CN106211094A - 一种微型长距离语音对讲实现方法及系统 - Google Patents

一种微型长距离语音对讲实现方法及系统 Download PDF

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薄斌
陶风波
何力波
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Shenzhen Huaneng Zhichuang Technology Co Ltd
SUZHOU AOKUILA ELECTRONICS SCIENCE CO Ltd
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Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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SUZHOU AOKUILA ELECTRONICS SCIENCE CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种微型长距离语音对讲实现方法及系统，包括互相连接的电源模块、MCU模块和KEY模块，所述MCU模块还连接有DMR模块和PA模块；能够实现点对点对讲、点对多点呼叫和集群方式呼叫。本发明特别采用长距离语音对讲设计和实现方案，运用模拟对讲的无线通讯方式，具有多信道，同时具有加密功能；支持DMR协议，能够实现5公里范围内的无线语音对讲交流和文字短信交互，适合于移动终端使用。本发明设备体积微小，可集成移动终端设备，易于安装，无需布线，语音、短信交互。

Description

一种微型长距离语音对讲实现方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信及语音对讲设备，尤其是一种微型长距离语音对讲实现方法及系统。
背景技术
现今，大多数语音对设备支持模拟对讲和数字对讲两种方式。模拟对讲机是将储存的信号调制到对讲机传输频率上。数字对讲机是采用数字通信技术进行设计的对讲机，数字对讲机是将语音信号数字化，以数字编码形式传播，也就是说，对讲机传输频率上的全部调制均为数字。
数字对讲机存在诸多优点，它可以在一条指定的信道上装载更多用户，提高频谱利用率，能够解决频率拥挤，具有长远的意义。模拟对讲机较数字对讲机出现的早，成熟的技术，加上价格上的优势，使得数字对讲机在现阶段还无法完全替代模拟对讲机的地位。
然而，模拟对讲设备体积大，不方便集成至微小型设备中，同时模拟广播方式无数据加密。数字对讲机的传输距离要优于模拟对讲机，但数字对讲对网络通讯要求高，抗干扰能力差，必需应用在网络通畅的环境。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种微型长距离语音对讲实现方法及系统，实现长距离5公里范围无线语音交流和文字交互。同时具有语音文字加密功能。
技术方案：一种微型长距离语音对讲实现方法，首先根据不同应用场景选择对讲模式，当选择点对点呼叫模式进行语音对讲时则采用以下步骤：
(A1)启动语音对讲的呼叫端；
(A2)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(A3)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(A4)呼叫端与应答端进行双向语音对讲或者发送短信息；
当选择点对多点呼叫模式进行语音对讲时则采用以下步骤：
(B1)启动语音对讲的呼叫端；
(B2)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(B3)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(B4)呼叫端对多个应答端进行组呼、广播，组内用户接收呼叫端的呼叫对讲或者在组内发送短信息；
当选择集群模式语音对讲时则采用以下步骤：
(C1)DMR模块基于DMR协议为集群用户设置集群组；
(C2)启动集群组内所有用户的对讲端；
(C3)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(C4)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(C5)集群组内各对讲端进行广播式群发或者点对点单发。
进一步的，步骤(A2)、(B2)和(C3)中所述若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息具体包括如下情况：若检测到遥毙状态，MCU模块则通过PTT配置模块发送串口包提示错误原因信息或者通过串口指令对模块进行配置，所述错误原因是遥毙且无法执行命令；若检测到非IDLE状态，则提示错误原因是忙碌。
一种微型长距离语音对讲系统，包括互相连接的电源模块、MCU模块和KEY模块，所述MCU模块还连接有DMR模块和PA模块；所述MCU模块用于发起或者终止语音对讲，控制各对讲端进行语音交互并对呼叫组群进行管理；DMR模块用于根据不同对讲模式管理DMR协议；PA模块用于对频段功率和声音功率进行控制；KEY模块用于将对讲端的按键信息转化为指令数据发送至MCU模块；电源模块用于供电并进行电能管理。
进一步的，所述对讲模式包括点对点呼叫模式、点对多点呼叫模式和集群模式。
进一步的，所述微型长距离语音对讲实现设备的频率范围为400～470MHz，频率间隔为12.5kHz，接收灵敏度为-118dBm。
进一步的，所述电源模块的供电电压为4V。
进一步的，所述PA模块的射频输出功率为0.5W～2W。
进一步的，所述微型长距离语音对讲实现设备中预置有16个信道，每个信道均设有扫描列表、开启接收紧急报警开关与指示、预选有报警系统并且开启增强功能译码。
进一步的，MCU模块内设有PTT配置模块，PTT配置模块通过配置管脚来控制语音信号的发送。
进一步的，MCU模块通过串口协议配置进行语音信号的接收和发送功能，并通过串口命令写入信道切换配置包切换到所需的通道。
有益效果：本发明特别采用长距离语音对讲设计和实现方案，运用模拟对讲的无线通讯方式，具有多信道，同时具有加密功能；支持DMR协议，能够实现5公里范围内的无线语音对讲交流和文字短信交互，适合于移动终端使用。本发明设备体积微小，可集成移动终端设备，易于安装，无需布线，语音、短信交互。
附图说明
图1是本发明硬件结构示意图；
图2是本发明点对点模式结构示意图；
图3是本发明点对多点模式结构示意图；
图4是本发明集群模式结构示意图；
图5(a)、图5(b)、图5(c)是本发明引脚结构示意图。
具体实施方式
下面通过一个最佳实施例并结合附图对本技术方案进行详细说明。
如图1所示，一种微型长距离语音对讲系统，该设备根据对讲时的角色功能可分为呼叫端与应答端，二者结构相同，均包括互相连接的电源模块、MCU模块和KEY模块，MCU模块还连接有DMR模块和PA(Power Amplifier，功率放大器)模块；MCU模块用于发起或者终止语音对讲，控制各对讲端进行语音交互并对呼叫组群进行管理；DMR模块用于根据不同对讲模式管理DMR协议，对讲模式包括点对点呼叫模式、点对多点呼叫模式和集群模式。；PA模块用于对频段功率和声音功率进行控制，其射频输出功率为0.5W～2W；KEY模块用于将对讲端的按键信息转化为指令数据发送至MCU模块；电源模块用于供电并进行电能管理，其供电电压为4V。
本发明微型长距离语音对讲实现设备的频率范围为400～470MHz，频率间隔为12.5kHz，接收灵敏度为-118dBm。
所述微型长距离语音对讲实现设备中预置有16个信道，每个信道均设有扫描列表、开启接收紧急报警开关与指示、预选有报警系统、开启增强功能译码，并且在DMR服务里面的加密打钩，选择好所需要的加密方式。
MCU模块内设有PTT配置模块，PTT配置模块通过配置管脚来控制语音信号的发送，当用PTT管脚控制发射时，则设备按照默认的信道的频率和联系人进行语音呼叫，将PTT管脚拉低，则启动发射；将PTT管脚拉高，则结束发射。
MCU模块通过串口协议配置进行语音信号的接收和发送功能，并通过串口命令写入信道切换配置包切换到所需的通道。
其具体实现方法如下：
首先根据不同应用场景选择对讲模式，本发明可以实现点对点对讲、点对多点呼叫和集群方式呼叫。
当选择点对点呼叫模式进行语音对讲时则采用以下步骤，如图2所示：
(A1)启动语音对讲的呼叫端；
(A2)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(A3)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(A4)呼叫端与应答端进行双向语音对讲或者发送短信息；
当选择点对多点呼叫模式进行语音对讲时则采用以下步骤，如图3所示：
(B1)启动语音对讲的呼叫端；
(B2)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(B3)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(B4)呼叫端对多个应答端进行组呼、广播，组内用户接收呼叫端的呼叫对讲或者在组内发送短信息；
当选择集群模式语音对讲时则采用以下步骤，如图4所示：
(C1)DMR模块基于DMR协议为集群用户设置集群组；
(C2)启动集群组内所有用户的对讲端；
(C3)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(C4)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(C5)集群组内各对讲端进行广播式群发或者点对点单发。
其中，步骤(A2)、(B2)和(C3)中所述若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息具体包括如下情况：若检测到遥毙状态，MCU模块则通过PTT配置模块发送串口包提示错误原因信息或者通过串口指令对模块进行配置，具体的配置内容可根据需要选择，例如可配置遥开、主叫、被叫、短信，报警，监听业务等。所述错误原因是遥毙且无法执行命令；若检测到非IDLE(空闲)状态，MCU模块的大部分指令均无法被执行，则提示错误原因是忙碌。
本发明设备体积微小，可集成移动终端设备，各模块引脚如图5(a)、图5(b)、图5(c)所示，采用的是DMO(Direct Mode Operation，直通工作模式)模块，其中图5(a)是侧面，图5(b)是背面，图5(c)正面。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型长距离语音对讲实现方法，其特征在于，首先根据不同应用场景选择对讲模式，当选择点对点呼叫模式进行语音对讲时则采用以下步骤：
(A1)启动语音对讲的呼叫端；
(A2)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(A3)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(A4)呼叫端与应答端进行双向语音对讲或者发送短信息；
当选择点对多点呼叫模式进行语音对讲时则采用以下步骤：
(B1)启动语音对讲的呼叫端；
(B2)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(B3)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(B4)呼叫端对多个应答端进行组呼、广播，组内用户接收呼叫端的呼叫对讲或者在组内发送短信息；
当选择集群模式语音对讲时则采用以下步骤：
(C1)DMR模块基于DMR协议为集群用户设置集群组；
(C2)启动集群组内所有用户的对讲端；
(C3)扫描对讲频段，检测音频设备状态，若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息；
(C4)呼叫成功后，选择DMR模块是否对语音对讲加密；
(C5)集群组内各对讲端进行广播式群发或者点对点单发。
2.根据权利要求1所述的一种微型长距离语音对讲实现方法，其特征在于，步骤(A2)、(B2)和(C3)中所述若检测到故障或呼叫不成功则提示错误原因信息具体包括如下情况：若检测到遥毙状态，MCU模块则通过PTT配置模块发送串口包提示错误原因信息或者通过串口指令对DMR模块进行配置，所述错误原因是遥毙且无法执行命令；若检测到非IDLE状态，则提示错误原因是忙碌。
3.一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，包括互相连接的电源模块、MCU模块和KEY模块，所述MCU模块还连接有DMR模块和PA模块；所述MCU模块用于发起或者终止语音对讲，控制各对讲端进行语音交互并对呼叫组群进行管理；DMR模块用于根据不同对讲模式管理DMR协议；PA模块用于对频段功率和声音功率进行控制；KEY模块用于将对讲端的按键信息转化为指令数据发送至MCU模块；电源模块用于供电并进行电能管理。
4.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述对讲模式包括点对点呼叫模式、点对多点呼叫模式和集群模式。
5.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述微型长距离语音对讲实现设备的频率范围为400～470MHz，频率间隔为12.5kHz，接收灵敏度为-118dBm。
6.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述电源模块的供电电压为4V。
7.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述PA模块的射频输出功率为0.5W～2W。
8.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述微型长距离语音对讲实现设备中的MCU模块中预置有16个信道，每个信道均设有扫描列表、开启接收紧急报警开关与指示、预选有报警系统并且开启增强功能译码。
9.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述MCU模块内设有PTT配置模块，PTT配置模块通过配置管脚来控制语音信号的发送。
10.根据权利要求3所述的一种微型长距离语音对讲系统，其特征在于，所述MCU模块通过串口协议配置进行语音信号的接收和发送功能，并通过串口命令写入信道切换配置包切换到所需的通道。
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