CN106549704B - 一种移动终端应急通信装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种移动终端应急通信装置和移动终端，该应急通信装置，在现有移动终端中调频FM电路基础上，增设第一单刀双掷开关、第一功率放大器、上变频器和麦克风，进而形成同时具有FM信号发送和接收功能的通信装置。在通信过程中，将上述单刀双掷开关的打到第一低噪声放大器的信号输入端后，便可实现音频信号的接收功能，或者，将上述单刀双掷开关的打到第一功率放大器的信号输出端后，便可实现音频信号的发送功能。本发明在现有FM电路结构的基础上，增加少量电路元件，便可达到在无运营商网络覆盖的情况下进行语音通信的目的，结构简单；另外，采用FM广播频段进行应急通信，FM为长波通信，该频段信号具有良好的绕射特性、通信距离远的优点。

Description

一种移动终端应急通信装置及移动终端

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种移动终端应急通信装置及移动终端。

背景技术

目前，快速发展的GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)、CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)等通信系统，给人们的工作和生活创造了极大的便利，但是，上述通信系统的运行均需要依赖地面通信网络和电力系统，所以，在遇到重大灾害、偏僻位置无信号覆盖的情况下，便无法实现其语音或多媒体通信的功能。

基于上述原因，在遇到灾时、位置偏僻等无运营商网络覆盖的特殊情况时，人们通常采用卫星电话的方式进行应急通信。图1是卫星电话通信系统的结构示意图。如图1所示，该系统主要包括通信卫星1、地面基站2和卫星电话3，其中，通信卫星1主要起中继站的作用，即把地面基站发送的电磁波放大后再返送回另一地面基站，地面基站2则是通信卫星1与卫星电话3的接口。利用上述卫星电话通信系统，卫星电话A通过地面基站A发出无线信号，该无线信号被通信卫星1接收后，首先对该无线信号进行信号放大处理，然后将放大后的无线信号发向地面基站2，最后，由地面基站2将无线信号转发给卫星电话B,从而实现两个卫星电话之间的通信。

然而，通过卫星空中接口进行通信所需要的元件一般都比通过移动蜂窝网空中接口进行通信所需要的元件大很多，例如，卫星电话的定向天线通常较大，这样它的定向增益才能克服卫星信号传输所固有的高损耗；卫星电话内部安装的功率放大单元和电池的体积也很大，这也是克服卫星信号传输的高损耗所必须的。所以，导致安装有上述通信元件的卫星电话与普通的蜂窝电话相比，具有体积大、质量重且携带不方便的问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种移动终端应急通信装置及移动终端。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种移动终端应急通信装置，包括设置在所述移动终端中的调频FM电路，所述调频FM电路包括线基天线、第一低噪声放大器、下变频器、CPU芯片和扬声器，所述装置还包括第一单刀双掷开关、第一功率放大器、上变频器和麦克风，其中：

所述线基天线的输入端与所述第一单刀双掷开关的公共端连接，所述第一单刀双掷开关的第一动端与所述第一低噪声放大器的输入端连接，所述第一单刀双掷开关的第二动端与所述第一功率放大器的输出端连接；

所述低噪声放大器的输出端与所述下变频器的输入端连接，所述下变频器的输出端与所述CPU芯片的解调输入端连接，所述CPU芯片的解调输出端与所述扬声器的输入端连接；

所述麦克风的输出端与所述CPU芯片的调制输入端连接，所述CPU芯片的调制输出端与所述上变频器的输入端连接，所述上变频器的输出端与所述第一功率放大器的输入端连接。

根据本发明实施例的第二方面的移动终端，提供包括本发明实施例第一方面提供的移动终端应急通信装置。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种移动终端应急通信装置和移动终端，在现有移动终端中的调频FM电路基础上，增设第一单刀双掷开关、第一功率放大器、上变频器和麦克风，进而形成同时具有FM信号发送和接收功能的通信装置。利用上述装置，在通信过程中，将上述单刀双掷开关的打到第一低噪声放大器的信号输入端后，便可实现音频信号的接收功能，或者，将上述单刀双掷开关的打到第一功率放大器的信号输出端后，便可实现音频信号的发送功能。本发明实施例在现有移动终端FM电路结构的基础上，增加少量电路元件，便可达到在无运营商网络覆盖的情况下进行语音通信的目的，结构简单；另外，本发明实施例采用FM广播频段进行应急通信，FM为长波通信，该频段信号具有良好的绕射特性，具有通信距离远的优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的卫星电话通信系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的移动终端应急通信装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的FM解调模块的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的移动终端应急通信装置的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的移动终端应急通信装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

针对现有技术中的移动终端的应急通信功能不完善的问题，本发明实施例提供了一种移动终端应急通信装置，在现有移动终端中的FM(Frequency Modulation，调频)电路基础上，增设单刀双掷开关、功率放大器、上变频器和麦克风，进而形成同时具有FM信号发送和接收功能的通信装置。利用上述装置，在通信过程中，将上述单刀双掷开关的打到低噪声放大器的信号输入端后，便可实现音频信号的接收功能，或者，将上述单刀双掷开关的打到功率放大器的信号输出端后，便可实现音频信号的发送功能。

图2为本发明实施例一提供的移动终端应急通信装置的结构示意图。如图2所示，该应急通信装置包括设置在移动终端中的调频FM电路，调频FM电路包括线基天线10、第一低噪声放大器14、下变频器15、CPU芯片16和扬声器17，该装置还包括第一单刀双掷开关11、第一功率放大器12、上变频器13和麦克风18。本发明实施例中的线基天线10可以包括耳机、金属伸缩拉杆天线等外置型天线。

其中，线基天线10的输入端与第一单刀双掷开关11的公共端连接，第一单刀双掷开关11的第一动端与第一低噪声放大器14的输入端连接，第一单刀双掷开关11的第二动端与第一功率放大器12的输出端连接；第一低噪声放大器14的输出端与下变频器15的输入端连接，下变频器15的输出端与CPU芯片16的解调输入端连接，CPU芯片16的解调输出端与扬声器17的输入端连接。

麦克风18的输出端与CPU芯片16的调制输入端连接，CPU芯片16的调制输出端与上变频器13的输入端连接，上变频器13的输出端与第一功率放大器12的输入端连接。

利用上述装置，当第一单刀双掷开关11打到其第一动端时，则连通的FM的信号接收回路，进而，通过线基天线10接收FM信号后，经过第一低噪声放大器14的放大和下变频器15的下变频处理，得到基带信号，然后将该基带信号发送给CPU芯片16，经过CPU芯片16的数字无线电处理和解调处理，从而得到音频信号，最后发送给扬声器17输出声音，最终实现了接收其它终端设备或电台基站发送的FM信号。

具体的，在CPU芯片16进行信号解调的过程中，可以采用非相干解调的方法，如图3所示，为本发明实施例提供的CPU芯片16中FM解调模块的结构示意图，具体包括依次连接的限幅单元161、带通滤波单元162、微分单元163、包络检波单元164和低通滤波单元165，其中，限幅单元161的输入端与下变频器15的输出端连接，低通滤波单元165的输出端与扬声器17的输入端连接。

利用限幅单元161可以消除接收信号在幅度上可能出现的畸变，带通滤波单元162限制带外噪声并是调频信号顺利通过；然后，微分单元163把调频信号变成调幅信号，由包络检波单元164检出包络；最后，通过低通滤波单元165取出调制信号。

相反，当第一单刀双掷开关11打到其第二动端时，则连通了FM的信号发送回路，进而，通过麦克风18输入音频信号后，利用CPU芯片16对该音频信号进行频率调制后，得到基带信号，然后利用上变频器13将该基带信号的频谱频移到FM的载波频率上，再经过第一功率放大器12进行功率放大后，最后利用线基天线10将用户的音频信号发射出去。

本发明实施例在现有移动终端FM电路结构的基础上，增加少量电路元件，便可达到在无运营商网络覆盖的情况下进行语音通信的目的，结构简单；另外，本发明实施例采用FM广播频段进行应急通信，FM为长波通信，该频段信号具有良好的绕射特性，具有通信距离远的优点。

进一步的，上述通信装置可以设置为半双工的通信模式，具体的，通过在上述通信装置中增设一个半双工控制器31，该半双工控制器31与第一单刀双掷开关11的动端电连接，其中，该半双工控制器31可以设计为一个物理按键或者在移动终端上的虚拟按键。当将该双工控制器31按下时，便可以控制第一单刀双掷开关11打到其第二动端，从而实现了音频信号的发送；相反，当将该双工控制器31松开时，便可以控制第一单刀双掷开关11打到其第一动端，从而实现了FM信号的接收。进而利用上述装置，便可以实现多人对讲的功能。

在无运营商网络覆盖、且需要两人通话的情况下，还可以将图2中的应急通信装置设计为全双工工作模式，具体的，可以运用FDMA、TDMA等技术，由CPU芯片16控制第一单刀双掷开关11的开关动作，以固定的时隙来收发信号，实现即时应急通信。

由于当使用上述装置发送FM信号时，如果其传输距离比较远，可能会对其它的FM通信装置造成信号干扰，因此，本实施例还提供了一种近距离的信号发射电路。

图4为本发明实施例二提供的移动终端应急通信装置的结构示意图。如图4所示，该装置与图2中的装置相比，还包括板基天线20、第二单刀双掷开关21和第二功率放大器22，第二功率放大器22的放大倍数被设置为小于第一功率放大器12的放大倍数，本发明实施例中的板基天线20可以通过在移动终端的线路板上布设微带线来实现。

其中，上变频器13的输出端与第二单刀双掷开关21公共端连接，第二单刀双掷开关21的第一动端与第二功率放大器22的输入端连接，第二功率放大器22的输出端与板基天线20的输入端连接，第二单刀双掷开关21的第二动端与第一功率放大器12的输入端连接。

利用上述应急通信装置，当第二单刀双掷开关21打到其第一动端时，便连通了近距离FM信号发送回路，进而，通过麦克风18输入音频信号后，利用CPU芯片16对该音频信号进行频率调制后，得到基带信号，然后利用上变频器13将该基带信号的频谱频移到FM的载波频率上，再经过第二功率放大器22进行功率放大后，最后利用板基天线20将用户的音频信号发射出去。

进一步的，当第二单刀双掷开关21打到其第二动端且第一单刀双掷开关11打到其第二动端时，则连通了远距离FM信号发送回路，进而，通过麦克风18输入音频信号后，利用CPU芯片16对该音频信号进行频率调制后，得到基带信号，然后利用上变频器13将该基带信号的频谱频移到FM的载波频率上，再经过第一功率放大器12进行功率放大后，最后利用线基天线10将用户的音频信号发射出去。由于经上述回路发射的信号功率较大，所以距离较远的终端用户也可以接收到该信号。

进一步的，当两个用户的距离较近时，为了节省上述应急通信装置的耗电量，本发明实施例还提供了一种可以接收近距离信号的电路。

图5为本发明实施例三提供的移动终端应急通信装置的结构示意图。如图5所示，该装置与图3中的装置相比还包括第二低噪声放大器23和单刀单掷开关24。

其中，第二功率放大器22的输入端与上变频器13的输出端连接，第二功率放大器22的输出端与单刀单掷开关24的一端连接，单刀单掷开关24的另一端连接分别与第二低噪声放大器24的输入端和第二单刀双掷开关21的公共端连接，第二低噪声放大器23的输出端与下变频器15的输入端连接；第二单刀双掷开关21的第一动端与板基天线20的输入端连接，第二单刀双掷开关21的第二动端与第一功率放大器12的输入端连接。

利用上述装置，当单刀单掷开关24闭合，同时，第二单刀双掷开关21打到其第一输入端后，便连通了近距离FM信号发送回路，进而，通过麦克风18输入音频信号后，利用CPU芯片16对该音频信号进行频率调制后，得到基带信号，然后利用上变频器13将该基带信号的频谱频移到FM的载波频率上，再经过第二功率放大器22进行功率放大后，最后利用板基天线20将用户的音频信号发射出去。

当单刀单掷开关24闭合，第二单刀双掷开关21打到其第二输入端，第一单刀双掷开关11打到其第二动端时，同时，控制第二低噪声放大器23处于非使能状态，则连通了远距离FM信号发送回路，进而，通过麦克风18输入音频信号后，利用CPU芯片16对该音频信号进行频率调制后，得到基带信号，然后利用上变频器13将该基带信号的频谱频移到FM的载波频率上，再经过第二功率放大器22和第一功率放大器12进行功率放大后，最后利用线基天线10将用户的音频信号发射出去，当然，还可以控制第二功率放大器22处于非使能状态。

当单刀单掷开关24断开，同时，第二单刀双掷开关21打到其第一输入端后，便连通了近距离FM信号接收回路，通过板基天线20接收FM信号后，经过第二低噪声放大器23的放大和下变频器15的下变频处理，得到基带信号，然后将该基带信号发送给CPU芯片16，经过CPU芯片16的数字无线电处理和解调处理，从而得到音频信号，最后发送给扬声器17输出声音，最终实现了附近的其它终端设备发送的FM信号。

当单刀单掷开关24断开，同时，第二单刀双掷开关21打到其第二输入端，第一单刀双掷开关11打到其第一动端时，则连通的远距离FM的信号接收回路，进而，通过线基天线10接收FM信号后，经过第一低噪声放大器14的放大和下变频器15的下变频处理，得到基带信号，然后将该基带信号发送给CPU芯片16，经过CPU芯片16的数字无线电处理和解调处理，从而得到音频信号，最后发送给扬声器17输出声音，最终实现了接收其它终端设备或电台基站发送的FM信号。

利用上述装置，当通信的移动终端距离较近时，便可以使用终端的近距离信号功能，这样，一方面可以减少对其它设备的信号干扰，另一发面，由于进行近距离信号的接收和发送使用的功率放大器和低噪声放大器由于其放大倍数小，进而可以减少耗电量，保证终端的续航时间。

进一步的，由于本实施例中的线基天线10采用终端上的耳机等外置天线，所以可能在通信过程中存在线基天线10与终端接触不良的状态，即线基天线10与第一单刀双掷开关11的公共端的连接断开，为了保证通信的流畅，本发明实施例中，上述装置还包括天线状态检测单元30，该天线状态检测单元30的输入端第一单刀双掷开关11的公共端连接、输出端分别与第二单刀双掷开关21的动端和单刀单掷开关24的动端电连接。在通信过程中，当天线状态检测单元30检测到线基天线10与第一单刀双掷开关11的公共端断开时，则控制第二单刀双掷开关21打到板基天线20的输入端、并单刀单掷开关24的断开或闭合，即采用近距离通信功能，当检测到线基天线10与第一单刀双掷开关11的公共端连接状态良好时，再切换到远距离通信功能。

为实现上述装置的视频、图片等通信功能，本发明实施例中，上述装置还包括多媒体单元32，该多媒体单元32与CPU芯片16电连接。

另外，考虑到在应急通信过程中，可能会需要对用户位置进行定位的需要，本发明实施例中，上述装置还包括GPS定位器33，该GPS定位器33与CPU芯片16电连接。

利用上述实施提供的应急通信装置，本发明实施还提供了一种移动终端。图6是本发明实施例提供的一种移动终端的结构示意图。其中，本发明实施例中的移动终端可以是移动电话、平板设备、个人数字助理等。

如图6所示，终端600可以包括以下一个或多个组件：CPU602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。

CPU 602通常控制终端600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。CPU 602可以包括一个或多个处理器620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，CPU602可以包括一个或多个模块，便于CPU602和其他组件之间的交互。例如，CPU602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和CPU602之间的交互；CPU602还可以包括通信模式控制模块，该通信模式控制模块分别与上述实施例中应急通信装置的第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和单刀单掷开关连接，通过控制上述开关的开关动作，来控制上述应急通信装置工作在全双工模式或半双工模式。

存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在终端600的操作。这些数据的示例包括用于在终端600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。

电源组件606为终端600的各种组件提供电能。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为终端600生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件608包括在所述终端600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。

音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(MIC)，当终端600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口612为CPU602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为终端600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到终端600的打开/关闭状态，组件的相对定位。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件616被配置为便于终端600和其他设备之间有线或无线方式的通信，通信组件616中设有射频电路以及与射频电路电连接的天线，同时，还包括上述应急通信装置中的FM信号收发电路。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处可以相互参考。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种移动终端应急通信装置，其特征在于，包括设置在所述移动终端中的调频FM电路，所述调频FM电路包括线基天线、第一低噪声放大器、下变频器、CPU芯片和扬声器，所述装置还包括第一单刀双掷开关、第一功率放大器、上变频器和麦克风，其中：

所述线基天线的输入端与所述第一单刀双掷开关的公共端连接，所述第一单刀双掷开关的第一动端与所述第一低噪声放大器的输入端连接，所述第一单刀双掷开关的第二动端与所述第一功率放大器的输出端连接；

所述低噪声放大器的输出端与所述下变频器的输入端连接，所述下变频器的输出端与所述CPU芯片的解调输入端连接，所述CPU芯片的解调输出端与所述扬声器的输入端连接；

所述麦克风的输出端与所述CPU芯片的调制输入端连接，所述CPU芯片的调制输出端与所述上变频器的输入端连接，所述上变频器的输出端与所述第一功率放大器的输入端连接；

所述装置还包括板基天线、第二单刀双掷开关和第二功率放大器，其中：

所述上变频器的输出端与所述第二单刀双掷开关公共端连接，所述第二单刀双掷开关的第一动端与所述第二功率放大器的输入端连接，所述第二功率放大器的输出端与所述板基天线的输入端连接，所述第二单刀双掷开关的第二动端与所述第一功率放大器的输入端连接；所述第二功率放大器的功率放大倍数小于所述第一功率放大器的功率放大倍数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二低噪声放大器和单刀单掷开关，其中：

所述第二功率放大器的输入端与所述上变频器的输出端连接，所述第二功率放大器的输出端与所述单刀单掷开关的一端连接，所述单刀单掷开关的另一端连接分别与所述第二低噪声放大器的输入端和所述第二单刀双掷开关的公共端连接，所述第二低噪声放大器的输出端与所述下变频器的输入端连接；

所述第二单刀双掷开关的第一动端与所述板基天线的输入端连接，所述第二单刀双掷开关的第二动端与所述第一功率放大器的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CPU芯片包括依次连接的限幅单元、带通滤波单元、微分单元、包络检波单元和低通滤波单元，其中，所述限幅单元的输入端与所述下变频器的输出端连接，所述低通滤波单元的输出端与所述扬声器的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括天线状态检测单元，所述天线状态检测单元的输入端与所述第一单刀双掷开关的公共端连接、输出端分别与所述第二单刀双掷开关和所述单刀单掷开关连接；所述天线状态检测单元用于控制所述第二单刀双掷开关打到其第一动端或第二动端，以及，用于控制所述单刀单掷开关的断开或闭合。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括半双工控制器，所述半双工控制器与所述第一单刀双掷开关电连接，用于控制所述第一单刀双掷开关打到其第一动端或第二动端。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括多媒体单元，所述多媒体单元与所述CPU芯片电连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括GPS定位器，所述GPS定位器与所述CPU芯片电连接。

8.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1至7任一所述的移动终端应急通信装置。

Images