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        數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)研究

        2020-10-26 02:23:59王曉茜
        科學(xué)與信息化 2020年29期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)研究對講機(jī)數(shù)字

        摘 要 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活質(zhì)量不斷提高,通信業(yè)務(wù)已經(jīng)成為生活必不可少的部分,目前數(shù)字通信技術(shù)已經(jīng)朝著小型化、智能化和高速大容量的方向快速發(fā)展,數(shù)字通信逐漸取代了模擬通信,對講機(jī)是人類最早使用的無線通信裝置,經(jīng)過長時間的發(fā)展,傳統(tǒng)的模擬對講機(jī)已經(jīng)無法滿足人們的需求,對講機(jī)的數(shù)字化發(fā)展是社會發(fā)展的趨勢。本文將針對數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)展開相關(guān)的討論分析。

        關(guān)鍵詞 數(shù)字;對講機(jī);系統(tǒng)研究

        對講機(jī)屬于專網(wǎng)通信方式,在特定的行業(yè)中是主要的通信手段,具有成本低,效率高,保密性強(qiáng)的優(yōu)勢。數(shù)字對講機(jī)是將語音信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化,再以特定的數(shù)字編碼形式進(jìn)行傳播數(shù)字對講機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),主要由視頻處理單位,微處理器,語音編解碼器,電源電路和附加電路組成[1]。

        1數(shù)字信號簡介

        根據(jù)信號方式的不同,通信可分為模擬通信和數(shù)字通信。比如在電話通信中,用戶線上傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的,這個變化的電信號無論在時間上或是在幅度上都是連續(xù)的,這種信號稱為模擬信號。在用戶線上傳輸模擬信號的通信方式稱為“模擬通信”。數(shù)字信號與模擬信號不同,它是一種離散的、脈沖有無的組合形式,是負(fù)載數(shù)字信息的信號。電報信號就屬于數(shù)字信號?,F(xiàn)在最常見的數(shù)字信號是幅度取值只有兩種(用0和1代表)的波形,稱為“二進(jìn)制信號”。“數(shù)字通信”是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息,或者用數(shù)字信號對載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后再傳輸?shù)耐ㄐ欧绞絒2]。

        2數(shù)字對講機(jī)優(yōu)點(diǎn)

        數(shù)字對講機(jī)與模擬對講機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

        ①抗干擾能力強(qiáng)。模擬信號在傳輸過程中和疊加的噪聲很難分離,噪聲會隨著信號被傳輸、放大、嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。數(shù)字對講機(jī)中的信息是包含在脈沖的有無之中的,只要噪聲絕對值不超過某一門限值,接收端便可判別脈沖的有無,以保證通信的可靠性。②通話質(zhì)量高。數(shù)字對講機(jī)是采用再生中繼方式,能夠消除噪音,再生的數(shù)字信號和原來的數(shù)字信號一樣,可繼續(xù)傳輸下去,這樣通信質(zhì)量便不受距離的影響,可高質(zhì)量地進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信[3]。③滿足各種需求。數(shù)字對講機(jī)具有適應(yīng)各種通信業(yè)務(wù)要求(如電話、電報、圖像、數(shù)據(jù)等),便于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),便于采用大規(guī)模集成電路,便于實(shí)現(xiàn)加密處理,便于實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)的計算機(jī)管理等優(yōu)點(diǎn)。

        3數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)

        數(shù)字對講機(jī)的系統(tǒng)主要由三個模塊組成,分別是語音編解碼模塊,調(diào)制解調(diào)模塊和射頻模塊。外部輸入的模擬信號會在語音編解碼模塊中被轉(zhuǎn)化為數(shù)字語音信號,隨后會進(jìn)一步進(jìn)行壓縮編碼,被壓縮后的數(shù)字碼流會在國家規(guī)定的信號通道內(nèi)進(jìn)行傳輸,經(jīng)過射頻模塊的通信信道頻點(diǎn)后會發(fā)射出去。在接收端會將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)移至低頻處,經(jīng)過調(diào)制解調(diào)模塊進(jìn)行調(diào)解后,根據(jù)協(xié)議完成通信處理,將語音信號送至編碼模塊進(jìn)行解碼,還原出模擬語音傳輸至擴(kuò)音器[4]。

        (1)信號采集系統(tǒng)。該部分的系統(tǒng)主要包括送話器、邊解碼器和揚(yáng)聲器組成,主要作用是用來實(shí)現(xiàn)所述送話器的語音輸入信號,并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字語音信號,由邊解碼器進(jìn)行壓縮后將語音數(shù)據(jù)信號進(jìn)行還原播放或?qū)δ繕?biāo)點(diǎn)的信息進(jìn)行收集和播放,這是數(shù)字對講機(jī)中收集信號和播放的系統(tǒng)[5]。

        (2)語音系統(tǒng)。語音系統(tǒng)主要分為分編解碼芯片,外圍電路,話音輸入和音頻播放模塊。編解碼芯片和外圍電路主要負(fù)責(zé)編碼方向從外界獲取到語音數(shù)字信息,經(jīng)過信息源壓縮編碼和通道編碼后,輸出數(shù)據(jù)碼流。解碼方向則負(fù)責(zé)的是將輸入的數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行解碼,從而還原并模擬出人聲。話音輸入和音頻播放的主要作用是負(fù)責(zé)收集話音,在經(jīng)過音頻播放模塊將模擬的語音信號進(jìn)行放大,提高分配,從而進(jìn)行呈現(xiàn)。

        (3)電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)是數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)中的主要組成部分,主要的功能是為數(shù)字對講機(jī)各個模塊提供電源保障,在數(shù)字對講機(jī)的電源中主要包括高壓和低壓兩部分的電源管理,高壓電源可以直接為發(fā)射機(jī)供電,低壓電源則主要對系統(tǒng)的模擬和數(shù)字部分供電。電源控制電路是根據(jù)數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)中各個模塊的供電情況所必需的電源模塊,在關(guān)機(jī)時電源控制電路,可以將不必要的電源模塊進(jìn)行關(guān)閉,從而確保低消耗[6]。

        (4)模擬前端模塊。模擬前端模塊主要包括發(fā)射單元和接收單元接收單元,包括放大器信號調(diào)理電路和模擬轉(zhuǎn)換器,用來完成換能器端接收信號的輸入,放大和收集。發(fā)射單元則包括數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器,音頻功放變壓器,主要的作用是用來完成調(diào)制解調(diào),控制模塊調(diào)制后的信號轉(zhuǎn)化。

        (5)數(shù)據(jù)存儲模塊。數(shù)據(jù)存儲模塊主要包括可編程的邏輯器和存儲卡,主要的作用是對信號采集播放模塊所收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲。

        (6)控制模塊。數(shù)字對講機(jī)的控制模塊用于實(shí)現(xiàn)模塊的壓縮和解壓后的控制,其實(shí)還能夠?qū)删幊踢壿嬈麟娫春蛿?shù)據(jù)交互以及傳感器完成控制,數(shù)字對講機(jī)中工作參數(shù)的控制也要依靠控制模塊進(jìn)行。

        4結(jié)束語

        綜上所述,對講機(jī)具有成本低,保密性強(qiáng)的優(yōu)勢是社會發(fā)展過程中部分特定行業(yè)中的通信手段能夠有效滿足這些行業(yè)的通信需求,數(shù)字信號跟模擬信號相比具有明顯的優(yōu)勢,模擬對講機(jī)也逐漸朝著數(shù)字對講機(jī)的方向發(fā)展,相關(guān)行業(yè)要加強(qiáng)對于數(shù)字對講機(jī)的重視,加強(qiáng)對數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)的研究。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 溫曉明.數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)存在的問題及改進(jìn)措施[J].設(shè)備管理與維修,2019(11):95-96.

        [2] 張陳梅. 高效調(diào)制無線通信系統(tǒng)傳輸研究[D].南京:東南大學(xué),2016.

        [3] 李玉峰,楊君,劉曉斌,等.基于DCR標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)設(shè)計[J].電子器件,2014,37(4):695-700.

        [4] 王小龍.調(diào)試專用無線對講機(jī)系統(tǒng)在三門核電的建設(shè)[J].中國新通信,2013,15(24):24-27.

        [5] 張興龍,曾捷,劉莉莉,等.基于Windows和USRP數(shù)字對講機(jī)收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計[J].電子產(chǎn)品世界,2013,20(10):37-39,69.

        [6] 周光東,謝曉明.數(shù)字對講機(jī)dPMR通信系統(tǒng)音頻模塊設(shè)計[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2013,13(8):45-47,55.

        作者簡介

        王曉茜(1983-),女,北京人;學(xué)歷:大學(xué)本科,職稱:助理工程師,現(xiàn)就職單位:天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司。

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