CN103402036B - 一种基于安卓系统导航仪的dtmf解码方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法和系统，所述方法通过导航仪的CPU的ADC对调制有DTMF信号的语音信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入先入先出队列中，并读取先入先出队里中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序，通过地图应用程序执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航，从而无需单独的解码芯片，降低了成本，能够处理复杂的DTMF编码，使得基于Android的产品能够直接解DTMF码，为用户带来了大大的方便。

Description

一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法和系统

技术领域

本发明涉及DTMF解码技术领域，尤其涉及一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法和系统。

背景技术

DTMF（Dual Tone Multi Frequency），双音多频，由高频群和低频群组成，高、低频群各含4个频率，一个高频信号和一个低频信号叠加组成一个组合信号，代表一个数字或者其他字符。DTMF信号有16个编码。

现有的智能手机及平板电脑安装的Android系统均无法直接解DTMF码，在现有的移动终端中解码DTMF必须要有单片机、专用芯片或ARM芯片的配合，从而增加了产品成本。并且解码的单片机较难处理复杂的DTMF编码，Android产品无法与服务后台呼叫中心进行DTMF通讯，这给用户带来了大大的不便。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法和系统，旨在解决现有的Android系统无法直接解DTMF码的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，包括步骤：

A、将导航仪与移动终端通过蓝牙建立连接，导航仪的蓝牙模块获取移动终端从服务后台接收到的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号；并将导航仪蓝牙模块接收的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号放大后输入导航仪的CPU的ADC输入端口；

B、在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入OAL层的先入先出队列中；

C、导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序；

D、所述地图应用程序执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，所述步骤C中，所述数据包为TNC格式。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，所述步骤C中，所述数据包还包括：通知关闭或开启MIC、下发信息点、代用户拨打号码或更改服务后台号码。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，所述步骤B中， 在OAL层中，ADC驱动程序对AD信号进行采样的采样率为8KHz。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，所述步骤A和B之间还包括：

B0、启动业务库，业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动OAL层中的ADC驱动程序以8KHz的采样率对AD信号进行采样。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，所述步骤B和C之间还包括：

C0、业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动先入先出队列将先入先出队列中存储的AD值发送给业务库，以供业务库读取。

一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码系统，其中，包括：

连接处理模块，用于将导航仪与移动终端通过蓝牙建立连接，导航仪的蓝牙模块获取移动终端从服务后台接收到的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号；并将导航仪蓝牙模块接收的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号放大后输入导航仪的CPU的ADC输入端口；

采样模块，用于在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入OAL层的先入先出队列中；

数据解码及解析模块，用于通过导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序；

导航模块，用于执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码系统，其中，还包括：

驱动模块，用于驱动OAL层中的ADC驱动程序以8KHz的采样率对AD信号进行采样。

所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码系统，其中，所述驱动模块，还用于驱动先入先出队列将先入先出队列中存储的AD值发送给业务库，以供业务库读取。

有益效果：本发明通过在Android系统的导航仪中，将调制有DTMF信号的语音信号输入导航仪的CPU的ADC输入端口，通过CPU的ADC进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入导航仪的OAL层的先入先出队列中，导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序，通过地图应用程序执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航，从而无需单独的解码芯片，降低了成本，同时能够处理复杂的DTMF编码，使得Android系统的导航仪能够直接解DTMF码，也能够与服务后台呼叫中心进行DTMF通讯，为用户带来了大大的方便。

附图说明

图1为本发明基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明基于安卓系统导航仪的DTMF解码系统较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法和系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法较佳实施例的流程图，如图所示，所述基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其中，包括以下步骤：

S1、将导航仪与移动终端通过蓝牙建立连接，导航仪的蓝牙模块获取移动终端从服务后台接收到的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号；并将导航仪蓝牙模块接收的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号放大后输入导航仪的CPU的ADC输入端口；

S2、在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入OAL层的先入先出队列中；

S3、导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序；

S4、所述地图应用程序执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航。

下面结合具体的实施例对上述步骤进行详细描述。

具体来说，在步骤S1中，首先将导航仪与移动终端（本发明以手机为例进行说明）通过蓝牙建立连接，即在导航仪开机后，先配对导航仪的内置蓝牙和手机蓝牙。所述导航仪检测是否连接好蓝牙，若未连接好，则弹出提示窗口，提示用户配置蓝牙。优选地，窗口持续显示5秒。当蓝牙连接好之后，再读取服务后台的号码。在地图应用程序中，当用户点击本发明的“一键通按钮图标”（应用程序图标）时，该“一键通按钮图标”将悬浮于导航仪的UI界面的所有窗口之上，并且可以被自由地拉到任意位置，引导程序启动导航地图后，导航仪通过蓝牙模块取业务库中的服务后台号码，并通过手机拨打服务后台的号码。优选地，当蓝牙模块从业务库中取后台号码后，还判断是否为后台号码。若为是，则调用业务库Start（）函数（开始函数）。在通过手机蓝牙拨打服务后台的电话号码时，导航仪的UI界面显示正在拨号中或通话中，且有形式可变的语音提示，例如弹出“拨号中”或“通话中”的窗口，用户也可以在接通后台前按下手机的挂机键或者屏幕的“取消”键，挂断电话。在用户通过手机蓝牙成功接入到服务后台后，可通过手机与服务后台话务员进行语音通话，导航仪的蓝牙模块通过移动终端接收服务后台发送的调制有包含相应导航信息的DTMF信号的语音信号；将蓝牙模块接收的调制有包含相应导航信息的DTMF信号的语音信号通过一运算放大电路之后，譬如运算放大器4558，输入CPU的ADC（Analog-to-Digital Converter，模拟/数字转换器）输入端口。在实际应用时，服务后台会将包含相应导航信息、通知关闭或开启MIC、下发信息点、代用户拨打号码或更改服务后台号码等处理消息等以DTMF信号的方式将调制有DTMF信号的音频信号发送给移动终端，移动终端再通过蓝牙发送给导航仪的蓝牙模块。此处CPU为导航仪的中央处理器。导航仪上的内置蓝牙输出的调制有DTMF信号的语音信号经过放大后，输入到CPU的ADC IN端口（输入端口），具体来说，是蓝牙模块的音频输出端连接ADC IN端口。所述CPU的DAC（Digital-to-Analog Converter，数字/模拟转换器） OUT端口（输出端口）也对应连接导航仪的蓝牙模块的音频输入端，从而实现音频数据交互。

在步骤S2中，在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入先入先出队列中。所述OAL（OEM 适配层，OEM Adaptation Layer），用来引导系统核心映像和初始化、管理硬件，介于主板硬件和操作系统中驱动层程序之间的一层，它属于操作系统一部分，主要是实现对操作系统的支持，为上层的驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包，使之能够更好的运行于硬件主板，也叫做硬件抽象层。在OAL层中，通过ADC驱动程序对AD（模拟数字变换）信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入FIFO（First Input First Output，先入先出队列）中。在实际应用时，在OAL层中，ADC驱动程序对AD信号进行采样的采样率为8KHz。

在实际应用时，在步骤S1和S2之间还包括，启动业务库，以实现下述两个功能：开启消息监听或者回调函数、执行Start（）函数（开始函数）。具体来说，启动业务库，业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动OAL层中的ADC驱动程序以8KHz的采样率对AD信号进行采样。Unix驱动层转发业务库的启动定时器启动信号，启动在OAL层中的定时器，该定时器的时间间隔为250us，从而实现在OAL层中，以250us的时间间隔采集一次AD信号，并将采集到的AD值放入FIFO中，即执行PutFIFO。这是由于业务库较难得到稳定时间间隔相同的AD值，所以需要在OAL层将AD值存在一个FIFO中，然后业务库去读取并解码。

在将采集的AD值存入FIFO后，在所述步骤S2和S3之间还包括:业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动先入先出队列将先入先出队列中存储的AD值发送给业务库，以供业务库读取。具体来说，业务库会发送一个devioctrl(PWM_TIMER0_GETBUFF)信号给Unix驱动层，Unix驱动层转发kernldevioctrl (0x3) KernelDeviceIoControl(0x1)信号给FIFO，执行GetFIFO，然后业务库便可读取FIFO中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码还原为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序。所述数据包还包括：通知关闭或开启MIC、下发信息点、代用户拨打号码或更改服务后台号码等处理消息，并将处理消息回调给地图应用程序。所述数据包为TNC格式，地图应用程序接收该TNC格式的数据包，并执行所述数据包中包含的相应消息，完成导航。

具体来说，在业务库AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，即0-F之间的16个码，再对这系列的DTMF码进行解析，生成TNC格式的数据包，该数据包内包含有相应的命令或数据，譬如经纬度信息即地点名称等，然后转发给地图应用程序进行导航。

在实际应用时，所述步骤S3到S4的具体流程为：在业务库将AD值还原为相应的DTMF码之后，处理Close MIC事件，即关闭MIC/SPK。业务库对DTMF码进行解析，解析其中的功能事件，若功能事件为下发信息点，则继续检测地图应用程序是否启动。若启动，则将对应的TNC格式的数据包发送给地图应用程序，并开启MIC/SPK，进行导航。然后挂断电话，即挂断手机和服务后台之间的无线通讯。若没有启动，则开启地图，再在地图开启之后将对应的TNC格式的数据包发送给地图应用程序，并开启MIC/SPK，进行导航。。然后挂断电话，即挂断手机和服务后台之间的无线通讯，结束。若其中的功能事件为更改服务后台号码，则在导航仪的UI上显示窗口，持续时间15秒，显示是否修改成功。在修改成功之后，开启MIC/SPK。最后，结束。

当用户再次按下一键通图标时，返回步骤S1重复执行。在步骤S1至S4之间，若有蓝牙断开、电话挂机或异常中断发生，那么首先在业务库执行stop()函数（停止函数），停止解码。

基于上述方法，本发明还提供一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码系统，如图2所示，其包括：

连接处理模块100，用于将导航仪与移动终端通过蓝牙建立连接，导航仪的蓝牙模块获取移动终端从服务后台接收到的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号；并将导航仪蓝牙模块接收的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号放大后输入导航仪的CPU的ADC输入端口；

采样模块200，用于在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入OAL层的先入先出队列中；

数据解码及解析模块300，用于通过导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序；

导航模块400，用于执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航。

具体来说，所述数据解码及解析模块300和导航模块400均属于应用程序层，也就是业务层和地图应用程序属于应用程序层。所述业务库为DTMF解码库。在实际应用时，所述系统还包括：驱动模块500，用于驱动OAL层中的ADC驱动程序以8KHz的采样率对AD信号进行采样。进一步地，所述驱动模块500还用于驱动先入先出队列将先入先出队列中存储的AD值发送给业务库，以供业务库读取。

本发明提供的一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法和系统，在Android操作系统下，按照每秒8K的采样率对包含导航信息的DTMF信号的语音信号进行采集，并将采样得到的对应的AD值存入FIFO中，经业务库读取并解码为相应的DTMF码，并解析为包含相应导航信息的数据包发送给地图应用程序进行导航，从而无需单独的解码芯片，降低了成本，同时能够处理复杂的DTMF编码，使得Android系统的产品能够直接解DTMF码，也能够与服务后台呼叫中心进行DTMF通讯，为用户带来了大大的方便，本发明增加了Android操作系统的DTMF软解码功能，从而将服务后台输出的DTMF音频信号解出指令，提供给上层应用程序做出相应处理，由于本发明是采用软件解DTMF码的方式，相对于传统的硬解码方式，本发明通过软件实现，实现方法简单，成本较低，本发明的制造成本低、维护成本都比较低，而且出现故障容易维修，可维护性强。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1. 一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其特征在于，包括步骤：

A、将导航仪与移动终端通过蓝牙建立连接，导航仪的蓝牙模块获取移动终端从服务后台接收到的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号；并将导航仪蓝牙模块接收的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号放大后输入导航仪的CPU的ADC输入端口；

B、在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入OAL层的先入先出队列中；

C、导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序；

D、所述地图应用程序执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航；

所述步骤A和B之间还包括：

B0、启动业务库，业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动OAL层中的ADC驱动程序以8KHz的采样率对AD信号进行采样；

所述步骤B和C之间还包括：

C0、业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动先入先出队列将先入先出队列中存储的AD值发送给业务库，以供业务库读取；

在业务库将AD值还原为相应的DTMF码之后，关闭MIC和SPK；业务库对DTMF码进行解析，解析其中的功能事件，若功能事件为下发信息点，则继续检测地图应用程序是否启动；若启动，则将对应的TNC格式的数据包发送给地图应用程序，并开启MIC和SPK，进行导航；若没有启动，则开启地图，再在地图开启之后将对应的TNC格式的数据包发送给地图应用程序，并开启MIC和SPK，进行导航。

2.根据权利要求1所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其特征在于，所述步骤C中，所述数据包还包括：通知关闭或开启MIC、下发信息点、代用户拨打号码或更改服务后台号码。

3.根据权利要求1所述的基于安卓系统导航仪的DTMF解码方法，其特征在于，所述步骤B中， 在OAL层中，ADC驱动程序对AD信号进行采样的采样率为8KHz。

4.一种基于安卓系统导航仪的DTMF解码系统，其特征在于，包括：

连接处理模块，用于将导航仪与移动终端通过蓝牙建立连接，导航仪的蓝牙模块获取移动终端从服务后台接收到的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号；并将导航仪蓝牙模块接收的调制有包含导航信息的DTMF信号的语音信号放大后输入导航仪的CPU的ADC输入端口；

采样模块，用于在导航仪的OAL层中，通过ADC驱动程序对AD信号进行采样，并将采样得到的对应的AD值存入OAL层的先入先出队列中；

数据解码及解析模块，用于通过导航仪的业务库读取先入先出队列中存储的AD值，通过DTMF解码算法解码为对应的DTMF码，并将所述DTMF码解析为包含导航消息的数据包，转发给地图应用程序；

导航模块，用于执行所述数据包中包含的导航消息，完成导航；

还包括：

驱动模块，用于启动业务库，业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动OAL层中的ADC驱动程序以8KHz的采样率对AD信号进行采样；

所述驱动模块，还用于通过业务库通知导航仪的Unix驱动层驱动先入先出队列将先入先出队列中存储的AD值发送给业务库，以供业务库读取；

在业务库将AD值还原为相应的DTMF码之后，关闭MIC和SPK；业务库对DTMF码进行解析，解析其中的功能事件，若功能事件为下发信息点，则继续检测地图应用程序是否启动；若启动，则将对应的TNC格式的数据包发送给地图应用程序，并开启MIC和SPK，进行导航；若没有启动，则开启地图，再在地图开启之后将对应的TNC格式的数据包发送给地图应用程序，并开启MIC和SPK，进行导航。