潘 斌

（廣東德和通訊設備有限公司，廣東 廣州 511450）

本產品涉及編解碼器技術領域，特別適用于嬰兒監(jiān)控器和對講機上，設計簡單，性能可靠，編碼和解碼方式可通過軟件進行修正，利用硬件和軟件控制，實現(xiàn)CTCSS和DCS的編解碼器。

一、背景技術

圖1 CTCSS和DCS編解碼器CTCSS和DCS編碼電路圖

隨著無線通訊技術的發(fā)展，亞音頻技術廣泛應用在無線通訊設備中。此技術有效防止非法用戶盜用信道入網，抗干擾能力強，特別在中轉通信系統(tǒng)中可有效地防止干擾信號對中轉臺的干擾?？蓪崿F(xiàn)小區(qū)域頻率復用，提高頻率的利用率，達到頻率共享。同時可以實現(xiàn)不同組別的組呼、全呼等選呼功能，操作簡單、方便實用。亞音頻信令分為兩種，一種叫亞音頻CTCSS，另一種叫數(shù)字亞音頻DCS。亞音頻信令是連續(xù)單音編碼靜噪系統(tǒng)。它是一種將低于話音頻頻率的單音頻率（67－254.1HZ）附加在音頻信號中一起傳輸?shù)木幋a識別信令技術，因為其單音頻率低于300HZ的話音頻率，故稱之為亞音頻技術。當嬰兒監(jiān)控器接收射頻信號，進行放大和混頻并進入中頻芯片放大和解調。解調后的亞音頻信號經過濾波、整形，輸入到CPU中，與本機設定的CTCSS 或DCS頻率進行比較，從而決定是否開啟靜音。當嬰兒監(jiān)控器接收機設置有亞音頻，跟你通話嬰兒監(jiān)控器發(fā)射機也加了相應的亞音頻 ，那么當你接收到對方發(fā)送過來的信號，亞音頻信號從中頻芯片解調后，經過濾波、整形，輸入到MCU中，MCU會將外來的亞音頻跟本機設置的亞音頻對比，要是對應的話，MCU就會發(fā)出指令打開靜噪，這樣你就能聽到對方的聲音了。CTCSS（DCS）的技術指標要求是較高的，應符合電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的標準。一般要求亞音頻頻率穩(wěn)定度誤差小于±1%，標準亞音頻單音頻偏為：0.5KHZ±20%，標準話音頻偏:3KHZ，最大頻偏：5KHZ；單音靜噪靈敏度：在接收機輸出信噪比為8db時能可靠工作。DCS與CTCSS有些技術是相似的。數(shù)字亞音頻編碼是根據(jù)亞音頻速率進行直流變化的二進制信號，它和CTCSS最大的區(qū)別是在每次發(fā)射結束后能自動地發(fā)出一個134HZ音調作為“關閉碼”（一種抑制噪音拖尾的方式）。DCS比CTCSS的編解碼速度更快，誤碼率也更低。同時其組碼達166個（正碼和反碼各83個），使其在同一信道中可擁有更多的用戶量。亞音頻（數(shù)字亞音頻）技術已在嬰兒監(jiān)控器通信設計中廣泛采用，從而提高了嬰兒監(jiān)控器的整體水平。很顯然DCS比CTCSS更先進，當然在技術上難度也大些，在國產機中DCS技術成熟過關的不多，而且結構復雜， 一般是用一個進口編解碼芯片，編解碼都在一起，沒有軟件控制，因進口編解碼芯片價格昂貴，限制了其應用和發(fā)展。所以如何找到一種質量同樣可靠，價格低廉的方法來解決此問題是目前面臨的難題。

二、產品內容

本產品是為了克服以上現(xiàn)有技術存在的缺點而提出的，其所解決的技術問題是提供一種利用硬件和軟件實現(xiàn)CTCSS和DCS編解碼，編碼和解碼方式可通過軟件進行修正的CTCSS和DCS編解碼器。

為此，本產品提供了一種CTCSS和DCS編解碼器，用硬件和軟件來實現(xiàn)，其特征在于：所述CTCSS和DCS編解碼器包括用于將伴隨著嬰兒監(jiān) 控器發(fā)射機連續(xù)發(fā)出亞音頻連續(xù)信號的CTCSS和DCS編碼電路，用于將接收機收到載波信號和亞音頻信號進行中頻解調后，亞音頻信號經過濾波、整形的CTCSS解碼電路和DCS解碼電路。

作為對本產品進一步改進，所述CTCSS和DCS編碼電路包括用于發(fā)出CTCSS和DCS方波的微處理器、用于方波轉變成正弦波的雙積分電路和正弦波轉換成標準正弦波的整形電路。

作為對本產品進一步改進，所述CTCSS解碼電路包括用于解碼的微處理器、用于CTCSS波形放大放大器、用于濾除260Hz以上頻率的濾波整形電路。

作為對本產品進一步改進，所述DCS解碼電路包括用于解碼的微處理器、濾除高頻的級濾波整形電路。

本產品的有益效果是：利用硬件和軟件實現(xiàn)CTCSS和DCS編解碼能防止非法用戶盜用信道入網；抗干擾能力強，能夠防止家庭電器及通信設備對嬰兒監(jiān)控器信息的干擾；實現(xiàn)小區(qū)域頻率復用，提高頻率的利用率，達到頻率共 享，實現(xiàn)多點監(jiān)控；性能可靠和成本低廉；能通過軟件進行修正、操作簡單、方便實用，適用于嬰兒監(jiān)控器和對講機。

三、附圖說明（見圖1～圖3）

圖2 CTCSS和DCS編解碼器CTCSS解碼電路圖

圖3 為CTCSS和DCS編解碼器DCS解碼電路圖

四、具體實施方式

下面結合附圖對產品的具體實施方式作進一步詳細的說明，下面省略對基本電路及元器件的描述，只是圍繞產品進行說明。

本產品CTCSS和DCS編解碼器包括CTCSS和DCS編碼電路、用于將接收機收到載波信號和亞音頻信號進行中頻解調后，亞音頻信號經過濾波、整形的CTCSS解碼電路和DCS解碼電路。

如圖1所示，CTCSS和DCS編解碼電路包括用于發(fā)出CTCSS和DCS方波的微處理器M04、方波轉變成正弦波的R5、C1和R6、C2雙積分電路和正弦波轉換成標準正弦波的LM358-2整形電路。設計制作時首先將CTCSS和DCS對應的二進制轉換成16進制列表，并存入微處理器M04中。根據(jù)嬰兒監(jiān)控器預先設定的CTCSS或DCS編碼，當嬰兒哭鬧時，微處理器M04中P1.0、P1.1、P1.2和P1.3口輸出二進制方波，經過R5、C1和R6、C2雙積分電路，將二進制方波轉變成正弦波。因正弦波失真較大，再經過放大整形電路LM358-2得到標準正弦波。正弦波的頻率附加在麥克風輸入音頻頻率上輸出至壓控振蕩器VCO，然后通過射頻發(fā)射出去。

如圖2所示，CTCSS解碼電路包括用于解 碼的微處理器M04、CTCSS波形放大的LM324-1和LM324-4放大器、濾除260Hz以上頻率的LM324-2和LM324-3濾波整形電路。嬰兒監(jiān)控器接收射頻信號，進行放大和混頻并進入中頻芯片放大和解調。解調后的CTCSS亞音頻信號經過放大電路LM324-1放大，經過LM324-2和LM324-3濾波整形電路進行濾波整形，再經過LM324-4放大電路進行放大。輸入到M04微處理器P2.0口，MCU會將外來的亞音頻跟本機設置的亞音頻對比，要是對應的話，M04微處理器就會發(fā)出指令打開靜噪，這樣你就能聽到對方的聲音了。

如圖3所示，DCS解碼電路包括用于解碼的微處理器M04、濾除高頻的 LM324-4、LM324-3、LM324-2和LM324-1 4級濾波整形電路。嬰兒監(jiān)控器接收射頻信號，進行放大和混頻并進入中頻芯片放大和解調。解調后的DCS信號經 過 LM324-4、LM324-3、LM324-2和LM324-1 4級濾波整形電路進行濾波整形，輸入到M04微處理器P2.0口。M04會將外來的DCS跟本機設置的DCS對比，要是對應的話，M04就會發(fā)出指令打開靜噪，這樣你就能聽到對方的聲音了。

本產品設計CTCSS和DCS編解碼器廣泛應用在對講機和嬰兒監(jiān)控器設計中，其可靠性超過國外芯片（FX828），價格僅為國外產品的1/10，使企業(yè)產品更具競爭力。

以上是對產品進行了描述，并不限于上述具體實施方式，本領域的普通技術人員在本產品的啟示下，在不違背本產品宗旨及權利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型的保護范圍之內。

[1]達新宇，等.數(shù)據(jù)通信原理與技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2]CML Semiconductor Products CTCSS/DCS/SELCALL Processor FX828[EB/OL]www.cmlmicro.com.

[3]江曉林，楊明極.通信原理[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2010.

[4]吳偉陵，牛凱編.移動通信原理[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005（11）.

[5]盧官明，李海波.音頻編解碼技術及應用[J].南京郵電學院，2005（02）.