CN105207731A - Dtmf控制信令插入方法及其dtmf信号发送电路 - Google Patents

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朱国珊
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Abstract

本发明提供了一种适用于中、短波应急广播的DTMF控制信令插入方法及其DTMF信号发送电路。在中、短波发射台通过信源切换将DTMF控制信令音频插入在节目播出信号中；具体方法为：通过信源切换，首先切换到DTMF信令信源，将编码后的DTMF控制信令音频信号输出给发射机调制到原有载波上传输，然后切换到应急广播节目音频信源。通过指令控制信源先后切换为应急广播DTMF信令音频和节目音频的方式，在原频点射频中先后插入了应急广播DTMF控制信令和节目音频，发射台发射应急广播节目射频之前先发射DTMF控制信令射频，远程唤醒技术难度更低，唤醒更快。

Description

DTMF控制信令插入方法及其DTMF信号发送电路
技术领域
本发明涉及一种DTMF控制信令插入方法及其DTMF信号发送电路，特别是涉及一种适用于应急广播系统领域的DTMF控制信令插入方法及其DTMF信号发送电路。
背景技术
终端唤醒指在应急广播无线信号覆盖到的区域，通过控制信号使终端自动开机，及时收听应急广播节目。终端唤醒技术是保证听众第一时间采取避灾救险措施、尽量减少伤亡和损失的最后一道环节，在业界被称为应急信息发布“最后一公里”问题。现阶段，我国各地区、各覆盖方式在解决这一问题上并无统一的技术手段，采用不同的远程唤醒技术。在中短波广播领域适宜采用DTMF（DualToneMultiFrequency双音多频）技术传输终端唤醒控制信令。应急广播中短波覆盖网中的远程唤醒技术是指将DTMF控制信令发送到用户终端，实现无线网络之间有效的通信识别和可靠的远程控制响应，同时还要有效抵御恶意攻击和防范干扰误启动。
DTMF双音多频信令插入技术，是在广播节目信号中插入双音多频编码的控制信令，用户终端接收到无线电波时即受控自动开机收听应急广播节目。现有技术中提出的插入方法为在节目音频间隙插入DTMF信令，该方式将DTMF信令插入在节目信源信号中。为保证DTMF信令能在正常广播节目中插入，首先要通过节目间隙侦测模块来检出足够时长的广播节目音频间隙，并控制DTMF编码装置产生持续至少45ms的应急广播信令，与延时适当时长的节目音频混合。信令按一定频度播发。该方法中的DTMF信令插入各时间参数关系如图1所示。
图1中，DTMF信令插入的各个时间参数分别为：音频间隙时长t，最小音频间隙时长T间，插入信令时长T信，音频延迟时长T延。t是变量，节目音频中会有各种时长的音频间隙t，而我们只选择大于T间的音频间隙，用来插入DTMF信令。T间、T信和T延是人为设定的时间常数，T间、T延由T信决定，三者关系为：T间>T延>T信。其中：T间-T延=DTMF信令首端保护时间间隙，保证信令插入不会覆盖原节目间隙前的音频；T延-T信=DTMF信令尾端保护时间间隙，保证信令插入不会覆盖原节目间隙后的音频。
由于节目音频间隙出现的随机性，控制信令发送总时长具有不确定性，而且耗时比一次性发送全部控制信令码元更多，不能最快实现远程唤醒。而且该方式需要在在发射台机房信号处理环节增加延迟电路模块和音频间隙检测模块，有一定技术难度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种远程唤醒技术难度更低，唤醒更快的DTMF控制信令插入方法及其DTMF信号发送电路。
本发明采用的技术方案如下：一种DTMF控制信令插入方法，其特征在于，在中、短波发射台通过信源切换将DTMF控制信令音频插入在节目播出信号中；具体方法为：通过信源切换，首先切换到DTMF信令信源，将编码后的DTMF控制信令音频信号输出给发射机调制到原有载波上传输，然后切换到应急广播节目音频信源输出给发射机调制到原有载波上传输。
插入的DTMF控制信令为完整编码信令，一次性实现插入，发送信令耗时可知——N·T信ms（N为DTMF信令码元个数）。该方式通过先后切换DTMF信令音频和节目音频，在射频中中先后加入了DTMF信令和应急广播节目音频。
通过信源切换指令实现应急广播DTMF控制信令信号和应急广播节目音频信号的自动切换。实现简单可靠，且实时性更强。
所述信源切换指令通过发射台播出监控系统发送。当发射台播出监控系统收到接收解析服务器发出的切换需求信息后，将需要转换信源的控制指令发送给信源切换器。
所述发射台播出监控系统与接收解析服务器通信决定是否发出信源切换指令。切换需求信息通过接收解析服务器发送，接收解析服务器接收解析切换需求信息，发送给发射台播出监控系统。
所述应急广播节目音频通过接收解析服务器发送。接收解析服务器解析出应急广播节目音频直接发送给信源切换器。
DTMF控制信令由DTMF信号发送板生成，在生成过程中进行了对控制码的加密以及DTMF信号编码，所述应急广播节目音频通过接收解析服务器发送。DTMF发送板中的单片机监测到控制码数据输入后，则说明需要进行终端唤醒，则对控制码进行加密形成控制码密文，再传输给DTMF芯片编码为DTMF控制信令信号发送给信源切换器。
基于上述DTMF控制信令插入方法的DTMF信号发送电路，其特征在于，包括接收解析服务器、发射台播出监控系统、DTMF信号发送板、信源切换器和发射机；所述接收解析服务器分别输出应急广播音频到信源切换器、输出控制码到DTMF信号发送板、输出切换需求信息到发射台播出监控系统；所述发射台播出监控系统与接收解析服务器通信决定是否发出信源切换指令；所述DTMF信号发送板包括接收控制码并对其加密的单片机；还包括将加密后的控制码转换为DTMF信号的DTMF芯片；所述信源切换器进行信源切换输出信源音频；所述发射机接收信源音频并将其调制为射频信号发送出去。
所述发射台播出监控系统与接收解析服务器相连，切换需求信息通过接收解析服务器发送给发射台播出监控系统。
所述信源切换器与DTMF信号发送板相连，DTMF控制信令通过对控制码进行加密、DTMF编码的DTMF发送板发送给信源切换器。
所述信源切换器与接收解析服务器相连，应急广播节目音频通过接收解析服务器发送给信源切换器。
所述信源切换器与发射机相连，发射机将信源切换器输出的音频调制为射频信号发送。
所述DTMF信号发送板通过音频输出接口与信源切换器相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过切换指令控制信源先后切换为应急广播DTMF信令音频和节目音频的方式，在原频点射频中先后插入了应急广播DTMF控制信令和节目音频，发射台发射应急广播节目射频之前先发射DTMF控制信令射频，远程唤醒技术难度更低，唤醒更快。
附图说明
图1为现有技术DTMF信令插入方法示意图。
图2为本发明其中一实施例中的原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
具体实施例一
如图2所示的DTMF控制信令插入方法及其DTMF信号发送电路，在中、短波发射台通过信源切换将DTMF控制信令音频插入在节目播出信号中；具体方法为：通过信源切换，首先切换到DTMF信令信源，将编码后的DTMF控制信令音频信号输出给发射机调制到原有载波上传输，然后切换到应急广播节目音频信源输出给发射机调制到原有载波上传输。DTMF信号发送电路包括接收解析服务器、发射台播出监控系统、DTMF信号发送板、信源切换器和发射机；所述接收解析服务器分别输出应急广播音频到信源切换器、输出控制码到DTMF信号发送板、输出切换需求信息到发射台播出监控系统；所述发射台播出监控系统与接收解析服务器通信决定是否发出信源切换指令；所述DTMF信号发送板包括接收控制码并对其加密的单片机；还包括将加密后的控制码转换为DTMF信号的DTMF芯片；所述信源切换器进行信源切换输出信源音频；所述发射机接收信源音频并将其调制为射频信号发送出去。
插入的DTMF控制信令为完整编码信令，一次性实现插入，发送信令耗时可知——N·T信ms（N为DTMF信令码元个数）。该方式通过先后切换DTMF信令音频和节目音频，在原频点模拟广播信道中先后加入了DTMF信令和应急广播节目音频。
DTMF双音频中的8种频率可一高一低两两构成16种组合，代表16种数字或按键。编码时：由通讯密码和开关码或重置码组成的控制码处理过程为：十进制数或字母→加密→DTMF编码，内部将每位十进制数或每个字母转换为一个DTMF信号。
通过信源切换指令实现应急广播DTMF控制信令信号和应急广播节目音频信号的自动切换。实现简单可靠，且实时性更强。
在本具体实施例中，所述信源切换器与发射台播出监控系统相连，信源切换指令通过发射台播出监控系统发送。接收解析服务器解析出切换需求信息，发送给发射台播出监控系统。发射台播出监控系统收到接收解析服务器发出的切换需求信息后，将需要转换信源的控制指令发送给信源切换器。
在本具体实施例中，所述DTMF信号发送板通过音频输出接口与信源切换器相连。还包括与DTMF信号发送板相连的发射调制度调整电位器，用于调整输出DTMF信号输出电平值（调制度）。
具体实施例二
与具体实施例一的区别在于：所述发射台播出监控系统与接收解析服务器通信决定是否发出信源切换指令，DTMF控制信令由DTMF信号发送板生成，在生成过程中进行了对控制码的加密以及DTMF信号编码，所述应急广播节目音频通过接收解析服务器发送。接收解析服务器解析出应急广播节目音频直接发送给信源切换器。
所述信源切换器与DTMF信号发送板相连，DTMF控制信令通过对控制码进行加密、DTMF编码的DTMF发送板发送给信源切换器。DTMF发送板中的单片机监控到控制码数据输入后，则说明需要进行终端唤醒，则对控制码进行加密形成控制码密文，再传输给DTMF芯片编码为DTMF控制信令信号发送给信源切换器。

Claims (7)

1.一种DTMF控制信令插入方法，其特征在于，在中、短波发射台通过信源切换将DTMF控制信令音频插入在节目播出信号中；具体方法为：通过信源切换，首先切换到DTMF信令信源，将编码后的DTMF控制信令音频信号输出给发射机调制到原有载波上传输，然后切换到应急广播节目音频信源输出给发射机调制到原有载波上传输。
2.根据权利要求1所述的DTMF控制信令插入方法，其特征在于，通过信源切换指令实现应急广播DTMF控制信令信号和应急广播节目音频信号的自动切换。
3.根据权利要求2所述的DTMF控制信令插入方法，其特征在于，所述信源切换指令通过发射台播出监控系统发送。
4.根据权利要求2所述的DTMF控制信令插入方法，其特征在于，所述发射台播出监控系统与接收解析服务器通信决定是否发出信源切换指令。
5.根据权利要求2所述的DTMF控制信令插入方法，其特征在于，所述DTMF控制信令由DTMF信号发送板生成，在生成过程中进行了对控制码的加密以及DTMF信号编码，所述应急广播节目音频通过接收解析服务器发送。
6.基于权利要求1到5之一所述的DTMF控制信令插入方法的DTMF信号发送电路，其特征在于，包括接收解析服务器、发射台播出监控系统、DTMF信号发送板、信源切换器和发射机；所述接收解析服务器分别输出应急广播音频到信源切换器，输出控制码到DTMF信号发送板，输出切换需求信息到发射台播出监控系统；所述发射台播出监控系统与接收解析服务器通信决定是否发出信源切换指令；所述DTMF信号发送板包括接收控制码并对其加密的单片机；还包括将加密后的控制码转换为DTMF信号的DTMF芯片；所述信源切换器进行信源切换输出信源音频；所述发射机接收信源音频并将其调制为射频信号发送出去。
7.根据权利要求6所述的DTMF信号发送电路，其特征在于，所述DTMF信号发送板通过音频输出接口与信源切换器相连。
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