卫星通信终端话音接入车通的分析

薛晓飞，白雪杨

(中国电子科技集团公司第二十八研究所，江苏南京210007)

0 引言

卫星动中通的应用，主要包括数据和话音2个方面，其中话音通信受外部环境影响较大，针对不同装载平台的话音通信应用需要进行相应的处理。对于装甲等平台，车辆行驶噪音大，颠簸剧烈，不能够直接使用卫星通信终端话音，需要将卫星通信终端话音接入车通，解决抗噪、多乘员共享和话音转接等问题［1］。

卫星通信终端的话音通常不能够直接接入车通，本文在分析卫星通信终端话音和车通的基础上，重点研究了不同卫星通信终端话音接入车通需要解决的问题和实现方法。

1 卫星通信终端话音分析

卫星通信终端的话音包括模拟话音和数字话音，模拟话音又包括二线话音和四线话音等［2］，数字话音包括IP话音等。

1.1 二线话音

二线话音的收信号和发信号耦合在一对双绞线上，连线使用方便，但抗干扰差。二线话音的主要应用是二线拨号话音，通过拨号建立不同终端之间的话音连接。电话机是典型的二线拨号话音终端，能够通过程控交换机和其他电话机互联，进行拨号和接听。

卫星通信终端的二线话音口主要也都是二线拨号话音，通过外接电话机实现卫星话音通信。在车辆行驶中使用时，由于运动和背景噪音的影响，使用电话机进行话音通信很不方便且受外界干扰大，需要接入到车通，通过车通头盔进行话音通信。二线话音接入车通需要解决收发信号分离、阻抗匹配和电平调节等问题［3］。

1.2 四线话音

四线话音的收信号和发信号使用2对双绞线，收发话音独立，话音的耦合干扰几乎不存在。可以连接四线手柄或四线话音终端，进行话音通信，但需要通过其他手段来进行话音通道的建立和终止。

卫星通信终端的四线话音口主要是连接四线手柄或通话组头盔，通过卫星终端设备的面板进行话音通信的控制。通过通话组头盔可以克服车辆行驶中运动颠簸和背景噪音的影响，但不能满足车内多个乘员使用，也需要接入车通，实现话音的共享。四线话音接入车通需要解决阻抗匹配和电平调节等问题。

1.3 IP话音

IP话音采用以太网数据通道传输数字编码话音，收发话音完全没有干扰，使用灵活，但对带宽和时延要求较高。需要使用符合相应协议标准的IP话音终端，通过会话控制信令进行话音通信连接，通过话音传输协议进行话音通信，并根据需要采用必要的话音压缩编解码。

卫星通信终端的IP话音接口为以太网口，通过局域网以太网交换机等连接IP话音终端。IP话音克服了二线话音和四线话音存在的耦合干扰、阻抗匹配等问题，但还存在多个乘员无法使用的问题，也有接入车通的必要。IP话音接入车通需要解决协议封装解析和编码转换等问题。

2 车通分析

车通属于车内通话系统，用于车辆上多个乘员的内部话音通信和对外话音通信，可以克服装甲等车辆行驶运动以及背景噪音等的影响［4］。车通内部一般都采用总线互联，包括基于时隙的2 M/10 M令牌环总线、100 M/1 000 M以太网总线和光纤环总线等。根据对外的话音接口是模拟还是数字，可以把车通分为模拟车通和数字车通。

2.1 模拟车通

模拟车通主要采用基于时隙的令牌环总线，对内对外的话音接口主要是模拟接口，用来连接车通头盔等。车通单元盒将模拟话音进行采样编码后在相应的时隙进行发送，同时从相应的时隙接收并量化成模拟信号。虽然对模拟话音进行了编码，但没有压缩和协议封装，而且对时隙有严格的要求，只能在车通内部使用。

2.2 数字车通

数字车通主要采用以太网或光纤总线，对内的话音接口主要还是模拟接口，对外则主要提供数字接口，以减少话音模数转换带来的损失，同时提高对外话音连接的灵活。车通单元盒将模拟话音进行采样编码后，根据需要进行压缩，然后按照一定的协议标准进行封包，以分组的方式进行话音数据发送和接收。由于采用分组数据，话音可以在车通内部交换，也可以直接和外部交换，但需要所有的话音终端都遵循统一的协议标准。

3 话音接入设计

3.1 模拟话音接入

模拟话音可以通过模拟车通或数字车通的模拟话音口实现接入。将卫星通信终端的二线电话和四线话音接入到车通，需要研制专门的模拟话音接入装置，解决阻抗匹配、二四线变换、电平调节和话音检测等问题。

3.1.1 话音接入方式

卫星通信终端的模拟话音到车通的连接方式如图1所示。卫星通信终端的二线电话和四线话音连接到专门研制的话音接入装置，话音接入装置通过车通的电台接口盒接入车通，实现卫星通信模拟话音到车通乘员盒和中心盒的共享，同时通过电台接口盒还能够实现到其他通信方式的转发。

图1 模拟话音接入连接方式图

3.1.2 话音接入装置设计

话音接入装置对外接口包括二线电话接口、卫星四线话音接口和车通电台口，内部电路包括阻抗匹配电路、二四线变换电路、电平调节电路、选择电路、加法电路和话音检测电路。通过车通的电台口将卫星终端的二线电话话音和四线话音接入到车通，该装置的电路组成框图如图2所示。

图2 模拟话音接入车通的电路框图

二线电话接口、卫星四线话音接口和车通电台口都有各自的阻抗，通过相应的接口阻抗匹配电路来连接不同的接口。不同的话音接口的电平输入输出范围也不同，通过相应的电平匹配电路来调节电平使得各个接口的电平输出满足要求。针对多个卫星通信终端的话音，还需要能够进行选择，通过选择电路来实现;另外，要实现卫星通信终端话音到电台话音的自动转信，必须能够给车通电台口提供PTT信号，通过话音检测电路判断当前是否话音有效。

卫星通信终端的二线电话话音中的收和发是混在一起的，而车通电台口话音的收和发是分开的，需要通过二四线变换电路实现二线话音到四线话音的耦合;变换电路同时导致车通电台口的发信号会耦合到车通电台口的收信号中，车通电台口的收信号用来控制电台的发射，所以必须将这种耦合度尽可能降低，防止电台收发的混乱，具体通过侧音抵消匹配电路来实现［5］。二四线变换电路的设计如图3所示。

图3 二四线变换电路的设计图

3.1.3 实现结果

卫星二线电话接入车通时，将卫星二线电话接到话音接入装置的二线电话口，通过二四线变换电路实现话音收发信号的分路，再通过相应的电平调节电路和阻抗匹配电路实现到车通电台口信号的转接，最后通过车通电台口接入车通，实现卫星通信终端二线电话到车通的接入。

卫星四线话音接入车通时，将卫星四线话音接到话音接入装置的四线话音口，通过相应的电平调节电路和阻抗匹配电路实现到车通电台口信号的转接，最后通过车通电台口接入车通，实现卫星通信终端四线话音到车通的接入。

卫星通信终端话音通过话音接入装置的加法电路，能够实现卫星二线电话和四线话音到车通的同时接入。

卫星通信终端话音接入到车通后，通过对车通单元进行一定的设置就可以将卫星话音共享给车通上的各个乘员，同时也解决了噪音干扰的问题;另外通过话音接入装置的侧音抵消电路和话音检测电路，能够向车通电台口提供准确的PTT控制信号，结合车通的电台转信功能，能够实现卫星通信终端话音到其他无线通信话音的自动转信。

3.2 IP话音接入

IP话音通过数字车通的以太网口实现接入。将卫星通信终端IP话音接入到数字车通，需要比较两者所使用的数字话音标准是否一致。如果一致，则可以直接接入，否则需要研制专门的数字话音协议转换软件或设备，分别对IP话音通信的会话控制协议和传输协议进行解析和映射［6］。

卫星通信终端的IP话音到车通的连接方式如图4所示。卫星通信终端的IP话音通过局域网交换设备，经过必要的协议转换后连接到车通中心盒，实现卫星通信话音的共享应用。

图4 数字话音接入连接方式图

4 结束语

对卫星通信终端话音和车通进行了分析，并以卫星通信终端的模拟话音接入车通为重点进行了设计。可以看到，IP话是话音通信发展的方向，只要遵循统一的协议标准，基于IP的卫星通信终端话音到车通的接入就非常容易。严格遵循相关协议标准，规范统一IP话音通信的实现，将是非常重要和有意义的工作。

［1］ 张义武，卢晓勇，叶磊.动中通在装甲指控系统中的应用分析［J］.无线电工程，2009(1):22-24.

［2］ 张同须.话音VSAT卫星通信系统在公用电话网中的应用［J］.电信工程技术与标准化，1995(1):37-43.

［3］ 顾永红，倪炜.卫星通信终端中话音接口电路的设计［J］.无线通信技术，2004(1):57-60.

［4］ 黄知褒.车通控制器网络系统设计［D］.南京理工大学，2008.

［5］ 陈演平.指挥调度通信系统中的二/四线变换技术［J］.交通部上海船舶运输科学研究所学报，2000(1):3-7.

［6］ (美)戴维森.VOIP技术架构(第2版)［M］.北京:人民邮电出版社，2008.