CN107769811A - 一种全网通与数模兼容一体的对讲机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全网通与数模兼容一体的对讲机，包括公网对讲收发单元、400MHz无线收发单元、GPS接收单元和蓝牙收发单元；其中，公网对讲收发单元通过识别本机SIM卡自适应相应的网络；400MHz无线收发单元调制解调4FSK信号并由天线单元发送或接收，用于实现400MHz数模兼容对讲功能；GPS接收单元接收卫星定位地理位置信息，并定时向调度中心发送地理位置信息；蓝牙收发单元与蓝牙耳机短距离通信，用于实现方便、清晰的通话功能。本发明将公网对讲机和数字对讲机融合为一体，实现亲切、流畅的人机交互功能；基于公共移动网络技术和TDMA数字移动通信技术，实现实时、稳定、可靠的无线对讲功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种对讲机，具体地说，涉及一种全网通与数模兼容一体的对讲机。
背景技术
随着无线通信网络的发展以及LTE网络的投入使用，人们对无线通信质量要求越来越高。公网对讲系统是基于公网网络平台，自组调度管理平台，利用移动2G、3G、4G通信技术在移动通信网络信号覆盖范围内，实现半双工集群通信功能。用户无需建站即可进行一对一或一对多的对讲通话、指挥调度、协同工作。
随着既有铁路线提速和高速铁路的大规模建设，既有模拟无线列调系统存在的功能单一、频率利用率低、多用户争抢信道、制式不统一等缺陷，已不能适应技术发展和现代化运输生产的需要，不能满足无线列调系统信息传输的需求。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种全网通与数模兼容一体的对讲机，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种全网通与数模兼容一体的对讲机，所述对讲机包括天线单元、公网对讲收发单元、400MHz无线收发单元、GPS接收单元、蓝牙收发单元、SIM卡单元、主控单元、记录存储单元按键和按钮检测单元、彩屏显示单元、语音通信单元、摄像功能单元、USB数据收发单元和电源单元；其中，公网对讲收发单元，主控单元扫描SIM卡单元以识别本机SIM卡并将结果反馈给公网对讲收发单元，公网对讲收发单元通过天线单元自适应相应的网络；400MHz无线收发单元，400MHz无线收发单元调制解调4FSK信号，4FSK信号由天线单元发送或接收，用于实现400MHz数模兼容对讲功能；GPS接收单元，GPS接收单元通过天线单元接收卫星定位地理位置信息并发送给主控单元，GPS接收单元定时向调度中心发送地理位置信息；蓝牙收发单元，天线单元与蓝牙耳机实现短距离无线连接，主控单元控制蓝牙收发单元与蓝牙耳机短距离通信，用于实现方便、清晰的通话功能；记录存储单元，用于存储本机参数、语音通信记录和工作日志记录；按键和按钮检测单元，按键和按钮检测单元通过GPIO接口连接在主控单元上，用于实现按键按钮检测、语音通道控制、指示灯、按键背光及液晶背光控制、震动器控制；彩屏显示单元，彩屏显示单元通过SPI串行接口连接在主控单元上，用于所述对讲机工作状态和软件操作的显示；语音通信单元，用于实现所述对讲机的语音通话功能；摄像功能单元，摄像功能单元包括摄像头，所述摄像头配合LED补光灯使用，用于实现对现场环境进行真实清晰的拍照功能；USB数据收发单元，计算机写频软件通过USB接口连接USB数据收发单元，用于所述对讲机与计算机进行通信；电源单元，电源单元采用锂电池为所述对讲机供电，主控单元包括直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块将DC7.2V电压转换为DC3.3V电压为主控单元和数字芯片供电。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机包括公网对讲工作模式和400MHz数模兼容对讲工作模式，并且在所述对讲机处于守候状态下支持双工作模式双待机。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机在公网对讲工作模式下实现个呼、组呼、全呼和紧急呼的通话功能以及短信功能。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机发起个呼时，短按PTT键进行通话；发起组呼或全呼时，长按PTT按键进行通话；调度中心发起紧急呼时，所述对讲机不响应PTT按键并切换至接收状态，以接收调度通知。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机通过旋转信道转换旋钮以实现切换群组功能，且编辑短消息发送至群组或其他对讲机或调度中心。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机在400MHz数模兼容对讲工作模式下实现信道切换、信道扫描和通话功能。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机通过旋转信道转换旋钮以实现信道切换功能，最多设置16个信道，每个信道设置为模拟信道、数字直通信道或数字中继信道。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，所述对讲机将两个以上模拟信道或数字直通信道设置为扫描信道，用于工作于信道扫描工作状态。
作为对本发明所述的对讲机的进一步说明，优选地，电源单元具有电池电压检测电路，用于在电池电压低于报警值时，进行电压低报警。
本发明将公网对讲机和数字对讲机融合为一体，基于嵌入式操作系统技术，实现亲切、流畅的人机交互功能；基于公共移动网络技术和TDMA数字移动通信技术，实现实时、稳定、可靠的无线对讲功能；基于移动、联通、电信等的2G、3G、4G无线网络，可实现全国通联的实时对讲的公网对讲功能；采用GPS定位模式，随时快速定位对讲机位置，实现全国监控；基于TDMA数字移动通信技术，采用DMR对讲机标准，使对讲机具有400MHz数模兼容对讲模式，可实现按下PTT即可进入通话状态的功能，更具有个呼、组呼、全呼、紧急呼等DMR常规对讲功能和短消息功能，通信更可靠，语音更清晰；采用12.5KHz信道间隔，一个信道两个时隙，有效的提高了频谱的利用率；采用数字加密和鉴权技术，有效的提高了通信的安全性。在移动通信网络信号覆盖范围内，采用调度管理平台+公网移动网络+公网数字对讲机的组网模式，实现半双工集群通信功能；用户无需建站即可进行一对一或一对多的对讲通话、指挥调度、协同工作等业务。
附图说明
图1为本发明的对讲机的总体框架图。
具体实施方式
为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
如图1所示，图1为本发明的对讲机的总体框架图；所述对讲机包括天线单元1、公网对讲收发单元2、400MHz无线收发单元3、GPS接收单元4、蓝牙收发单元5、SIM卡单元6、主控单元7、记录存储单元8按键和按钮检测单元9、彩屏显示单元10、语音通信单元11、摄像功能单元12、USB数据收发单元13和电源单元14。
公网对讲收发单元
公网对讲收发单元2采用兼容移动、联通、电信等公网的2G、3G、4G移动通信协议的全网通通信芯片，通过自动识别SIM卡的方式，公网对讲收发单元2发送识别信号给主控单元8，主控单元8扫描SIM卡单元6以识别本机SIM卡并将结果反馈给公网对讲收发单元2，公网对讲收发单元2通过天线单元1自适应相应的移动业务运营商网络，实现全国通联的公网对讲功能。
400MHz无线收发单元
400MHz无线收发单元3基于TDMA通信技术，采用DMR对讲机标准，采用基带芯片调制解调4FSK信号，并采用基带电路与射频电路相结合的方式，4FSK信号由天线单元1发送或接收，用于实现400MHz数模兼容对讲功能；其中，天线单元1接收4FSK信号，400MHz无线收发单元3解调4FSK信号并发送给主控单元8；或者，主控单元8发送信号给400MHz无线收发单元3调制为4FSK信号，4FSK信号再由天线单元1发送出去。本发明对讲机可以采用一个信道两个时隙的方式，提高频率的利用率；采用数字加密和鉴权技术，有效的提高通信的安全性。
GPS接收单元
GPS接收单元4基于GPS卫星定位技术，对讲机内置GPS卫星接收模块，GPS接收单元4通过天线单元1接收卫星定位地理位置信息并发送给主控单元8，并且GPS接收单元4定时向调度中心发送地理位置信息，调度中心收集对讲机的位置信息，显示对讲机的运动轨迹。调度中心可根据各个对讲机的位置信息，实现定位跟踪、临时建组、优先分派任务等功能。如有人员发生意外求救，也可根据其GPS位置信息，指挥救援人员准确及时的到达现场并施与救援。实现调度中心可随时快速定位对讲机位置，实现调度中心对管理的对讲机进行全国监控功能。
蓝牙收发单元
基于蓝牙技术，天线单元1与蓝牙耳机实现短距离无线连接，主控单元8控制蓝牙收发单元5与蓝牙耳机短距离通信，可收听对讲机接收或播放的语音信息，用于实现方便、清晰的通话功能；
记录存储单元
记录存储单元7基于半导体闪存技术，对讲机采用高速FLASH芯片，用于存储本机参数、语音通信记录和工作日志记录。
按键和按钮检测单元
按键和按钮检测单元9通过GPIO接口连接在主控单元7上，用于实现按键按钮检测、语音通道控制、指示灯、按键背光及液晶背光控制、震动器控制；对讲机按键采用环保、耐按压的硅胶按键，实现拨号、接听、菜单操作等功能。
彩屏显示单元
彩屏显示单元10基于SPI串行通信技术，采用高性能、低功耗的TFT彩色液晶显示模块，彩屏显示单元10通过SPI串行接口连接在主控单元7上，用于所述对讲机工作状态和软件操作的显示。
语音通信单元
语音通信单元11基于DSP音频信号数字处理技术，采用高品质话筒和喇叭，用于实现所述对讲机的语音通话功能，使通话抗干扰能力更强，语音更清晰。
摄像功能单元
摄像功能单元12采用高像素、低功耗摄像头，所述摄像头配合LED补光灯使用，用于实现对现场环境进行真实清晰的拍照功能。
USB数据收发单元
计算机写频软件通过USB接口连接USB数据收发单元13，用于所述对讲机与计算机进行通信；实现对讲机的发射频率、发射功率、接收频率、接收灵敏度、接收门限等参数设置功能，实现计算机读取和清除对讲机存储的语音通话记录和工作日志记录的功能。
主控单元
主控单元7是对讲机的中心枢纽，负责连接设备的各个组成单元，根据相应的协议接口与各个组成单元进行通信；分析与处理通信链路传输的视频、语音、数据信息，按设定功能进行显示、播放、存储、转发；对按键、旋钮操作进行响应，并提供稳定可靠的内部时钟。主控单元CPU采用基于ARM Cortex-A8内核(如AM335X)微处理器进行构建，支持LINUX操作系统，运行主频最高可达1GHz，集成IIC控制器、LCD控制器、Power VR SGX530图形处理器等功能模块，适合工业控制、多媒体终端等应用领域。
电源单元
电源单元14采用锂电池为所述对讲机供电，可以选择座冲也可以选择通过USB接口进行充电，锂电池为其他各单元提供高效、稳定可靠的DC7.2V电压输出，主控单元8包括直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块将DC7.2V电压转换为DC3.3V电压为主控单元8和数字芯片供电。优选地，电源单元14具有电池电压检测电路，用于在电池电压低于报警值时，进行电压低报警。对讲机通过按侧键可查询当前电池电量，并进行语音播报。对讲机电池电量低时，进行语音和指示灯闪烁报警。
对讲机工作模式
所述对讲机包括公网对讲工作模式和400MHz数模兼容对讲工作模式，并且在所述对讲机处于守候状态下支持双工作模式双待机。按PTT按键讲话时，模式可自动或手动选择。自动选择模式下，在有网络信号的条件下，默认公网对讲优先。
公网对讲工作模式
对讲机通过识别SIM卡，开机自动连接网络。在网络服务区范围外时，对讲机显示掉线并自动重新连接网络。所述对讲机在公网对讲工作模式下实现个呼、组呼、全呼和紧急呼的通话功能以及短信功能。
所述对讲机发起个呼时，短按PTT键进行通话；通过在对讲机上输入电话号码或在内存中选择相应的电话号码呼叫另一对讲机，可按PTT进行通话，显示屏显示通话对象、通话状态等信息；30秒内没有按PTT键或接收到对方语音信息，通话结束。对讲机接收到呼叫请求时有震动提醒，铃声提醒等提醒方式选择，显示屏显示呼入对象信息。用户可选择接听或者不接听通话请求。接听后通话过程如上所述。
发起组呼或全呼时，长按PTT按键进行通话；显示屏显示通话对象、通话状态等信息；一台对讲机开机前被编入一个临时组建的群组，开机后自动加入该群组。对讲机接收群组呼叫请求时，有震动提醒，声音提醒等提醒方式选择，显示屏显示呼入对象信息。用户可选择接听或者不接听通话请求。
通话过程中，调度中心发起紧急呼时，所述对讲机不响应PTT按键并切换至接收状态，以接收调度通知。通过长按报警键发起紧急求救呼叫，调度中心接收到呼救信息后，根据GPS定位信息，迅速指挥救援人员进行救援工作。
所述对讲机通过旋转信道转换旋钮以实现切换群组功能，且编辑短消息发送至群组或其他对讲机或调度中心。对讲机接收短消息有震动提醒、语音提醒等提醒方式可选择，接收时显示屏显示短消息内容并存储于收信箱。对讲机开机后，可接收在其关机期间的其他设备发给它的短消息。对讲机支持任务定时提醒功能，如果接收的短消息内有调度任务，用户可将此调度任务转存至记事本。根据任务时间，对讲机自动设定闹钟，任务执行时间到，自动发出语音提示，提醒用户执行任务。对讲机支持预存短信功能，用户可选择预存短信中的短信进行发送。对讲机支持短信存储功能，所有接收和发送的短信都可查阅，但不能删除，可循环覆盖保存。
400MHz数模兼容对讲工作模式
所述对讲机在400MHz数模兼容对讲工作模式下实现信道切换、信道扫描和通话功能。
所述对讲机通过旋转信道转换旋钮以实现信道切换功能，最多设置16个信道，每个信道设置为模拟信道、数字直通信道或数字中继信道。所述对讲机将两个以上模拟信道或数字直通信道设置为扫描信道，用于工作于信道扫描工作状态。
本发明的对讲机兼容模拟、数字专网集群通信和移动公网集群通信，实现了模拟通信向数字通信的平滑过渡；实现长距离、跨区域无线调度对讲的需求。
本发明的对讲机可选择两种工作模式，即公网对讲工作模式和400MHz数模兼容对讲工作模式。公网对讲模式基于公网无线网络，实现不限距离，全国通联的实时对讲功能。数字对讲模式采用数模兼容的方式，实现模拟通信到数字通信的平滑过渡，兼容模拟常规业务的同时，更具有基于联系人列表的个呼、组呼、全呼、紧急呼等DMR常规对讲功能和短消息功能。支持GPS定位模式，随时快速定位位置，全国监控。公网信号中断时，对讲机具有掉线提示功能，自动重新连接网络功能。通过调度中心实现在线远程升级程序功能。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种全网通与数模兼容一体的对讲机，其特征在于，所述对讲机包括天线单元(1)、公网对讲收发单元(2)、400MHz无线收发单元(3)、GPS接收单元(4)、蓝牙收发单元(5)、SIM卡单元(6)、主控单元(7)、记录存储单元(8)按键和按钮检测单元(9)、彩屏显示单元(10)、语音通信单元(11)、摄像功能单元(12)、USB数据收发单元(13)和电源单元(14)；其中，
公网对讲收发单元(2)，主控单元(8)扫描SIM卡单元(6)以识别本机SIM卡并将结果反馈给公网对讲收发单元(2)，公网对讲收发单元(2)通过天线单元(1)自适应相应的网络；
400MHz无线收发单元(3)，400MHz无线收发单元(3)调制解调4FSK信号，4FSK信号由天线单元(1)发送或接收，用于实现400MHz数模兼容对讲功能；
GPS接收单元(4)，GPS接收单元(4)通过天线单元(1)接收卫星定位地理位置信息并发送给主控单元(8)，GPS接收单元(4)定时向调度中心发送地理位置信息；
蓝牙收发单元(5)，天线单元(1)与蓝牙耳机实现短距离无线连接，主控单元(8)控制蓝牙收发单元(5)与蓝牙耳机短距离通信，用于实现方便、清晰的通话功能；
记录存储单元(7)，用于存储本机参数、语音通信记录和工作日志记录；
按键和按钮检测单元(9)，按键和按钮检测单元(9)通过GPIO接口连接在主控单元(7)上，用于实现按键按钮检测、语音通道控制、指示灯、按键背光及液晶背光控制、震动器控制；
彩屏显示单元(10)，彩屏显示单元(10)通过SPI串行接口连接在主控单元(7)上，用于所述对讲机工作状态和软件操作的显示；
语音通信单元(11)，用于实现所述对讲机的语音通话功能；
摄像功能单元(12)，摄像功能单元(12)包括摄像头，所述摄像头配合LED补光灯使用，用于实现对现场环境进行真实清晰的拍照功能；
USB数据收发单元(13)，计算机写频软件通过USB接口连接USB数据收发单元(13)，用于所述对讲机与计算机进行通信；
电源单元(14)，电源单元(14)采用锂电池为所述对讲机供电，主控单元(8)包括直流稳压电源模块，所述直流稳压电源模块将DC7.2V电压转换为DC3.3V电压为主控单元(8)和数字芯片供电。
2.如权利要求1所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机包括公网对讲工作模式和400MHz数模兼容对讲工作模式，并且在所述对讲机处于守候状态下支持双工作模式双待机。
3.如权利要求2所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机在公网对讲工作模式下实现个呼、组呼、全呼和紧急呼的通话功能以及短信功能。
4.如权利要求3所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机发起个呼时，短按PTT键进行通话；发起组呼或全呼时，长按PTT按键进行通话；调度中心发起紧急呼时，所述对讲机不响应PTT按键并切换至接收状态，以接收调度通知。
5.如权利要求3所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机通过旋转信道转换旋钮以实现切换群组功能，且编辑短消息发送至群组或其他对讲机或调度中心。
6.如权利要求2所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机在400MHz数模兼容对讲工作模式下实现信道切换、信道扫描和通话功能。
7.如权利要求6所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机通过旋转信道转换旋钮以实现信道切换功能，最多设置16个信道，每个信道设置为模拟信道、数字直通信道或数字中继信道。
8.如权利要求7所述的对讲机，其特征在于，所述对讲机将两个以上模拟信道或数字直通信道设置为扫描信道，用于工作于信道扫描工作状态。
9.如权利要求1所述的对讲机，其特征在于，电源单元(14)具有电池电压检测电路，用于在电池电压低于报警值时，进行电压低报警。
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