CN104301023A - 一种基于北斗rdss的语音通信系统及通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于北斗RDSS的语音通信系统和通信方法，该系统包括北斗卫星、卫星定位总站和用户终端，北斗卫星分别通过北斗链路与卫星定位总站和多个用户终端相连，用户终端包括北斗处理单元和显控单元，北斗处理单元和显控单元通过数据接口连接，显控单元内部设有CPU、语音处理模块和声音处理模块，语音处理模块包括语音识别子模块和语音合成子模块，实现语音信号的识别及合成，声音处理模块负责模拟音频信号和数字音频信号的转换。本发明能实现语音通信，通信快捷；兼具文本通信的功能，能根据需求控制通信方式，操作简单易行，通信灵活；设有语音识别子模块和语音合成子模块，能准确识别和合成语音信号，通信质量好。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信设备，特别是涉及一种基于北斗RDSS的语音通信系统及通信方法。
背景技术
北斗卫星导航系统是中国实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，优势在于在导航的基础上，增加了通讯功能，能实现全天候快速定位，通信盲区极少，精度与GPS相当，而在增强区域也就是亚太地区，甚至会超过GPS，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS兼容，适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用。
移动通信需要在移动通信基站信号覆盖的范围内才能正常收发，这也就需要建设许多的移动通信基站，由于建设基站受其成本和外界环境的影响，这导致有些特殊的环境下基站信号无法覆盖，如大海或沙漠等偏远地区，进而无法实现通信。现有的北斗RDSS系统具备短报文传送功能，北斗卫星终端机能接收北斗卫星信号，不仅可以使用户实时了解当前位置，而且还可以把用户当前位置通过北斗卫星发送到卫星总站，使卫星总站及时掌握用户位置，还可以在用户和卫星总站、用户与用户之间进行短报文通信。然而，现有北斗RDSS通信技术，由于带宽限制，主要是实现简短报文通信，使用地面用户终端完成编辑和发送报文、通过北斗链路的传输来实现报文的通信。这种通信方式具有以下不足：（1）不能传输带宽较大的语音信息，只能发送短报文，且必须依赖于手动编辑输入，而对输入法的使用能力决定了报文编辑的快慢，不利于快速发送；（2）在某些特殊的场合，如因为一些情况无法解放双手来进行操作，或无法用双眼去查看编辑的界面等，则无法实现通信。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能快速发送、使用范围广的基于北斗RDSS的语音通信系统及通信方法，该系统兼具语音通信和文本通信的功能，可根据情况控制通信的方式，能准确识别和合成语音信号，使用该系统进行通信时，操作简单易行。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于北斗RDSS的语音通信系统，它包括北斗卫星、卫星定位总站和用户终端，北斗卫星分别通过北斗链路与卫星定位总站和多个用户终端相连。所述的用户终端包括北斗处理单元和显控单元，北斗处理单元和显控单元通过数据接口连接。北斗处理单元包括天线、射频模块、基带芯片和信息处理模块，天线依次通过射频模块和基带芯片与信息处理模块相连，显控单元包括CPU、语音处理模块和声音处理模块，语音处理模块和声音处理模块分别与CPU相连。声音处理模块包括模数转换器和数模转换器，麦克风通过模数转换器连接CPU，喇叭通过数模转换器连接CPU，语音处理模块包括语音识别子模块和语音合成子模块，语音识别子模块用于识别输入的数字音频信号，并将输入的数字音频信号转换成文本信息，语音合成子模块用于合成输入的文本信息，并将输入的文本信息转换成数字音频信号。
所述的显控单元还包括存储模块和显示模块，存储模块和显示模块分别通过总线与CPU相连。
所述的显控单元还包括音频、触摸屏/键盘控制模块，音频、触摸屏/键盘控制模块连接CPU，用于控制音频或触摸屏/键盘的输入输出。
所述的语音识别子模块包括语音编码器和语音识别芯片，语音编码器和语音识别芯片分别通过接口连接CPU，语音识别芯片用于识别输入的数字音频信号，并将输入的数字音频信号转换成文本信息，语音编码器负责将文本信息转换成二进制码并通过数据接口传送至北斗处理单元。
所述的语音合成子模块包括语音解码器和语音合成芯片，语音解码器和语音合成芯片分别通过接口连接CPU，语音解码器负责将北斗处理单元传送过来的二进制码转换成文本信息，语音合成芯片用于将输入的文本信息合成为数字音频信号。
一种基于北斗RDSS的语音通信方法，它包括如下步骤：
S1：第一用户终端通过北斗链路、北斗卫星和卫星总站将预发送的信息发送至目标用户终端，具体为：
S11：第一用户通过麦克风向第一用户终端输入音频信号；
S12：输入的模拟音频信号经过模数转换器处理后得到数字音频信号；
S13：语音处理模块中的语音识别子模块对输入的数字音频信号进行识别并处理，得到文本信息；
S14：语音编码器对文本信息进行编码后再依次通过信息处理模块、基带芯片和射频模块的处理后经天线发射出去；
S2：目标用户终端接收第一用户终端发送的信息，经过处理后输出，具体为：
S21：目标用户终端经天线接收第一用户终端发送的信息并依次通过射频模块、基带芯片和信息处理模块的处理后传送至显控单元；
S22：显控单元的语音解码器对信息进行解码并输出文本信息；
S23：文本信息经语音处理模块中的语音合成子模块合成及处理后输出数字音频信号；
S24：数字音频信号经数模转换器转换后通过喇叭输出模拟音频信号；
S3：当目标用户终端想要回复信息时，将第一用户终端和目标用户终端的收发角色互换，并按步骤S1至S2进行通信，否则，结束通信。
所述第一用户在发送信息时，还可通过触摸屏/键盘输入文本信息并发送。
所述目标用户在接收信息时，语音解码器解码后输出的文本信息还可直接储存至存储模块中，用户通过显示器直接读取文本信息。
所述的语音识别的具体流程为：
S131：获取样本库读取语法参数；
S132：等待输入数据；
S133：判断输入数据是否为语音数据，若是，则进入S134，否则，返回S132；
S134：根据语法及样本进行语音识别；
S135：判断识别的状况，若识别成功，则输出识别结果，返回S132重复进行，若识别不成功，则调整语法网络参数，进入S134。
所述的语音合成的具体流程为：
S231：读取样本数据，初始化合成参数；
S232：等待文本输入；
S233：输入文本数据并缓存文本数据；
S234：将文本数据传送至语音合成子模块进行语音合成；
S235：合成数字音频信号并输出，并返回S232重复步骤。
本发明的有益效果是：
（1） 设有语音处理模块和声音处理模块，在用户不方便输入文字时，可通过语音的方式进行通信，使用方便，通信快捷，操作简单；
（2） 设有音频、触摸屏/键盘控制模块，兼具语音通信和文本通信的功能，用户可根据需求切换通信方式，操作简单，通信灵活；
（3） 设有语音识别子模块，能准确的识别输入的音频信号，并将音频信号转换成文本信号，最终以报文打包的形式发射出去，设有语音合成子模块，接收到报文信息后，能准确的将文本信息合成为数字音频信号，通过语音的方式输出，实现语音通信。
附图说明
图1为本发明系统的结构框图；
图2为本发明用户终端的结构框图；
图3为本发明的方法流程图；
图4为用户终端发送信息的流程图；
图5为用户终端接收信息的流程图；
图6为语音识别子模块的结构框图；
图7为语音合成子模块的结构框图；
图8为语音识别的流程图；
图9为语音合成的流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于北斗RDSS的语音通信系统，它包括北斗卫星、卫星定位总站和用户终端，北斗卫星分别通过北斗链路与卫星定位总站和多个用户终端相连。
如图2所示，所述的用户终端包括北斗处理单元和显控单元，北斗处理单元和显控单元通过数据接口连接。北斗处理单元包括天线、射频模块、基带芯片和信息处理模块，天线依次通过射频模块和基带芯片与信息处理模块相连，显控单元包括CPU、语音处理模块和声音处理模块，语音处理模块和声音处理模块分别与CPU相连。声音处理模块包括模数转换器和数模转换器，麦克风通过模数转换器连接CPU，喇叭通过数模转换器连接CPU，语音处理模块包括语音识别子模块和语音合成子模块，语音识别子模块用于识别输入的数字音频信号，并将输入的数字音频信号转换成文本信息，语音合成子模块用于合成输入的文本信息，并将输入的文本信息转换成数字音频信号。
所述的显控单元还包括存储模块和显示模块，存储模块和显示模块分别通过总线与CPU相连。
所述的显控单元还包括音频、触摸屏/键盘控制模块，音频、触摸屏/键盘控制模块连接CPU，用于控制音频或触摸屏/键盘的输入输出。
如图6所示，所述的语音识别子模块包括语音编码器和语音识别芯片，语音编码器和语音识别芯片分别通过接口连接CPU，语音识别芯片用于识别输入的数字音频信号，并将输入的数字音频信号转换成文本信息，语音编码器负责将文本信息转换成二进制码并通过数据接口传送至北斗处理单元。
如图7所示，所述的语音合成子模块包括语音解码器和语音合成芯片，语音解码器和语音合成芯片分别通过接口连接CPU，语音解码器负责将北斗处理单元传送过来的二进制码转换成文本信息，语音合成芯片用于将输入的文本信息合成为数字音频信号。
如图3所示，一种基于北斗RDSS的语音通信方法，它包括如下步骤：
S1：第一用户终端通过北斗链路、北斗卫星和卫星总站将预发送的信息发送至目标用户终端，如图4所示，发送信息的具体流程为：
S11：第一用户通过麦克风向第一用户终端输入模拟音频信号；
S12：输入的模拟音频信号经过模数转换器处理后得到数字音频信号；
S13：语音处理模块中的语音识别子模块对输入的数字音频信号进行识别并处理，得到文本信息；
S14：语音编码器对文本信息进行编码后通过数据接口传送至北斗处理单元，依次通过北斗处理单元的信息处理模块、基带芯片和射频模块的处理后经天线发射出去；
S2：目标用户终端接收第一用户终端发送的信息，经过处理后输出，如图5所示，接收信息的具体流程为：
S21：目标用户终端经天线接收第一用户终端发送的信息并依次通过射频模块、基带芯片和信息处理模块的处理后通过数据接口传送至显控单元；
S22：显控单元的语音解码器对信息进行解码并输出文本信息；
S23：文本信息经语音处理模块中的语音合成子模块合成及处理后输出数字音频信号；
S24：数字音频信号经数模转换器转换后通过喇叭输出模拟音频信号；
S3：当目标用户终端想要回复信息时，将第一用户终端和目标用户终端的收发角色互换，并按步骤S1至S2进行通信，否则，结束通信。
所述第一用户在发送信息时，还可通过触摸屏/键盘输入文本信息并发送。
所述目标用户在接收信息时，显控单元根据用户需求，决定是否需要语音合成；如果需要，则依S23的步骤根据语音合成的要求进行处理，若不需要，则语音解码器解码后输出的文本信息直接储存至存储模块中，用户通过显示器直接读取文本信息。
如图8所示，所述的语音识别的具体流程为：
S131：获取样本库读取语法参数；
S132：等待输入数据；
S133：判断输入数据是否为语音数据，若是，则进入S134，否则，返回S132；
S134：根据语法及样本进行语音识别；
S135：判断识别的状况，若识别成功，则输出识别结果，返回S132重复进行，若识别不成功，则调整语法网络参数，进入S134。
如图9所示，所述的语音合成的具体流程为：
S231：读取样本数据，初始化合成参数；
S232：等待文本输入；
S233：输入文本数据并缓存文本数据；
S234：将文本数据传送至语音合成子模块进行语音合成；
S235：合成数字音频信号并输出，并返回S232重复步骤。
Claims (10)
1.一种基于北斗RDSS的语音通信系统，它包括北斗卫星、卫星定位总站和用户终端，北斗卫星分别通过北斗链路与卫星定位总站和多个用户终端相连，所述的用户终端包括北斗处理单元，北斗处理单元包括天线、射频模块、基带芯片和信息处理模块，天线依次通过射频模块和基带芯片与信息处理模块相连，其特征在于：所述的用户终端还包括显控单元，北斗处理单元和显控单元通过数据接口连接；显控单元包括CPU、语音处理模块和声音处理模块，语音处理模块和声音处理模块分别与CPU相连；声音处理模块包括模数转换器和数模转换器，麦克风通过模数转换器连接CPU，喇叭通过数模转换器连接CPU，语音处理模块包括语音识别子模块和语音合成子模块，语音识别子模块用于识别输入的数字音频信号，并将输入的数字音频信号转换成文本信息，语音合成子模块用于合成输入的文本信息，并将输入的文本信息转换成数字音频信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗RDSS的语音通信系统，其特征在于：所述的显控单元还包括存储模块和显示模块，存储模块和显示模块分别通过总线与CPU相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗RDSS的语音通信系统，其特征在于：所述的显控单元还包括音频、触摸屏/键盘控制模块，音频、触摸屏/键盘控制模块连接CPU，用于控制音频或触摸屏/键盘的输入输出。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗RDSS的语音通信系统，其特征在于：所述的语音识别子模块包括语音编码器和语音识别芯片，语音编码器和语音识别芯片分别通过接口连接CPU，语音识别芯片用于识别输入的数字音频信号，并将输入的数字音频信号转换成文本信息，语音编码器负责将文本信息转换成二进制码并通过数据接口传送至北斗处理单元。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗RDSS的语音通信系统，其特征在于：所述的语音合成子模块包括语音解码器和语音合成芯片，语音解码器和语音合成芯片分别通过接口连接CPU，语音解码器负责将北斗处理单元传送过来的二进制码转换成文本信息，语音合成芯片用于将输入的文本信息合成为数字音频信号。
6.一种基于北斗RDSS的语音通信方法，其特征在于：它包括如下步骤：
S1：第一用户终端通过北斗链路、北斗卫星和卫星总站将预发送的信息发送至目标用户终端，具体为：
S11：第一用户通过麦克风向第一用户终端输入音频信号；
S12：输入的模拟音频信号经过模数转换器处理后得到数字音频信号；
S13：语音处理模块中的语音识别子模块对输入的数字音频信号进行识别并处理，得到文本信息；
S14：语音编码器对文本信息进行编码后再依次通过信息处理模块、基带芯片和射频模块的处理后经天线发射出去；
S2：目标用户终端接收第一用户终端发送的信息，经过处理后输出，具体为：
S21：目标用户终端经天线接收第一用户终端发送的信息并依次通过射频模块、基带芯片和信息处理模块的处理后传送至显控单元；
S22：显控单元的语音解码器对信息进行解码并输出文本信息；
S23：文本信息经语音处理模块中的语音合成子模块合成及处理后输出数字音频信号；
S24：数字音频信号经数模转换器转换后通过喇叭输出模拟音频信号；
S3：当目标用户终端想要回复信息时，将第一用户终端和目标用户终端的收发角色互换，并按步骤S1至S2进行通信，否则，结束通信。
7.根据权利要求6所述的一种基于北斗RDSS的语音通信方法，其特征在于：所述第一用户在发送信息时，还可通过触摸屏/键盘输入文本信息并发送。
8.根据权利要求6所述的一种基于北斗RDSS的语音通信方法，其特征在于：所述目标用户在接收信息时，语音解码器解码后输出的文本信息还可直接储存至存储模块中，用户通过显示器直接读取文本信息。
9.根据权利要求6所述的一种基于北斗RDSS的语音通信方法，其特征在于：所述的语音识别的具体流程为：
S131：获取样本库读取语法参数；
S132：等待输入数据；
S133：判断输入数据是否为语音数据，若是，则进入S134，否则，返回S132；
S134：根据语法及样本进行语音识别；
S135：判断识别的状况，若识别成功，则输出识别结果，返回S132重复进行，若识别不成功，则调整语法网络参数，进入S134。
10.根据权利要求6所述的一种基于北斗RDSS的语音通信方法，其特征在于：所述的语音合成的具体流程为：
S231：读取样本数据，初始化合成参数；
S232：等待文本输入；
S233：输入文本数据并缓存文本数据；
S234：将文本数据传送至语音合成子模块进行语音合成；
S235：合成数字音频信号并输出，并返回S232重复步骤。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |