CN101820295A - 一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统及方法，本发明的方法是在数字电路中使用多级逻辑取代二级逻辑，即用采样信号来代表模拟信号进行数字处理，反之，通过平滑滤波器的处理将数字信号还原成模拟信号，本发明的系统包括连接在一起的射频芯片和基带芯片，本发明优点是：能传递声音信号，能和所有其他无线通讯系统兼容包括模拟对讲机无线通讯系统，是一个窄带通讯系统，能够提供足够的信号传递距离，能够提供信号加密及编码功能以保证通讯安全，灵敏度高，有较强的实用性，能够提供用户识别功能和自我设置功能，方便使用，集成度高，体积小，扩展功能多，低能耗及低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统及方法，属于无线通讯技术领域。
背景技术
目前，在无基站无线通信系统中，步话机是使用率最高的。而其中使用人数最多是对讲机，因为其不受网络限制，在网络未覆盖到的地方，对讲机可以让使用者轻松沟通；一按就说，操作简单；而且具有及时的集群通话模式，应用于公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、服务等行业，尤其是在紧急调度和集体协作工作的时候，进行团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反应能力方面尤为突出。目前，对讲机已经成为人们外出郊游踏青、登山滑雪等活动所必须携带的物品之一。人们在健身、旅游、购物等活动中也开始越来越多使用对讲机了，而模拟对讲机是使用人数最多的无线通信系统。由于其功能简单和通话方便且价格便宜，所以拥有了大批的使用者。但其最大的缺点是非数字化，通话清晰度较差，且一切功能都仍然在模拟信号领域内进行。因此，无法提供数字信号处理，也不能和别的无线通信系统兼容。另一个无基站无线通讯系统是数字对讲机。数字对讲机可以提供手持终端对手持终端(即点对点)及手持终端对控制中心(即点对站)的服务，并传递数字信号。其缺点是该系统独立于其他系统，不能与模拟通讯系统相互兼容，也包括手机通讯系统。由于，目前缺乏一个统一的标准，不同品牌的数字对讲机之间也无法互相通话。因此，使用人数极少，发展速度极其缓慢。目前，无论是数字对讲机，还是模拟对讲机，其最大的缺点是自成一体，独立于其他无线通讯系统之外。但是，要使一个数字通讯系统和模拟通讯系统兼容通讯，也存在着相当大的难度。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统及方法。并且该系统还可作为一个超高频中距离通讯系统，为全球定位系统(GPS)传输定位数据，为中国移动多媒体系统(CMMB)提供信号回传。
为实现数字和模拟通讯系统相互兼容通讯，本发明的方法是在数字电路中使用多级逻辑取代二级逻辑，即用采样信号来代表模拟信号进行数字处理，反之，通过滤波器的处理将数字信号还原成模拟信号。
本发明的一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的数字通讯系统，其包括连接在一起的射频芯片和基带芯片，在所述的射频芯片和所述的基带芯片中，包括依次连接的天线、开关、匹配电路、功率放大器、前置功率放大器、输出频率放大器、压控振荡器、分数控制器、串行接口、调制器、射频芯片接口，开关、匹配电路、低噪声放大器依次连接，所述的低噪声放大器与混频器、滤波器、自动增益放大器、数/模转换器、接收信号预处理器、中央处理器依次连接，所述混频器与本机振荡缓冲器连接，所述自动增益放大器与射频芯片接口连接，所述数/模转换器的输入端通过直流消除器与混频器的输出端连接，麦克风与放大器、滤波器、模/数转换器、音频信号预处理器、整合器、数字信号预处理器、数字信息输入接口依次连接，所述偏置发生器、电压/电流发生器、振荡器、时钟发生器、基带芯片依次连接，所述振荡器与石英并联，所述控制信息预处理器分别与整合器、微处理器输入接口连接，所述音频信号预处理器与整合器、微处理器接口连接，I2C(Inter-Integrated Circuit)接口(I2C接口是一个用来作为数字信号串联输出或输入的国际标准接口)、数字处理器、存储器、自动检测器、接口依次连接，所述微处理器输出接口与所述射频芯片接口连接；所述I2C接口与所述微处理器接口连接。
所述中央处理器与数字信息处理器、数字信息缓冲器、数字信息输出接口依次连接；所述中央处理器与控制信息处理器、音频放大器、扬声器依次连接；所述中央处理器与音频信息处理器、控制信息缓冲器、微处理器接口依次连接；所述中央处理器与所述射频芯片接口连接。
综上所述，本发明具有以下的优点：
1、能够传递数字信号，包括收发短信息。当然，也能传递声音信号；
2、是一个窄带通讯系统，可以在点对点服务时提供足够多的信道，以减小多个用户同时使用同一信道的几率；
3、能和所有其他无线通讯系统兼容，包括模拟对讲机无线通讯系统；
4、能够提供足够的信号传递距离，灵敏度高，有较强的实用性；
5、能够提供信号加密及编码功能，以保证通讯安全；
6、能够提供用户识别功能和自我设置功能，方便使用；
7、集成度高，体积小，扩展功能多，低能耗及低成本；
附图说明
图1是本发明所述一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统及方法的射频芯片和基带芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的介绍：本发明如图1所示，包括连接在一起的射频芯片4和基带芯片5；所述的射频芯片4和所述的基带芯片5包括依次连接的天线1、开关2、匹配电路10、功率放大器9、下匹配电路8、前置功率放大器49、输出频率放大器481、压控振荡器482、分数控制器483、串行接口484、调制器513、射频芯片接口518，所述开关2、上匹配电路3、低噪声放大器41依次连接，所述的低噪声放大器41与上混频器42、上滤波器44、上自动增益放大器45、上数/模转换器46、接收信号预处理器51、中央处理器52依次连接，所述的低噪声放大器41与下混频器420、下滤波器440、下自动增益放大器450、下数/模转换器460、接收信号预处理器51、中央处理器52依次连接，所述上混频器42与下混频器420通过本机振荡缓冲器43连接，所述下自动增益放大器450和上自动增益放大器45相互连接后再与射频芯片接口518连接，所述上数/模转换器46的输入端通过上直流消除器47与上混频器42的输出端连接，所述下数/模转换器460的输入端通过下直流消除器470与下混频器420的输出端连接，麦克风18与放大器410、滤波器411、模/数转换器412、音频信号预处理器59、整合器510、数字信号预处理器511、数字信息输入接口19依次连接，所述偏置发生器413、电压/电流发生器414、振荡器415、时钟发生器416依次连接，所述振荡器415与石英20并联、所述控制信息预处理器512分别与整合器510、微处理器输入接口524连接，所述音频信号预处理器59分别与整合器510、右下微处理器接口525连接，所述左I2C接口417、右I2C接口514、数字处理器515、存储器516依次连接，自动检测器517与接口519连接，微处理器输出接口520与射频芯片接口518连接，所述左I2C接口417、右I2C接口514连接后再与上微处理器接口526连接。所述中央处理器52依次与数字信息处理器53、数字信息缓冲器56、数字信息输出接口521连接，所述中央处理器52依次与控制信息处理器54、音频放大器57、扬声器522连接，所述中央处理器52依次与音频信息处理器55、控制信息缓冲器58、右中微处理器接口523连接，所述中央处理器52与射频芯片接口518连接。
本发明的工作原理是：如图1所示，天线1是用来收发信号的。本发明的接受和发射信号共用同一根天线，需要一个开关2来做接受和发射的转换。在射频芯片4中，低噪声放大器41是用来放大有用的输入信号，而不放大无用的信号或噪声。根据输入信号大小的不同，低噪声放大器41的放大倍数可以通过基带芯片5来控制改变。输入信号被放大到一定的大小后，将会被送至上混频器42和下混频器420中与本机频率震荡器43进行混频。经上混频器42和下混频器420产生的两个相同，但相位相差90度的信号被送往上滤波器44和下滤波器440中进行信道选频，其目的是把所需信道的信号留下，其他信号全部滤去。被选出的信号进一步送至上自动增益放大器45和下自动增益放大器450中进行放大。所述上自动增益放大器45和下自动增益放大器450决定了大部分的接收端增益，因此，其增益值必须可以按每3dB(分贝)步长变化。以保证不论输入信号的大小是多少，在上数模转换器46和下数模转换器460的输入端的大小都相同。这一点，对灵敏度，邻频干扰，信噪比等都是十分重要的。被上自动增益放大器45和下自动增益放大器450放大后的信号，除了送至上模数转换器46和下模数转换器460，还会分别通过上直流消除电路47、下直流消除电路470送回上滤波器44、下滤波器440的输入，和上混频器42和下混频器420的输出直流信号相抵消。
在上模数转换器46和下模数转换器460转换成数字信号后，接收信号预处理器51将对数字信号进行第一步处理。其包含的功能，例如信道选择、信息分类、数字滤波、均衡、以及各种运算包括微积分等将由本发明所述的系统及其方法决定的。其后，信号将会被送到中央处理器52做进一步的处理。同理，中央处理器52所包含的功能，例如解调、解码、解密、纠错、指令分析、数据调动等也将由本发明所述的系统及其方法决定的。最后，数字信号将按照其所包含的数字信息，控制信息，或音频信息发送到数字信息处理器53，控制信息处理器54，音频信息处理器55中进行最后处理。并分别被数字信息缓冲器56，音频放大器57，控制信息缓冲器58放大后推动不同的外部元器件，例如扬声器7，液晶显示屏等。
在系统处于发射状态时，声音信号被麦克风18转换成电信号后，将被送入射频芯片4。放大器410根据输入信号的大小，来配置不同的放大倍数，将信号放大。滤波器411滤去信号之外的所有噪声。并根据所实现的系统需要，加入其他辅助信号。例如，在对讲机中，来电铃声就是在这里加上的。模数转换器412将滤波器411的输出的模拟信号转换成数字信号，而送往基带芯片5。
在基带芯片中，输入信号首先由音频信号预处理器59做最初的信号处理。同样，从数字信息输入接口19输入的数字信号也将在数字信号预处理器511中做最初的信号处理，而所有其他的识别信号，控制信号，或辅助信号将会在控制信息预处理器512中进行处理，最后，通过音频信号预处理器59、数字信号预处理器511、控制信息预处理器512处理过的这三组信号通过整合器510被加权组合在一起。在中央处理器52中，所述这三组信号经过调制、加密、编码处理，然后通过调制器513转换成频率合成器48所能接受的格式，送回射频芯片4。在射频芯片4中，信号通过串行接口484，进入分数控制器483。通过改变分数的大小，来改变压控振荡器482的频率。这里，分数控制器483的输入频率是由压控振荡器482的输出频率决定的。最后，压控振荡器482的输出信号被输出频率放大器481放大后，被进一步送往前置功率放大器49进行功率放大，以推动功率放大器9和下匹配电路8和匹配电路10。
射频芯片4中的其他部分的功能如下：在射频芯片4中，偏置发生器413将产生一个不随温度和外接电压大小变化的恒定电压，并由所述电压通过电压/电流发生器414产生出其它电路所需要的、不同大小的电压和电流。振荡器415是用来稳定由石英20产生的时钟信号，并将正弦波转换为方波。时钟发生器416将根据不同电路的需要产生不同频率的时钟。在基带芯片5中，所有电路所需的电压、时钟，都是由射频芯片4提供的。右I2C接口514的功能和左I2C接口417一样。存储器516是用来存储指令，并可通过数字处理器515进行一些基本运算和处理。而自动检测器517可对整个基带芯片5中的所有电路进行自我检测。
本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所做出的任何改进或变更都不会超出仅以举例的方式示出的本发明的实施例和所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯方法，其特征在于：在数字电路中使用多级逻辑取代二级逻辑，即用采样信号来代表模拟信号进行数字处理，通过滤波器的处理将数字信号还原成模拟信号。
2.一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统，其特征在于：其包括连接在一起的射频芯片和基带芯片，在所述的射频芯片和所述的基带芯片中，包括依次连接的天线、开关、匹配电路、功率放大器、前置功率放大器、输出频率放大器、压控振荡器、分数控制器、串行接口、调制器、射频芯片接口，所述开关、匹配电路、低噪声放大器依次连接，所述的低噪声放大器与混频器、滤波器、自动增益放大器、数/模转换器、接收信号预处理器、中央处理器依次连接，所述混频器与本机振荡缓冲器连接，所述自动增益放大器与射频芯片接口连接，所述数/模转换器的输入端通过直流消除器与混频器的输出端连接，麦克风与放大器、滤波器、模/数转换器、音频信号预处理器、整合器、数字信号预处理器、数字信息输入接口依次连接，所述偏置发生器、电压/电流发生器、振荡器、时钟发生器、基带芯片依次连接，所述振荡器与石英并联，所述控制信息预处理器分别与整合器、微处理器输入接口连接，所述音频信号预处理器与整合器、微处理器接口连接，I2C接口、数字处理器、存储器、自动检测器、接口依次连接，所述微处理器输出接口与所述射频芯片接口连接，所述I2C接口与所述微处理器接口连接，所述中央处理器与数字信息处理器、数字信息缓冲器、数字信息输出接口依次连接，所述中央处理器与控制信息处理器、音频放大器、扬声器依次连接，所述中央处理器与音频信息处理器、控制信息缓冲器、微处理器接口依次连接，所述中央处理器与所述射频芯片接口连接。
3.如权利要求2所述的一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统，其特征在于：所述的系统是一个数字系统。
4.如权利要求2所述的一种能和数字通讯系统、模拟通讯系统相互兼容的通讯系统，其特征在于：所述的系统是一个超高频的窄带无线通讯系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Free format text: FORMER OWNER: PAN WU Effective date: 20120611 Owner name: ANHUI YAJI ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BEIJING ASIAN INTERNATIONAL CHIP OF SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20120611 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100086 HAIDIAN, BEIJING TO: 230031 HEFEI, ANHUI PROVINCE |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120611 Address after: 230031 C-1 development building, KB4-4 block, hi tech Zone, Anhui, Hefei Applicant after: Anhui Yaji Electronic Technology Co., Ltd. Address before: 100086 Beijing City, Haidian District, No. 4 Applicant before: Beijing Asian International Chip of Science and Technology Co., Ltd. Co-applicant before: Pan Wu |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: ASIAN INTERNATIONAL CHIP (HEFEI) COMMUNICATIONS CO Free format text: FORMER NAME: ANHUI YAJI ELECTRONIC TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 230031 C-1 development building, KB4-4 block, hi tech Zone, Anhui, Hefei Patentee after: Asia Pacific (Hefei) communication technology Co., Ltd. Address before: 230031 C-1 development building, KB4-4 block, hi tech Zone, Anhui, Hefei Patentee before: Anhui Yaji Electronic Technology Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 230000 Room 602, C1 Floor, Venture Industry Park, Hefei High-tech Zone, Anhui Province Patentee after: Subcore (Hefei) Communication Technology Co., Ltd. Address before: 230031 C-1 R&D Building of KB4-4 Block in Hefei High-tech Zone, Anhui Province Patentee before: Asia Pacific (Hefei) communication technology Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130731 Termination date: 20210329 |