CN104902350B - 一种数字对讲机及其数据处理装置、数据发送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字对讲机及其数据处理装置、数据发送方法，属于通信技术领域，以解决数字对讲机无法向FM无线收发器传输数据内容的技术问题。该数字对讲机的数据处理装置包括：组帧单元，用于将待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧；处理单元，用于对数据帧进行脉冲编码调制处理；输出单元，用于输出脉冲编码调制处理后的数据帧。

Description

一种数字对讲机及其数据处理装置、数据发送方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地说，涉及一种数字对讲机及其数据处理装置、数据发送方法。

背景技术

数字对讲机是一种无线且可在移动中使用的一点对多点通信的终端设备，属于专用数字无线通信技术领域，数字对讲机由于具有即时沟通、运营成本低、设备体积小、适用方便、话音质量高等特点，得到了广泛的应用。

另外，目前，调频(Frequency Modulation，简称FM)无线收发器已广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触式射频(Radio Frequency，简称RF)智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集系统、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信等领域中。

因此，若可以将数字对讲机与FM无线收发器结合起来，实现数字对讲机与 FM无线收发器之间的数据内容的传输，可进一步提高数字对讲机以及FM无线收发器的业务能力，扩展数字对讲机以及FM无线收发器的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字对讲机及其数据处理装置、数据发送方法，以解决数字对讲机无法向FM无线收发器传输数据内容的技术问题。

本发明第一方面提供了一种数字对讲机的数据处理装置，该数据处理装置包括：

组帧单元，用于将待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧；

处理单元，用于对数据帧进行脉冲编码调制处理；

输出单元，用于输出脉冲编码调制处理后的数据帧。

其中，所述处理单元包括：

校验模块，用于对数据帧进行校验，生成校验码；

纠错模块，用于对数据帧进行纠错编码，生成纠错码；

编码模块，用于对携带有校验码和纠错码的数据帧进行脉冲编码调制处理。

其中，所述编码模块具体用于：

对携带有校验码和纠错码的数据帧进行曼彻斯特编码；

将曼彻斯特编码后的数据帧进行脉冲编码调制处理。

本发明第二方面提供了一种数字对讲机，该数字对讲机包括上述的数据处理装置，还包括：

通讯装置，用于将所述数据处理装置输出的脉冲编码调制处理后的数据帧，进行频率调制并发送。

其中，所述数据处理装置中的输出单元还用于向所述通讯装置发送建立数据通道指令；

所述通讯装置根据所述输出单元发送的建立数据通道指令，建立连接所述数据处理装置和所述通讯装置的数据通道。

其中，所述输出单元还用于向所述通讯装置发送信道切换指令；

所述通讯装置根据所述信道切换指令，将数字信道切换为模拟信道。

其中，所述建立数据通道指令携带有传输数据类型，所述通讯装置根据所述传输数据类型辨别所接收的数据帧是否为经过脉冲编码调制处理的。

其中，在所述数据处理装置中，编码模块对脉冲编码调制处理后的数据帧添加标识符；

所述通讯装置根据所述标识符，辨别接收到的数据帧是否为经过脉冲编码调制处理的。

其中，本发明第三方面提供了一种数字对讲机的数据发送方法，该方法包括：

对待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧；

对数据帧进行脉冲编码调制处理；

对脉冲编码调制处理后的数据帧，进行频率调制并发送。

其中，在对脉冲编码调制处理后的数据帧，进行频率调制并发送之前，还包括：

根据接收到的建立数据通道指令，建立用于接收脉冲编码调制处理后的数据帧的数据通道。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种数字对讲机的数据处理装置，数字对讲机中设置的数据处理装置使得数字对讲机可与FM无线收发器进行数据通信，大大扩展了数字对讲机和无线收发器的使用领域。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例提供的数字对讲机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的数字对讲机与FM无线收发器的配合示意图；

图3是本发明实施例提供的数字对讲机的数据发送方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种数字对讲机，该数字对讲机可通过FM无线信号向FM无线收发器发送数据内容，而不仅限于发送音频内容。本发明 实施例中的数据内容可以是一段文字、一段指令、一段字符串等。

由于FM无线收发器被广泛使用在涉及生活各方面的多个领域中，若数字对讲机可与FM无线收发器进行数据通信，可大大扩展数字对讲机和无线收发器的使用领域。

如图1所示，为了实现与FM无线收发器的通信，该数字对讲机设置有数据处理装置和通讯装置。该数字对讲机在向FM无线收发器发送数据内容之前，其所要发送的原始数据需要经过数字对讲机中的数据处理装置的处理，将该待发送数据处理为数字对讲机的通讯装置可识别、可处理并向FM无线收发器发送的数据格式。

具体的，如图1所示，数字对讲机设置有多个按键，每个按键都对应有特定的数据内容，这些数据内容预先存储在数据处理装置的存储单元中。各按键连接数据处理装置的获取单元，获取单元可根据用户按下的按键，到存储单元中获取对应的待发送数据，传送给数据处理装置的组帧单元。

如图2所示，在用户控制数字对讲机输入待发送数据后，数字对讲机中的数据处理装置的组帧单元根据预设置的组帧协议，将待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧。

一般来说，数据帧的格式随着预设置的组帧协议的不同而变化，本发明实施例中，该数据帧中可包括前导码、同步字、数据长度、地址、功能码及待发送数据等内容。

接下来，为了保证数字对讲机和FM无线收发器进行数据内容传输的正确性，防止传输过程中数据内容出错而FM无线收发器无法检测出来等不良情况的发生，数据处理装置中的处理单元将组帧完毕的数据帧进行校验及纠错编码，对应的形成一个校验码和一个纠错码。校验码和纠错码会整合在数据帧上，随着数据帧一同被发送出去，供FM无线收发器检验其所收到的数据帧是否正确，并进行纠错处理。

其中，校验码可采用循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check，简称CRC)， CRC码是数据通信领域中最常用的一种差错校验码，发送端可对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在数据帧的后面，接收端也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。

另外，纠错编码可采用前向纠错编码技术，形成的纠错码为前向纠错码 (ForwardError Correction，简称FEC)。前向纠错码的码字是具有一定纠错能力的码型，接收端在解码后，不仅可以根据前向纠错码发现错误，而且能够判断错误码元所在的位置，并自动纠错。这种纠错码信息不需要储存，不需要反馈，实时性好。所以本发明实施例所提供的数字对讲机采用了这种纠错编码方式。

进而，处理单元可对携带有校验码和纠错码的数据帧进行脉冲编码调制 (PulseCode Modulation，简称PCM)处理，之后可通过数据处理装置与通讯装置连接的输出单元，将脉冲编码调制处理后的数据帧输出给通讯装置。其中，将数据帧进行脉冲编码调制处理，是为了使得通讯装置可以识别所传输的数据帧，从而可进一步对接收到的数据帧进行进一步处理，最终将其通过数字对讲机的天线传输给FM无线收发器。

数据处理装置和通讯装置之间通过40针脚的数据接口连接，其中输出单元调用40针脚的数据接口中的同步串行接口(Synchronous Serial Interface，简称 SSI)，实现向通讯装置传输数据帧。

为了保证数字对讲机的传输质量，延长数字对讲机的传输距离，处理单元在对携带有校验码和纠错码的数据帧进行脉冲编码调制之前，还可对数据帧进行曼彻斯特编码(Manchester Encoding)，也叫做相位编码(Phase Encode，简称PE)，是一个同步时钟编码技术。曼彻斯特编码将时钟和数据包含在数据流中，在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干扰性能。

数字对讲机的数据处理装置在对数据帧进行了脉冲编码调制处理后，即可利用输出单元将该处理完毕的数据帧发送给通讯装置。由于数字对讲机的通讯装置除了可接收来自数据处理装置的数据帧之外，还可直接接收来自用户的音频信号。因此，数据处理装置在向通讯装置发送处理完毕的数据帧之前，需要建立连接数据处理装置和通讯装置的数据通道，供数据处理装置向通讯装置发送经过脉冲编码调制处理的数据帧。此时，数据处理装置的输出单元会向通讯装置发送建立数据通道指令，该建立数据通道指令除了能够指示通讯装置建立数据通道之外，还携带有一些特定参数，其中就包括告知通讯装置所要传输的数据为经过脉冲编码调制处理的特定参数。

通讯装置可根据该特定参数辨别到所接收的数据帧是经过脉冲编码调制处理的，之后才对接收到的数据帧进行频率调制处理。所谓频率调制，顾名思义，就是对无线信号进行信息加载，得到调制波。频率调制是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式，通过利用载波的不同频率来表达不同的信息的技术。

本发明实施例中的建立数据通道指令，其作用为令通讯装置将传送数据的数据路由切换为从数据处理装置接收数据的形式，数据路由切换后，数据处理装置可与通讯装置进行数据通信。

另外，数据处理装置中的输出单元在向通讯装置发送建立数据通道指令的同时，还可向通讯装置发送信道切换指令，令通讯装置将发送数据的信道由数字信号切换为模拟信道，使得通讯装置频率调制处理后的数据帧可以通过通讯装置中的模拟信道以及数字对讲机的天线发送给FM无线收发器。

数据处理装置除了通过建立数据通道指令中携带的特定参数告知通讯装置，其所要传输的数据帧为经过脉冲编码调制处理的。数据处理装置还可在对数据帧进行脉冲编码调制处理后，输出单元输出之前，利用输出单元在数据帧的特定某一处或几处位置添加标识符。

通讯装置在接收到该由数据处理装置传输的数据帧之后，首先查找标识符，并辨别查找到的标识符是否与经过脉冲编码调制处理的数据帧的标识符一致。若一致，则该通讯装置通过辨别得知接收到的由数据处理装置传输的数据帧为经过脉冲编码调制处理的，接下来通讯装置可对接收到的数据帧进行频率调制处理，之后通过切换好的模拟信道和数字对讲机的天线，将频率调制处理后的数据帧发送给FM无线收发器。

经过通讯装置调频处理后的数据格式与FM无线收发器调制格式一致，从而 FM无线收发器可接收并解调由数字对讲机的通讯装置发送的数据内容。

FM无线收发器接收到来自数字对讲机的数据内容后，可将该数据内容进行解调处理，之后进行位同步、帧同步、校验及纠错等数据处理过程后，得到数字对讲机发送的原始数据，并根据原始数据的内容进行相应操作。

综上，本发明实施例提供了一种数字对讲机的数据处理装置，数字对讲机中设置的数据处理装置使得数字对讲机可与FM无线收发器进行数据通信，大大扩展了数字对讲机和无线收发器的使用领域。

相应的，本发明实施例还提供了一种数字对讲机的数据发送方法，如图3所示，该方法包括：

步骤S101、对待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧。

步骤S102、对数据帧进行脉冲编码调制处理。

步骤S103、对脉冲编码调制处理后的数据帧，进行频率调制并发送。

由于在数字对讲机中的数据处理装置将脉冲编码调制处理后的数据帧发送给通讯装置之前，需要建立数据通道。因此，步骤S103之前，通讯装置还需要根据接收到的建立数据通道指令，建立用于接收脉冲编码调制处理后的数据帧的数据通道，以保证数据处理装置和通讯装置之间可以进行数据帧的发送和接收。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种数字对讲机，其特征在于，包括：

数据处理装置，其包括：

组帧单元，用于将待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧；

处理单元，用于对数据帧进行脉冲编码调制处理；

输出单元，用于输出脉冲编码调制处理后的数据帧；

通讯装置，用于将所述数据处理装置输出的脉冲编码调制处理后的数据帧，进行频率调制并发送至调频无线收发器；

其中，所述输出单元还用于向所述通讯装置发送建立数据通道指令；

所述通讯装置根据所述输出单元发送的建立数据通道指令，建立连接所述数据处理装置和所述通讯装置的数据通道；

所述处理单元包括：

校验模块，用于对数据帧进行校验，生成校验码；

纠错模块，用于对数据帧进行纠错编码，生成纠错码；

编码模块，用于对携带有校验码和纠错码的数据帧进行脉冲编码调制处理；

其中，所述编码模块对脉冲编码调制处理后的数据帧添加标识符；

所述通讯装置根据所述标识符，辨别接收到的数据帧是否为经过脉冲编码调制处理的。

2.根据权利要求1所述的数字对讲机，其特征在于，所述编码模块具体用于：

对携带有校验码和纠错码的数据帧进行曼彻斯特编码；

将曼彻斯特编码后的数据帧进行脉冲编码调制处理。

3.根据权利要求1或2所述的数字对讲机，其特征在于，

所述输出单元还用于向所述通讯装置发送信道切换指令；

所述通讯装置根据所述信道切换指令，将数字信道切换为模拟信道。

4.根据权利要求3所述的数字对讲机，其特征在于，

所述建立数据通道指令携带有传输数据类型，所述通讯装置根据所述传输数据类型辨别所接收的数据帧是否为经过脉冲编码调制处理的。

5.一种数字对讲机的数据发送方法，其特征在于，包括：

对待发送数据进行封包组帧处理，形成数据帧；

对数据帧进行脉冲编码调制处理，并对脉冲编码调制处理后的数据帧添加标识符；

根据接收到的建立数据通道指令，建立用于接收脉冲编码调制处理后的数据帧的数据通道；

根据所述标识符，辨别接收到的数据帧是否为经过脉冲编码调制处理的，并对脉冲编码调制处理后的数据帧，进行频率调制并发送至调频无线收发器。