数字对讲机系统研究

2020-10-26 02:23王晓茜
科学与信息化 2020年29期
关键词:系统研究对讲机数字

摘 要 随着我国社会经济的发展,人们的生活质量不断提高,通信业务已经成为生活必不可少的部分,目前数字通信技术已经朝着小型化、智能化和高速大容量的方向快速发展,数字通信逐渐取代了模拟通信,对讲机是人类最早使用的无线通信装置,经过长时间的发展,传统的模拟对讲机已经无法满足人们的需求,对讲机的数字化发展是社会发展的趋势。本文将针对数字对讲机系统展开相关的讨论分析。

关键词 数字;对讲机;系统研究

对讲机属于专网通信方式,在特定的行业中是主要的通信手段,具有成本低,效率高,保密性强的优势。数字对讲机是将语音信息转化为数字化,再以特定的数字编码形式进行传播数字对讲机的系统结构,主要由视频处理单位,微处理器,语音编解码器,电源电路和附加电路组成[1]。

1数字信号简介

根据信号方式的不同,通信可分为模拟通信和数字通信。比如在电话通信中,用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变化而变化的,这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的,这种信号称为模拟信号。在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信”。数字信号与模拟信号不同,它是一种离散的、脉冲有无的组合形式,是负载数字信息的信号。电报信号就属于数字信号。现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种(用0和1代表)的波形,称为“二进制信号”。“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息,或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式[2]。

2数字对讲机优点

数字对讲机与模拟对讲机相比具有明显的优点。

①抗干扰能力强。模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离,噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量。数字对讲机中的信息是包含在脉冲的有无之中的,只要噪声绝对值不超过某一门限值,接收端便可判别脉冲的有無,以保证通信的可靠性。②通话质量高。数字对讲机是采用再生中继方式,能够消除噪音,再生的数字信号和原来的数字信号一样,可继续传输下去,这样通信质量便不受距离的影响,可高质量地进行远距离通信[3]。③满足各种需求。数字对讲机具有适应各种通信业务要求(如电话、电报、图像、数据等),便于实现统一的综合业务数字网,便于采用大规模集成电路,便于实现加密处理,便于实现通信网的计算机管理等优点。

3数字对讲机系统

数字对讲机的系统主要由三个模块组成,分别是语音编解码模块,调制解调模块和射频模块。外部输入的模拟信号会在语音编解码模块中被转化为数字语音信号,随后会进一步进行压缩编码,被压缩后的数字码流会在国家规定的信号通道内进行传输,经过射频模块的通信信道频点后会发射出去。在接收端会将接收到的射频信号转移至低频处,经过调制解调模块进行调解后,根据协议完成通信处理,将语音信号送至编码模块进行解码,还原出模拟语音传输至扩音器[4]。

(1)信号采集系统。该部分的系统主要包括送话器、边解码器和扬声器组成,主要作用是用来实现所述送话器的语音输入信号,并将其转化为数字语音信号,由边解码器进行压缩后将语音数据信号进行还原播放或对目标点的信息进行收集和播放,这是数字对讲机中收集信号和播放的系统[5]。

(2)语音系统。语音系统主要分为分编解码芯片,外围电路,话音输入和音频播放模块。编解码芯片和外围电路主要负责编码方向从外界获取到语音数字信息,经过信息源压缩编码和通道编码后,输出数据码流。解码方向则负责的是将输入的数据码流进行解码,从而还原并模拟出人声。话音输入和音频播放的主要作用是负责收集话音,在经过音频播放模块将模拟的语音信号进行放大,提高分配,从而进行呈现。

(3)电源系统。电源系统是数字对讲机系统中的主要组成部分,主要的功能是为数字对讲机各个模块提供电源保障,在数字对讲机的电源中主要包括高压和低压两部分的电源管理,高压电源可以直接为发射机供电,低压电源则主要对系统的模拟和数字部分供电。电源控制电路是根据数字对讲机系统中各个模块的供电情况所必需的电源模块,在关机时电源控制电路,可以将不必要的电源模块进行关闭,从而确保低消耗[6]。

(4)模拟前端模块。模拟前端模块主要包括发射单元和接收单元接收单元,包括放大器信号调理电路和模拟转换器,用来完成换能器端接收信号的输入,放大和收集。发射单元则包括数字模拟转换器,音频功放变压器,主要的作用是用来完成调制解调,控制模块调制后的信号转化。

(5)数据存储模块。数据存储模块主要包括可编程的逻辑器和存储卡,主要的作用是对信号采集播放模块所收集到的数据信息进行存储。

(6)控制模块。数字对讲机的控制模块用于实现模块的压缩和解压后的控制,其实还能够对可编程逻辑器电源和数据交互以及传感器完成控制,数字对讲机中工作参数的控制也要依靠控制模块进行。

4结束语

综上所述,对讲机具有成本低,保密性强的优势是社会发展过程中部分特定行业中的通信手段能够有效满足这些行业的通信需求,数字信号跟模拟信号相比具有明显的优势,模拟对讲机也逐渐朝着数字对讲机的方向发展,相关行业要加强对于数字对讲机的重视,加强对数字对讲机系统的研究。

参考文献

[1] 温晓明.数字对讲机系统存在的问题及改进措施[J].设备管理与维修,2019(11):95-96.

[2] 张陈梅. 高效调制无线通信系统传输研究[D].南京:东南大学,2016.

[3] 李玉峰,杨君,刘晓斌,等.基于DCR标准的数字对讲机系统设计[J].电子器件,2014,37(4):695-700.

[4] 王小龙.调试专用无线对讲机系统在三门核电的建设[J].中国新通信,2013,15(24):24-27.

[5] 张兴龙,曾捷,刘莉莉,等.基于Windows和USRP数字对讲机收发系统设计[J].电子产品世界,2013,20(10):37-39,69.

[6] 周光东,谢晓明.数字对讲机dPMR通信系统音频模块设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2013,13(8):45-47,55.

作者简介

王晓茜(1983-),女,北京人;学历:大学本科,职称:助理工程师,现就职单位:天津港联盟国际集装箱码头有限公司。

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