CN102546066B - 一种vhf语音模拟器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船岸两用VHF语音模拟器系统,包括上位机、VHF软件、控制台、语音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块;其特征在于,所述控制台连接并上位控制收发开关模块和语音外放模块,控制台的另一端通过串口模块和上位机进行连接通信,所述上位机安装有VHF软件,分别连接并控制语音采集模块和以外网模块。本船VHF模拟器将所有配置以及用户操作全部集中在控制台完成。本VHF语音模拟器系统可仿真真实VHF操作及功能,但同时不会产生任何电磁干扰,可广泛用于VTS模拟器、船舶操纵模拟器等各种需要有选择性的语音通信场合,具有造价低廉,使用安全、方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及通信模拟器技术领域,特别涉及到一种船岸两用VHF语音模拟器系统。
背景技术
甚高频(VHF)是近海无线电移动业务最主要的通信手段之一,国际海事组织(IMO)高度重视VHF频段的规范和使用,要求各成员国确保船舶VHF无线电设备操作人员正确使用VHF频段实施遇险、紧急、安全和导航信息的传送。
VHF通信系统由海岸/港口VHF电台和船舶VHF电台组成,用来实现船、岸间或船船间近距离通信,同时可通过海岸/港口VHF电台的转接,实现船舶电台与陆地公众网用户间的电话通信。
同时,全球海上遇险和安全系统(GMDSS)要求总吨位在300总吨及其以上的SOLAS船舶,不论航行在哪个海区,都必须配备VHF设备。
由以上我们可知,VHF的正确使用对于航行安全以及水上交通指挥是非常重要的,船员、VTS值班员等特种行业人员在任职前必须通过VHF的操作培训。但是由于真实VHF在使用中会产生无线电干扰,所以在实际培训中,例如操舵模拟器培训,VTS模拟器培训等,并不太适宜使用真实VHF进行通信。
综上所述,针对现有技术的缺陷,特别需要一种船岸两用VHF语音模拟器系统,以解决以上提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够方便灵活的船岸两用VHF语音模拟器系统,能够完全仿真真实船用或岸站用VHF真机的同时不会产生任何无线电干扰,使得培训人员得到更好的感性认识,从而实现本发明的目的。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种船岸两用VHF语音模拟器系统,包括上位机、VHF软件、控制台、语 音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块;其特征在于,所述控制台连接并上位控制收发开关模块和语音外放模块,控制台的另一端通过串口模块和上位机进行连接通信,所述上位机安装有VHF软件,分别连接并控制语音采集模块和以外网模块。
在本发明的一个实施例中,所述控制台包括单片机和外围电路,所述外围电路包括串口电平转换模块,矩阵键盘模块,液晶显示模块,语音处理模块以及音量调节模块;单片机的串口通信端通过信号线连接到串口转换电平的输入输出端,单片机的输入输出端通过信号线连接到语音处理模块的输入输出端,单片机的输入端通过信号线连接到矩阵键盘的输出端,单片机的输出端通过信号线连接到液晶显示模块的输入端;语音处理模块的输入端通过信号线连接到音量调节的输出端。
一种船岸两用VHF语音模拟器系统的工作流程,其特征在于,所述工作流程包括如下步骤:在发送过程中,用户将收发开关模块置于发送位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF软件的控制下,根据用户对频道、组呼信息的配置,控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息,对于采集到的语音信息,采用小波压缩方法进行压缩处理,完毕后通过以太网模块,模仿VHF在对应频道上进行语音广播;在语音接收状态下,用户将收发开关置于接收位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF软件的控制下,根据用户对频道、组呼信息的配置,控制上位机接收相应频道的语音数据,VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理,完毕后通过控制台内部的语音处理模块,将语音信息通过语音外放模块进行外放。
本发明的有益效果在于:采用了一个简便、实用、使用灵活、性价比高的方案,通过以太网可实时地收发语音信息,另外将当今先进的基于小波的语音压缩算法融入到整个系统中,提高了数据传输效率,扩大了应用范围。
本发明除了具有普通的VHF语音通信功能以外,由于采用了基于小波的语音数据压缩算法,并可以通过控制台或者上位机实时更改系统配置,使得整个系统使用更加灵活、成本更加低廉,在许多场合,特别是培训场合,能够发挥极大的作用。
附图说明
图1为本发明所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统的结构框示意图。
图2为本发明所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统的实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1所示,本发明所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统,采用上位机加控制台为主控制模块,由它们负责整个系统工作的协调。用户可以通过上述设备,对VHF模拟器进行状态配置,音量选择,频道选择,收发转换等操作。
然后,VHF模拟器根据用户要求,在收发两种状态下切换。在发送过程中,用户将收发开关模块置于发送位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF软件的控制下,根据用户对频道、组呼等信息的配置,控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息,对于采集到的语音信息,采用小波压缩方法进行压缩处理,完毕后通过以太网模块,模仿VHF在对应频道上进行语音广播;在语音接收状态下,用户将收发开关置于接收位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF软件的控制下,根据用户对频道、组呼等信息的配置,控制上位机接收相应频道的语音数据,VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理,完毕后通过控制台内部的语音处理模块,将语音信息通过语音外放模块进行外放。
根据上述原理本发明型采用如图1所示的系统,该系统主要由上位机、VHF软件、控制台、语音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块组成。
如图1所示的系统,其具体的实施通过图2所示的结构来实现:如图所示整个系统由语音采集模块1,上位机及VHF软件2,以太网模块3,串口模块4,单片机模块5,串口电平转换模块6,矩阵键盘7,液晶显示模块8,语音处理模块9,音量调节模块10以及语音外放模块11组成。语音采集模块1的输出端通过音频接口连接到上位机2的音频输入接口;上位机及VHF软件2的网络接口通过双绞线连接到以太网模块3,上位机及VHF软件2的串口通过DB9插座 连接到串口模块4;以太网模块的输入输出端通过双绞线连接到上位机2的网络接口;串口模块4的输入输出端通过DB9插座连接到上位机2的串口以及串口电平转换模块6;单片机模块5的串口通过信号线连接到串口电平转换模块6,单片机模块5输入输出端通过信号线连接到语音处理模块9的输入输出端,单片机模块5的输入端通过信号线连接到矩阵键盘7的输出端,单片机模块5的输出端通过信号线连接到液晶显示模块8的输入端;串口电平转换模块6的输入输出端通过DB9插座以及信号线连接到上位机2的串口以及单片机5的串口;矩阵键盘7的输出端通过信号线连接到单片机5的输入段;液晶显示模块8的输入端通过信号线连接到单片机5的输出端;语音处理模块9的输入输出端通过数据线连接到单片机5的输入输出端,语音处理模块9的输入端通过信号线连接到音量调节模块10的输出端,语音处理模块9的输出端通过音频线连接到语音外放模块11;音量调节模块10的输出端通过信号线连接到语音处理模块9的输入端;语音外放模块11的输入端通过音频线连接到语音处理模块9的输出端。
根据上述技术方案得到的本系统具体实施时,采用上位机加主控台为主控制模块,由它们负责整个系统工作的协调。用户可以通过上述设备,对VHF模拟器进行状态配置,音量选择,频道选择,收发转换等操作。
然后,VHF模拟器根据用户要求,在收发两种状态下切换。在发送过程中,用户将收发开关模块置于发送位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF软件的控制下,根据用户对频道、组呼等信息的配置,控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息,对于采集到的语音信息,采用小波压缩方法进行压缩处理,完毕后通过以太网模块,模仿VHF在对应频道上进行语音广播;在语音接收状态下,用户将收发开关置于接收位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF软件的控制下,根据用户对频道、组呼等信息的配置,控制上位机接收相应频道的语音数据,VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理,完毕后通过控制台内部的语音处理模块,将语音信息通过语音外放模块进行外放。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种船岸两用VHF语音模拟器系统,包括上位机、控制台、语音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块;其特征在于,所述控制台连接并上位控制收发开关模块和语音外放模块,控制台的另一端通过串口模块和上位机进行连接通信,所述上位机安装有VHF系统软件,分别连接并控制语音采集模块和以太网模块;
所述上位机加控制台形成主控制模块,由它们负责整个系统工作的协调;用户可以通过主控制模块,对VHF语音模拟器系统进行状态配置,音量选择,频道选择,收发转换操作;
在发送过程中,用户将收发开关模块置于发送位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF系统软件的控制下,根据用户对频道、组呼信息的配置,控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息,对于采集到的语音信息,采用小波压缩方法进行压缩处理,完毕后通过以太网模块,模仿VHF在对应频道上进行语音广播;在语音接收状态下,用户将收发开关置于接收位置,控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机,上位机在VHF系统软件的控制下,根据用户对频道、组呼信息的配置,控制上位机接收相应频道的语音数据,VHF系统软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理,完毕后通过控制台内部的语音处理模块,将语音信息通过语音外放模块进行外放。
2.根据权利要求1所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统,其特征在于,所述控制台包括单片机和外围电路,所述外围电路包括串口电平转换模块,矩阵键盘模块,液晶显示模块,语音处理模块以及音量调节模块;单片机的串口通信端通过信号线连接到串口转换电平的输入输出端,单片机的输入输出端通过信号线连接到语音处理模块的输入输出端,单片机的输入端通过信号线连接到矩阵键盘的输出端,单片机的输出端通过信号线连接到液晶显示模块的输入端;语音处理模块的输入端通过信号线连接到音量调节的输出端。
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多模拟器集成的船用VHF通信仿真系统;余立立, 施朝健, 黄震民, 胡勤友;《上 海 海 事 大 学 学 报》;20090331;第30卷(第1期);图1,2,第21页左栏倒数第3段-第22页左栏倒数第2段 * |
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