中，所述占用检测模块包括光耦4N25和阻容积分电路。用信号指示电台忙，该信号由电台输入到设备，占用信号也分为电流型和电压型，本设备占用检测模块采用光耦4N25检测电流型信号，阻容积分电路检测电压型信号，采用拨码开关选择。
[0019]电台语音被送入本互联设备，首先进入语音驱动模块，调整到合适的电平，适当的信号电平是可靠操作所必需的。调整好的语音信号进入语音编解码模块，被转换成64Kbit的PCM数字信号，并加载到2M TDM HW的一个时隙中。该2M TDM HW经FPGA调整帧头和时隙后送到语音处理模块，在这里语音完成语音激活检测、回波抵消。语音处理模块在检测到语音时，要通过中断报告处理器模块。处理器模块收到该中断后，进行PTT处理，通过FPGA驱动PTT接口，生成PTT信号。设备的占用检测模块检测电台忙状态，当发现电台忙时，不去激活该电台的PTT。语音处理模块处理完毕的语音又被加载到2M TDM HW总线中，经过FPGA送回到语音编解码模块。语音编解码模块将64Kbit数字信号还原成模拟语音信号，再经过语音驱动模块，完成语音放大，送到另一部电台，自此语音完成了从一部电台到另一部电台的转播。
[0020]电台处于接收状态时有可能收到的信号是较强的噪声信号，如果不能较好的进行语音激活检测，误将噪声识别为语音信号，将使PTT信号常有效，无法进行语音转播。本设备的语音处理模块采用专用芯片AC490-CBL-1进行语音激活检测，语音激活检测算法主要依据语音与噪音的不同特性进行语音和噪声的判决，能够从连续采样得到的数字信号中检测出语音信号段和噪声信号段，其准确的语音端点检测提高了系统识别率和处理效率。
[0021]本设备具有能量、过零率、零能比、时域和频域等基音检测功能，能有效消除冲激噪声、周期噪声、宽带噪声、语音干扰噪声。语音激活检测流程如图2。在实际系统中，噪声能量门限不是固定不变的，而是随背景噪声电平的变化而起伏变化的。本设备通过对噪声功率的估算来改变判决噪声能量门限大小，实现门限调整。电台发射时会向本地回送语音，从而在设备内形成回波，回波如不消除，会使得语音互联设备将回波当语音检测，错误的激活接收侧电台的PTT，最终造成讲话过程中PTT信号振荡，无法进行语音转换。本设备采用自适应回波抵消技术结合PTT状态信令标志法来消除回波的影响，如图3所示，回波抵消在语音处理模块的AC490-CBL-1中进行，采用LMS算法。
[0022]如图4所示本设备用于短波网络与超短波网络之间进行语音通信，电台语音互联设备在与其相连的短波电台和超短波电台间创建音频和PTT连接，当连接建立后，互联设备在两个网络间转播语音。
[0023]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电台语音互联设备，其特征是:包括处理器模块、语音处理模块、语音编解码模块、语音驱动模块、FPGA模块、PTT驱动模块、占用检测模块，所述处理器模块分别通过SPI联接至少两个语音编解码模块、通过HOSR PORT接口联接语音处理模块、通过地址数据总线联接FPGA模块，所述语音处理模块、语音编解码模块分别通过2M TDM HW总线与FPGA模块联接，该语音编解码模块和语音驱动模块至少为两个，且一个语音驱动模块通过四线模拟语音接口与一个语音编解码器联接，该语音驱动模块与电台联接，所述PTT驱动模块、占用检测模块及语音驱动模块的数量相同并与FPGA模块联接。2.根据权利要求1所述的一种电台语音互联设备，其特征是:所述语音驱动模块包括运放、调整阻抗的通用型拨码开关和增益调整电位器。3.根据权利要求1所述的一种电台语音互联设备，其特征是:所述PTT驱动模块包括继电器和设置PTT类型的通用型拨码开关。4.根据权利要求1所述的一种电台语音互联设备，其特征是:所述占用检测模块包括光耦4N25和阻容积分电路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电台语音互联设备，属于通信技术领域，包括处理器模块、语音处理模块、语音编解码模块、语音驱动模块、FPGA模块、PTT驱动模块、占用检测模块，所述处理器模块分别通过SPI联接至少两个语音编解码模块、通过HOSR？PORT接口联接语音处理模块、通过地址数据总线联接FPGA模块，所述语音处理模块、语音编解码模块分别通过2M？TDM？HW总线与FPGA模块联接，该语音编解码模块和语音驱动模块至少为两个，且一个语音驱动模块通过四线模拟语音接口与一个语音编解码器联接。使原先各自独立的两个电台网变成一个整体系统，从而提高无线电台通信的协同和快速部署能力。
【IPC分类】H04B1/40
【公开号】CN205017317
【申请号】CN201520725571
【发明人】邱思岳, 张勇, 罗永富
【申请人】武汉迈力特通信有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月19日