CN107493103A - 一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块 - Google Patents

一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块 Download PDF

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刘婷婷
龚石韦
张俊
龚道礼
杨涛
郭玉
袁锐
谢聪
张豪兵
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Abstract

本发明公开了一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，包括语音信号获取单元、声码单元、调制解调单元及扬声单元；语音信号获取单元用于将声音转换为模拟语音信号；声码单元用于将模拟语音信号编码成数字语音信号、并将调制解调单元解调后的数字语音信号解码成模拟语音信号；调制解调单元用于将语音信号获取单元获取的模拟语音信号及声码单元编码的数字语音信号进行调制、并将接收的低频信号进行解调；扬声单元用于将调制解调单元解调及声码单元解码的模拟语音信号转换为声音。本发明实现了可根据需求进行数字语音信号和模拟语音信号的发送及接收，进而实现不同类型的语音信号的传输需求，且其结构简单、成本低。

Description

一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块
技术领域
本发明涉及语音信号传输技术，尤其是涉及一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块。
背景技术
语音信号的传输方式主要有两种，一种为数字语音信号，其具有抗干扰性强、传输距离长、频谱利用率低、易于加密等优点，但是其电路结构复杂，另一种为模拟语音信号，其信号较为直观、硬件电路要求简单、制造成本低廉，但是其保密性差、易干扰。目前，一般的无线电台多根据其具体需求仅仅设置模拟语音或数字语音进行传输，其无法适应不同的信号传输需求；虽然市场上已出现了同时具备模拟语音信号和数字语音信号传输的无线电台，但是其电路结构复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，解决现有技术中无线电台存在无法适应不同的信号传输需求及电路结构复杂的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，包括语音信号获取单元、声码单元、调制解调单元及扬声单元；所述语音信号获取单元用于将声音转换为模拟语音信号；所述声码单元用于将语音信号获取单元获取的模拟语音信号编码成数字语音信号、并用于将调制解调单元解调后的数字语音信号解码成模拟语音信号；所述调制解调单元用于将语音信号获取单元获取的模拟语音信号及声码单元编码的数字语音信号进行调制、并用于将接收的低频信号进行解调；所述扬声单元用于将调制解调单元解调的模拟语音信号及声码单元解码的模拟语音信号转换为声音。
与现有技术相比，本发明可通过调制解调单元直接将语音信号获取单元获取的模拟语音信号调制后通过射频模块发送出去，也可通过声码单元将语音信号获取单元获取的模拟语音信号编码为数字语音信号后再由调制解调单元调制，并由射频模块发送出去；同时调制解调单元解调的模拟语音信号可直接转换为声音，其解调的数字语音信号则可经过声码单元解码后转换为声音，其实现了可根据需求进行数字语音信号和模拟语音信号的发送及接收，进而实现不同类型的语音信号的传输需求，且其结构简单、成本低。
附图说明
图1是本发明的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块的连接框图；
图2是本发明的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块的电路原理示意图。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，本发明提供了一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块100，包括语音信号获取单元11、声码单元12、调制解调单元13、扬声单元14、第一选择单元15及第二选择单元16。
语音信号获取单元11包括一用于将声音转换为模拟语音信号的拾音器U5及一用于将拾音器U5转换的模拟语音信号滤波放大的第一放大器U3，拾音器U5具体由咪头组成，其可实现声电信号的转换，第一放大器U3可采用一运算放大器，其可将咪头转换的语音模拟信号进行滤波放大，其可采用型号为LMV931的运算放大器。
第一选择单元15主要用于控制语音信号获取单元11与声码单元12或调制解调单元13电连接，其可采用单刀双掷开关芯片K1，该单刀双掷开关芯片K1输入端的第3管脚与第一放大器U3的输出端连接，其输出端的第1管脚和第2管脚分别与调制解调单元13和声码单元12连接。其中，该单刀双掷开关芯片K1可采用型号为ADG819的选择开关。
声码单元12用于将语音信号获取单元11获取的模拟语音信号编码成数字语音信号，并将其发送至调制解调单元13，同时其可将调制解调单元13解调后的数字语音信号解码成模拟语音信号，并通过其语音输出端输出。声码单元12可采用一声码芯片U2，其语音输入端与单刀双掷开关芯片K1的输出端的第2管脚连接，当单刀双掷开关芯片K1连通声码芯片U2和第一放大器U3时，声码芯片U2可将放大滤波后的模拟语音信号编码形成数字语音信号。本实施例的声码单元12具体可采用型号为CMX618的声码器。
调制解调单元13用于将语音信号获取单元11获取的模拟语音信号和声码单元12编码的数字语音信号进行调制、并用于将接收的低频语音信号进行解调。调制解调单元13具体可可采用一调制解调芯片U1，其语音输入端与单刀双掷开关芯片K1的输出端的第1管脚连接，当单刀双掷开关芯片K1连通调制解调芯片U1的语音输入端与第一放大器U3时，其可将滤波放大后的模拟语音信号进行调制，以便于后续的射频模块200将其传输出去，且调制解调芯片U1的SPI总线接口与声码芯片U2的CBUS总线接口连接，其能够将声码芯片U2编码的数字语音信号进行调制；同时，射频模块200接收的语音信号也发送至调制解调芯片U1，其可将接收的低频语音信号进行解调，便于后续形成声音；其中，调制解调芯片U1的型号为CMX7141，其内置有两个调制器和一个解调器，两个调制器的输出信号接口MOD1、MOD2及解调器的输入信号接口RX_I、RX_Q均与射频模块200连接，而MCU模块300则与调制解调芯片U1的CBUS总线接口连接以便于控制调制解调芯片U1工作。
第二选择单元16用于将扬声单元14与声码单元12或调制解调单元13的输出端电连接，进而可选择的将模拟语音信号或数字语音信号转换为声音。其具体可采用单刀双掷开关芯片K2，该单刀双掷开关芯片K2的输入端的第1管脚与声码芯片U2的语音输出端连接、第2管脚与调制解调芯片U1的语音输出端连接，而其输出端的第3管脚则与扬声单元14连接。其可采用与第一选择单元15型号相同的选择开关。
扬声单元14包括一用于将模拟语音信号滤波放大的第二放大器U4及一用于将第二放大器滤波U4放大的模拟语音信号转换为声音的扬声器U6，第二放大器U4的信号输入端与单刀双掷开关芯片K2的第3管脚连接、信号输出端与扬声器U6连接。其中，第二放大器U4也可采用型号为LMV931的运算放大器。
本实施例的模拟语音/数字语音切换模块工作流程如下：信号发射时，拾音器U5将声音转换为电信号，电信号经过第一放大器U3进行滤波放大处理并形成模拟语音信号，当需要选择模拟语音信号传输时，则通过单刀双掷开关芯片K1导通第一放大器U3和调制解调芯片U1的语音输入端，模拟语音信号直接由调制解调芯片U1进行调制，调制后输送至射频模块200并以无线电形式发射出去，而当需要选择数字语音信号传输时，则通过单刀双掷开关芯片K1导通第一放大器U3和声码芯片U2的语音输入端，声码芯片U2对模拟语音信号进行编码并发送至调制解调芯片U1，调制解调芯片U1调制后输送至射频模块200并以无线电形式发射出去；信号接收时，射频模块200可接收变频之后的低频信号，并经过调制解调芯片U1，当选择模拟语音信号时，则单刀双掷开关芯片K2导通调制解调芯片U1的语音输出端和第二放大器U4，经过调制解调芯片U1调理的模拟语音信号直接由第二放大器U4滤波放大后，由扬声器U6转换为声音，而当选择数字语音信号时，则单刀双掷开关芯片K2导通声码芯片U2的语音输出端和第二放大器U4，则经过调制解调芯片U1调理的数字语音信号首先经过声码芯片U2解码形成模拟语音信号，然后再由第二放大器U4滤波放大并由扬声器U6转换为声音。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，其特征在于，包括语音信号获取单元、声码单元、调制解调单元及扬声单元；所述语音信号获取单元用于将声音转换为模拟语音信号；所述声码单元用于将语音信号获取单元获取的模拟语音信号编码成数字语音信号、并用于将调制解调单元解调后的数字语音信号解码成模拟语音信号；所述调制解调单元用于将语音信号获取单元获取的模拟语音信号及声码单元编码的数字语音信号进行调制、并用于将接收的低频信号进行解调；所述扬声单元用于将调制解调单元解调的模拟语音信号及声码单元解码的模拟语音信号转换为声音。
2.根据权利要求1所述的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，其特征在于，所述模拟语音/数字语音切换模块还包括用于电连接语音信号获取单元与声码单元或调制解调单元的第一选择单元，及用于电连接扬声单元与声码单元或调制解调单元的第二选择单元。
3.根据权利要求2所述的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，其特征在于，所述语音信号获取单元包括一用于将声音转换为模拟语音信号的拾音器及一用于将拾音器转换的模拟语音信号滤波放大的第一放大器。
4.根据权利要求3所述的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，其特征在于，所述扬声单元包括一用于将模拟语音信号滤波放大的第二放大器及一用于将第二放大器滤波放大的模拟语音信号转换为声音的扬声器。
5.根据权利要求4所述的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，其特征在于，所述调制解调单元为一调制解调芯片，其型号为CMX7141；所述声码单元为一声码芯片，其型号为CMX618；所述第一选择单元和第二选择单元均为单刀双掷开关芯片，且其型号均为ADG819。
6.根据权利要求5所述的基于无线电台的模拟语音/数字语音切换模块，其特征在于，所述第一放大器和第二放大器的型号均为LMV931。
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