CN103209269A - 一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置及方法，该装置采用优化的Zigbee传输控制协议传输数字语音信号实现多通道无线会议，所述装置包含：若干声信号采集和转换模块，用于对输入的语音信号进行采集和A/D转换；若干Zigbee发射模块，用于无线发射Zigbee数据帧；Zigbee接收模块，用于无线接收Zigbee数据帧；Zigbee控制模块，用于为Zigbee发射模块分配无线传输信道；信号同步模块；信号处理模块和音频回放模块；其中，所述优化的Zigbee传输控制协议将16个通信信道中的一路被设为控制信道，其余的设为数据传输信道。本发明的装置不受无线信号角度影响，与会者可自由移动。本发明的技术方案采用优化的Zigbee传输控制协议，避免了信道间的干扰，同时也减少了寻址配对的时间。

Description

一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法及装置

技术领域

本发明涉及一种无线语音会议方法及装置，特别是采用Zigbee技术，可以使用多个无线终端同时进行会议的方法及装置，及本发明提供了一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法及装置。

背景技术

无线会议系统因其便于安装维护，不会对建筑物有影响，且方便使用和移动成为会议系统发展的重要方向。目前已有的无线会议实现方式有两种，一种是采用射频模拟调制的无线会议系统；另一种是采用模拟音频传输的红外无线会议系统。但是，射频模拟调制技术信噪比不高，易受外来信号或者其它接收端的干扰，同时此技术易受窃听，保密性不好；而红外会议系统同样在音质表现上不理想，且对使用环境要求相对较高，需要事先安装接收装置，移动性不好。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有无线会议方法音质差，移动性差，保密性不好的缺点，本发明提供一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，该装置采用优化的Zigbee传输控制协议传输数字语音信号实现多通道无线会议，其特征在于，所述装置包含：

若干声信号采集和转换模块，用于对输入的语音信号进行采集和A/D转换；

若干Zigbee发射模块，用于接收声信号采集和转换模块输出的数字音频信号，将数字音频信号进行编码和加密，然后合成为Zigbee数据帧进行无线发射；

若干Zigbee接收模块，用于Zigbee数据帧的无线接收，将接收到的Zigbee数据帧还原为数字音频信号并进行解码和解密；

Zigbee控制模块，用于Zigbee无线传输所需的通信信道的分配；

信号同步模块，用于对若干Zigbee接收模块输出的多路数字音频信号进行同步；

信号处理模块，用于对同步后的多路数字音频信号进行数字混音和信号处理，输出一路处理过的数字音频信号；

音频回放模块，用于将处理后的单路数字音频信号通过D/A转换成模拟信号，将模拟信号放大，并驱动音箱，将电信号还原为语音信号，回放给与会者；

其中，所述优化的Zigbee传输控制协议将16个通信信道中的一路被设为控制信道，其余的设为数据传输信道；

所述Zigbee接收模块与若干个设定的数据传输信道绑定，并在其绑定的数据传输信道上进行侦听和进行数据接收；

所述Zigbee发射模块通过所述控制信道与所述Zigbee控制模块进行通信，通过该控制信道，各个Zigbee发射模块可自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道，进行数据传输，也能由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输；

所述Zigbee控制模块对所有的数据传输信道进分配，同时对无线网络的路由表进行维护，所述路由表用来记录当前正在使用的数据传输信道和对应的Zigbee发射模块的信息。

上述技术方案中，所述声信号采集和转换模块进一步包含：声信号采集器和A/D转换器；所述声信号采集器为：麦克风，MP3、电脑音频输出口或录音笔。

上述技术方案中，所述Zigbee发射模块进一步包括：微处理器，Zigbee数据帧配置器和Zigbee射频收发器；其中，所述的微处理器，用于数字音频信号的μ律编码和128位AES加密，并按照接收到的所述Zigbee控制器的信号决定是否进行数据传输；所述的Zigbee数据帧配置器，用于数据的Zigbee数据帧合成或还原，所述数据为编码和加密后的数字音频信号，或者为Zigbee控制信号；所述的Zigbee射频收发器，用于Zigbee数据帧的无线收发。

上述技术方案中，所述Zigbee接收模块进一步包括：Zigbee射频收发器、Zigbee数据帧配置器和微处理器；其中，所述的Zigbee射频收发器，用于接收Zigbee无线数据帧；所述的Zigbee数据帧配置器，用于将接收到的Zigbee数据帧解码还原为数字音频信号或者Zigbee控制信号；所述的微处理器，用于对Zigbee数据帧配置器输出的数字音频信号进行128位AES解密和μ律解码。

上述技术方案中，所述Zigbee控制模块进一步包括：Zigbee射频收发器，Zigbee数据帧配置器，微处理器和用户输入模块；其中，所述的Zigbee射频收发器，用于无线收发Zigbee发射模块和Zigbee接收模块的Zigbee数据帧；所述的Zigbee数据帧配置器，用于将携带Zigbee控制信号的Zigbee数据帧还原或者将Zigbee控制信号合成为Zigbee数据帧；所述的微处理器，用于为Zigbee发射模块分配其传输数据的数据传输信道及无线路由表的维护；所述用户输入模块，用于会议主持人输入Zigbee发射模块的选择指令。

基于上述装置本发明还提供了一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，该方法采用优化的Zigbee传输控制协议传输数字语音信号实现多通道无线会议，所述方法包含：

步骤101)会议终端上的声信号采集器采集与会者的语音信号，转换成模拟音频信号，然后再将该模拟音频信号通过A/D转换成数字音频信号；

步骤102)由若干Zigbee发射模块使用优化的Zigbee传输控制协议将数字音频信号无线传输至所述Zigbee接收模块；

步骤103)信号同步模块对Zigbee接收模块接收的多路数字音频信号进行同步，得到同步的多路数字音频信号；

步骤104)对同步后的多路数字音频信号进行数字混音及信号处理，得到一路合成的数字音频信号；

步骤105)将合成的数字音频信号经过D/A转换还原成模拟音频信号，并进行放大后输出为语音信号，回放给与会者；

其中，所述的优化的Zigbee传输控制协议是将Zigbee协议16个通信信道中的一路设为控制信道，其余的设为数据传输信道；

所述Zigbee接收模块与若干所述数据传输信道绑定，在其绑定的数据传输信道上进行侦听和无线数据帧接收；

所述Zigbee发射模块通过所述控制信道与所述Zigbee控制模块进行通信，通过该控制信道，各个Zigbee发射模块能自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道进行无线数据帧的传输，也能由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输；所述Zigbee控制模块对无线网络的路由表进行维护。

可选的，所述各个Zigbee发射模块自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道进行数据传输的方法包含如下步骤：

步骤201)需要传输数据的Zigbee发射模块在控制信道上进行侦听，检测到信道空闲后，向Zigbee控制模块发送关联请求帧，并继续在控制信道上进行侦听；

步骤202)Zigbee控制模块收到该请求帧后，从路由表中查询空闲的数据传输信道，分配给该Zigbee发射模块，然后在控制信道上向其发送关联响应帧，同时将该Zigbee发射模块和分配的数据传输信道的信息添加进路由表形成一条路由信息；若当前没有空闲信道可以分配，则返回忙响应帧，Zigbee发射模块将重复步骤201)，直至有数据传输信道空闲；

步骤203)Zigbee发射模块收到关联响应帧后，切换至分配到的数据传输信道，与对应Zigbee接收模块进行通信，此时配对结束，数据传输开始；

步骤204)当数据传输完成之后，Zigbee发射模块将自身信道切换为控制信道，向Zigbee控制模块发送断开请求帧，并重新侦听；Zigbee控制模块收到断开请求帧后，删除路由表中的对应路由记录，对应的数据传输信道和Zigbee接收模块也重新处于空闲状态。

可选的，所述由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输的方法包含如下步骤：

步骤301)Zigbee控制模块首先查询路由表，找到空闲的数据传输信道，接着在控制信道上侦听，直至信道空闲，然后向指定的Zigbee发射模块发送关联请求帧，同时将该Zigbee发射模块和分配的数据传输信道添加进路由表形成一条路由信息；

步骤302)Zigbee发射模块收到关联请求帧后，切换至分配到的数据传输信道，与对应Zigbee接收模块进行通信，此时数据传输开始；

步骤303)当数据传输完成之后，该Zigbee发射模块向Zigbee控制模块发送断开请求帧，并将自身信道切换为控制信道，重新侦听；Zigbee控制模块收到断开请求帧后，删除路由表中的对应路由记录，对应数据传输信道和Zigbee接收模块也重新处于空闲状态。

优化的，所述步骤102)在进行无线传输之前还对数字音频信号使用μ律进行编码得到8bit信号，且在进行μ律编码之后使用128位高级加密标准对数字音频信号加密。

进一步优化的，步骤104)中所述同步采用异步采样率转换策略法，所述信号处理包括回声抵消和啸叫抑制。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.使用Zigbee技术进行数字音频信号的无线传输，语音音质和抗干扰能力都大为增强；

2.使用128位AES加密，无线信号的保密性得到了保证；

3.使用在Zigbee协议框架基础上自行开发的优化的Zigbee传输控制协议，增加了具有自适应匹配技术的收发配对方式，自动查找可用信道，并且对不同地址收发端可任意匹配；该协议使用单独的控制模块和控制信道，避免了无线发射模块为选择空闲信道而扫描带来的信道间的干扰，同时也减少了寻址配对的时间，使无线发射模块与无线接收模块间的配对更高效灵活。

4.本发明的语音收集及发射装置体积小、功耗低，因此系统安装方便，且与会者演示时可自由移动，不受信号接收装置的限制，同时发射装置可以长时间工作，对会议进程不会有影响。

附图说明

图1为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法的流程图；

图2-a为本发明的各个Zigbee发射模块自行向Zigbee控制模块申请发起传输时的Zigbee发射模块的工作流程图；

图2-b为本发明的各个Zigbee发射模块自行向Zigbee控制模块申请发起传输时的Zigbee控制模块的工作流程图；

图3-a为本发明的Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输时Zigbee发射模块的工作流程图；

图3-b为本发明的Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输时Zigbee控制模块的工作流程图；

图4为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置的整体结构示意图；

图5为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置中声信号采集和转换模块的结构示意图；

图6为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置中Zigbee发射模块的结构示意图；

图7为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置中Zigbee接收模块的结构示意图；

图8为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置中Zigbee控制模块的结构示意图；

图9为本发明的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置中音频回放模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细介绍。

本发明使用Zigbee技术传输语音信号，可有效抵御外界干扰，提高语音质量，同时可以对传输的语音进行加密，实现防窃听功能。此外接收装置不受无线信号角度的影响，与会者在进行演示时可自由移动。

如图1所示，本发明提出一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，该方法采用优化的Zigbee传输控制协议传输数字语音信号实现多通道无线会议，所述方法包含：

步骤101)会议终端上的声信号采集器采集与会者的语音信号，转换成模拟音频信号，然后再将该模拟音频信号通过A/D转换成数字音频信号；

步骤102)由若干Zigbee发射模块使用优化的Zigbee传输控制协议将数字音频信号无线传输至所述Zigbee接收模块；

步骤103)信号同步模块对Zigbee接收模块接收的多路数字音频信号进行同步，得到同步的多路数字音频信号；

步骤104)对同步后的多路数字音频信号进行数字混音及信号处理，得到一路合成的数字音频信号；

步骤105)将合成的数字音频信号经过D/A转换还原成模拟音频信号，并进行放大后输出为语音信号，回放给与会者；

其中，所述的优化的Zigbee传输控制协议是将Zigbee协议16个通信信道中的一路设为控制信道，其余的设为数据传输信道；所述Zigbee接收模块与若干所述数据传输信道绑定，在其绑定的数据传输信道上进行侦听和无线数据帧接收；所述Zigbee发射模块通过所述控制信道与所述Zigbee控制模块进行通信，通过该控制信道，各个Zigbee发射模块能自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道进行无线数据帧的传输，也能由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输；所述Zigbee控制模块对无线网络的路由表进行维护。

本发明利用Zigbee技术进行数字音频信号的无线加密传输，实现高音质、抗干扰和保密性的要求。

在上述技术方案中，步骤2)中Zigbee发射模块在无线传输之前对数字音频信号使用μ律进行编码，之后使用128位AES(高级加密标准)方法对数字音频信号加密；Zigbee接收模块对无线传输后接收到的数字音频信号先进行解密，然后使用μ律解码还原。

在上述技术方案中，步骤2)中的无线传输使用在Zigbee协议框架基础上自行开发的优化的Zigbee传输控制协议，增加了具有自适应匹配技术的收发配对方式，自动查找可用信道，并且对不同地址收发端可任意匹配。

所述优化的Zigbee传输控制协议是将Zigbee协议16个通信信道中的一路设为控制信道，其余的设为数据传输信道；然后通过Zigbee控制模块对需要传输数据的Zigbee发射模块分配空闲的数据传输信道，同时对无线网络的路由表进行维护；

所述路由表用来记录当前正在使用的数据传输信道和对应的Zigbee发射模块的信息；

所述Zigbee接收模块与数据传输信道绑定，仅能在其绑定的数据传输信道上进行侦听和数据接收；

所述Zigbee发射模块通过控制信道与所述Zigbee控制模块进行通信，通过该控制信道，各个Zigbee发射模块可自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道，进行数据传输，也可由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输。

所述各个Zigbee发射模块自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道进行数据传输的方法包含如下步骤，如图2-a和2-b所示：

1.需要传输数据的Zigbee发射模块在控制信道上进行侦听，检测到信道空闲后，向Zigbee控制模块发送关联请求帧，并继续在控制信道上进行侦听；

2.Zigbee控制模块收到该请求帧后，从路由表中查询空闲的数据传输信道，分配给该Zigbee发射模块，然后在控制信道上向其发送关联响应帧，同时将该Zigbee发射模块和分配的数据传输信道的信息添加进路由表形成一条路由信息；若当前没有空闲信道可以分配，则返回忙响应帧，Zigbee发射模块将重复步骤1，直至有数据传输信道空闲；

3.Zigbee发射模块收到关联响应帧后，切换至分配到的数据传输信道，与对应Zigbee接收模块进行通信，此时配对结束，数据传输开始；

4.当数据传输完成之后，Zigbee发射模块将自身信道切换为控制信道，向Zigbee控制模块发送断开请求帧，并重新侦听；Zigbee控制模块收到断开请求帧后，删除路由表中的对应路由记录，对应的数据传输信道和Zigbee接收模块也重新处于空闲状态。

所述由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输的方法包含如下步骤，如图3-a和3-b所示：

1.Zigbee控制模块首先查询路由表，找到空闲的数据传输信道，接着在控制信道上侦听，直至信道空闲，然后向指定的Zigbee发射模块发送关联请求帧，同时将该Zigbee发射模块和分配的数据传输信道添加进路由表形成一条路由信息；

2.Zigbee发射模块收到关联请求帧后，切换至分配到的数据传输信道，与对应Zigbee接收模块进行通信，此时数据传输开始；

3.当数据传输完成之后，该Zigbee发射模块向Zigbee控制模块发送断开请求帧，并将自身信道切换为控制信道，重新侦听；Zigbee控制模块收到断开请求帧后，删除路由表中的对应路由记录，对应数据传输信道和Zigbee接收模块也重新处于空闲状态。

在上述技术方案中，步骤2)中Zigbee发射模块和Zigbee接收模块进行的无线传输可以自发进行，也可以由会议主持者通过Zigbee控制模块选择和指定某一Zigbee发射模块进行无线传输。

在上述技术方案中，步骤3)中对多路数字音频信号进行同步使用异步采样率转换(ASRC)方法，先对数字音频信号插值，然后低通滤波，最后抽取得到同步信号。

在上述技术方案中，步骤4)中对多路数字音频信号的处理包括回声抵消和啸叫抑制。

此外，本发明还提供了一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，如图4所示，该装置具体包括：

若干声信号采集和转换模块101，用于对输入的语音信号进行采集和A/D转换；

若干Zigbee发射模块102，用于接收声信号采集和转换模块101输出的数字音频信号，将数字音频信号进行编码和加密，并合成为Zigbee数据帧进行无线发射；本技术方案可以有多个Zigbee发射模块102；

若干Zigbee接收模块103，用于Zigbee数据帧的无线接收，将接收到的Zigbee数据帧还原为数字音频信号并进行解码和解密；限于Zigbee可用信道数的限制，本技术方案可以有最多15个Zigbee接收模块103，且每个Zigbee接收模块103都与一个固定的Zigbee数据传输信道绑定；

Zigbee无线控制模块104，用于Zigbee发射模块102数据传输所需的通信信道的分配，同时对无线网络的路由表进行维护，也可以按照用户输入的控制指令，指定某一特定Zigbee发射模块102进行数据传输；

信号同步模块105，用于将多个接收模块103输出的数字信号进行同步，同步使用的方法是异步采样率转换ASRC；

信号处理模块106，用于对同步后的多路数字音频信号进行数字混音和信号处理，输出一路处理过的数字音频信号；

音频回放模块107，用于对信号处理模块106处理后的单路数字音频信号通过D/A转换成模拟信号，将模拟信号放大，并驱动音箱，将电信号还原为语音信号，回放给与会者。

在上述技术方案中，如图5所示，声信号采集和转换模块101由声信号采集器201、A/D转换器202组成。

进一步地，所述声信号采集器201的作用是将声信号转换成模拟电信号；所述A/D转换器202的作用是将声信号采集器201输出的模拟信号转换成数字音频信号。

在上述技术方案中，如图6所示，Zigbee发射模块102由微处理器203、Zigbee数据帧配置器204、Zigbee射频收发器205组成。

进一步地，所述微处理器203用于将声信号采集和转换模块101输出的数字音频信号进行μ律编码和128位AES加密，并按照接收到的所述Zigbee控制器的信号决定是否进行数据传输；所述Zigbee数据帧配置器204用于将微处理器203编码和加密后的数字音频信号或者Zigbee控制信号合成为Zigbee数据帧；所述Zigbee射频收发器205用于进行Zigbee数据帧的无线收发。

在上述技术方案中，如图7所示，Zigbee接收模块103由Zigbee射频收发器206、Zigbee数据帧配置器207和微处理器208组成。

进一步地，所述Zigbee射频收发器206用于Zigbee数据帧的无线接收；所述Zigbee数据帧配置器207用于将接收到的Zigbee数据帧解码还原为数字音频信号或者Zigbee控制信号；所述微处理器208用于数字音频信号的128位AES解密和μ律解码。

在上述技术方案中，如图8所示，Zigbee控制模块104由用户输入模块209、微处理器210、Zigbee数据帧配置器211和Zigbee射频收发器212组成。

进一步地，所述用户输入模块209用于会议主持人输入Zigbee发射模块的选择指令；所述微处理器210用于Zigbee发射模块数据传输所需使用的数据传输信道的分配和无线路由表的维护；所述Zigbee数据帧配置器211用于Zigbee控制信号的Zigbee数据帧合成和还原；所述Zigbee射频收发器212用于Zigbee数据帧的无线收发。

在上述技术方案中，如图9所示，音频回放模块107由D/A转换器213、音频功率放大器214和音箱215组成。

进一步地，所述D/A转换器213用于将数字音频信号转换成模拟信号；所述音频功率放大器214用于将模拟信号放大，并驱动音箱215，将电信号还原为语音信号，回放给与会者。

总之，本发明涉及一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法及装置。该方法使用Zigbee技术进行加密的语音信号无线传输，实现高音质、抗干扰和保密性的要求。且装置不受无线信号角度影响，与会者可自由移动。该方法是将各与会者的语音转换为数字音频信号，编码和加密后使用Zigbee技术进行无线传输，并且对于多路音频信号进行混音及信号处理后反馈给与会者。本发明的装置，使用Zigbee技术进行加密的语音信号无线传输，以实现高音质、抗干扰和保密性的要求，包括多个发射模块和接收模块，以及信号同步模块、信号处理模块、音频反馈模块。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，该装置采用优化的Zigbee传输控制协议传输数字语音信号实现多通道无线会议，其特征在于，所述装置包含：

若干声信号采集和转换模块，用于对输入的语音信号进行采集和A/D转换；

若干Zigbee发射模块，用于接收声信号采集和转换模块输出的数字音频信号，将数字音频信号进行编码和加密，然后合成为Zigbee数据帧进行无线发射；

若干Zigbee接收模块，用于Zigbee数据帧的无线接收，将接收到的Zigbee数据帧还原为数字音频信号并进行解码和解密；

Zigbee控制模块，用于Zigbee无线传输所需的通信信道的分配；

信号同步模块，用于对若干Zigbee接收模块输出的多路数字音频信号进行同步；

信号处理模块，用于对同步后的多路数字音频信号进行数字混音和信号处理，输出一路处理过的数字音频信号；

音频回放模块，用于将处理后的单路数字音频信号通过D/A转换成模拟信号，将模拟信号放大，并驱动音箱，将电信号还原为语音信号，回放给与会者；

其中，所述优化的Zigbee传输控制协议将16个通信信道中的一路被设为控制信道，其余的设为数据传输信道；

所述Zigbee接收模块与若干个设定的数据传输信道绑定，并在其绑定的数据传输信道上进行侦听和进行数据接收；

所述Zigbee发射模块通过所述控制信道与所述Zigbee控制模块进行通信，通过该控制信道，各个Zigbee发射模块可自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道，进行数据传输，也能由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输；

所述Zigbee控制模块对所有的数据传输信道进分配，同时对无线网络的路由表进行维护，所述路由表用来记录当前正在使用的数据传输信道和对应的Zigbee发射模块的信息。

2.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，其特征在于，所述声信号采集和转换模块进一步包含：声信号采集器和A/D转换器；所述声信号采集器为：麦克风，MP3、电脑音频输出口或录音笔。

3.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，其特征在于，所述Zigbee发射模块进一步包括：微处理器，Zigbee数据帧配置器和Zigbee射频收发器；

其中，所述的微处理器，用于数字音频信号的μ律编码和128位AES加密，并按照接收到的所述Zigbee控制器的信号决定是否进行数据传输；所述的Zigbee数据帧配置器，用于数据的Zigbee数据帧合成或还原，所述数据为编码和加密后的数字音频信号，或者为Zigbee控制信号；所述的Zigbee射频收发器，用于Zigbee数据帧的无线收发。

4.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，其特征在于，所述Zigbee接收模块进一步包括：Zigbee射频收发器、Zigbee数据帧配置器和微处理器；

其中，所述的Zigbee射频收发器，用于接收Zigbee无线数据帧；所述的Zigbee数据帧配置器，用于将接收到的Zigbee数据帧解码还原为数字音频信号或者Zigbee控制信号；所述的微处理器，用于对Zigbee数据帧配置器输出的数字音频信号进行128位AES解密和μ律解码。

5.根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议装置，其特征在于，所述Zigbee控制模块进一步包括：Zigbee射频收发器，Zigbee数据帧配置器，微处理器和用户输入模块；

其中，所述的Zigbee射频收发器，用于无线收发Zigbee发射模块和Zigbee接收模块的Zigbee数据帧；所述的Zigbee数据帧配置器，用于将携带Zigbee控制信号的Zigbee数据帧还原或者将Zigbee控制信号合成为Zigbee数据帧；所述的微处理器，用于为Zigbee发射模块分配其传输数据的数据传输信道及无线路由表的维护；所述用户输入模块，用于会议主持人输入Zigbee发射模块的选择指令。

6.一种基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，该方法采用优化的Zigbee传输控制协议传输数字语音信号实现多通道无线会议，所述方法包含：

步骤101)会议终端上的声信号采集器采集与会者的语音信号，转换成模拟音频信号，然后再将该模拟音频信号通过A/D转换成数字音频信号；

步骤102)由若干Zigbee发射模块使用优化的Zigbee传输控制协议将数字音频信号无线传输至所述Zigbee接收模块；

步骤103)信号同步模块对Zigbee接收模块接收的多路数字音频信号进行同步，得到同步的多路数字音频信号；

步骤104)对同步后的多路数字音频信号进行数字混音及信号处理，得到一路合成的数字音频信号；

步骤105)将合成的数字音频信号经过D/A转换还原成模拟音频信号，并进行放大后输出为语音信号，回放给与会者；

其中，所述的优化的Zigbee传输控制协议是将Zigbee协议16个通信信道中的一路设为控制信道，其余的设为数据传输信道；

所述Zigbee接收模块与若干所述数据传输信道绑定，在其绑定的数据传输信道上进行侦听和无线数据帧接收；

所述Zigbee发射模块通过所述控制信道与所述Zigbee控制模块进行通信，通过该控制信道，各个Zigbee发射模块能自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道进行无线数据帧的传输，也能由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输；所述Zigbee控制模块对无线网络的路由表进行维护。

7.根据权利要求6所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，其特征在于，所述各个Zigbee发射模块自行向Zigbee控制模块申请使用空闲的数据传输信道进行数据传输的方法包含如下步骤：

步骤201)需要传输数据的Zigbee发射模块在控制信道上进行侦听，检测到信道空闲后，向Zigbee控制模块发送关联请求帧，并继续在控制信道上进行侦听；

步骤202)Zigbee控制模块收到该请求帧后，从路由表中查询空闲的数据传输信道，分配给该Zigbee发射模块，然后在控制信道上向其发送关联响应帧，同时将该Zigbee发射模块和分配的数据传输信道的信息添加进路由表形成一条路由信息；若当前没有空闲信道可以分配，则返回忙响应帧，Zigbee发射模块将重复步骤201)，直至有数据传输信道空闲；

步骤203)Zigbee发射模块收到关联响应帧后，切换至分配到的数据传输信道，与对应Zigbee接收模块进行通信，此时配对结束，数据传输开始；

步骤204)当数据传输完成之后，Zigbee发射模块将自身信道切换为控制信道，向Zigbee控制模块发送断开请求帧，并重新侦听；Zigbee控制模块收到断开请求帧后，删除路由表中的对应路由记录，对应的数据传输信道和Zigbee接收模块也重新处于空闲状态。

8.根据权利要求6所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，其特征在于，所述由Zigbee控制模块指定某一Zigbee发射模块进行数据传输的方法包含如下步骤：

步骤301)Zigbee控制模块首先查询路由表，找到空闲的数据传输信道，接着在控制信道上侦听，直至信道空闲，然后向指定的Zigbee发射模块发送关联请求帧，同时将该Zigbee发射模块和分配的数据传输信道添加进路由表形成一条路由信息；

步骤302)Zigbee发射模块收到关联请求帧后，切换至分配到的数据传输信道，与对应Zigbee接收模块进行通信，此时数据传输开始；

步骤303)当数据传输完成之后，该Zigbee发射模块向Zigbee控制模块发送断开请求帧，并将自身信道切换为控制信道，重新侦听；Zigbee控制模块收到断开请求帧后，删除路由表中的对应路由记录，对应数据传输信道和Zigbee接收模块也重新处于空闲状态。

9.根据权利要求6所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，其特征在于，所述步骤102)在进行无线传输之前还对数字音频信号使用μ律进行编码得到8bit信号，且在进行μ律编码之后使用128位高级加密标准对数字音频信号加密。

10.根据权利要求6所述的基于Zigbee技术的数字无线多通道语音会议方法，其特征在于，步骤104)中所述同步采用异步采样率转换策略法，所述信号处理包括回声抵消和啸叫抑制。

Images