CN108649969B - 一种基于双通道技术的无线传声器系统及通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双通道技术的无线传声器系统及通信方法，通过在无线发射装置和无线接收装置之间建立两条音频传输通道，并分别传输不同频率的音频载波信号，可以选择其中信号较好的一路通道进行通信。当检测到其中一路持续存在干扰时，可以自动切换到另外一路进行音频载波信号传输，并改变出现持续干扰的通道的频率，从而保证两路音频载波信号均处在可通信状态，实现“备份”功能，出现干扰时保证无线发射装置与无线接收装置的通信不中断，有效提高用户的体验以及使用的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别是一种基于双通道技术的无线传声器系统及通信方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，无线发射装置(例如无线麦克风)应用的场合也变得越来越多。电子科学技术的高速发展使得无线发射装置的工作变得越来越可靠。无线信号在传输过程中受物体的反射，使得其传播方向、振幅和相位等指标发生变化，最终与直线传播的信号叠加而产生多路径干扰，这种多路径干扰为瞬时干扰。
除了多路径干扰以外，常常还存在其他的外部干扰。例如，由于频率资源越来越紧张，而越来越高的使用需求使得使用范围内的无线发射装置和接收装置数量增多，多个无线发射装置和接收装置之间容易产生相互干扰；还有其他的电磁器件也会产生不同程度的干扰。这种外部干扰常常是长时间存在的。
目前大多数无线发射装置只会向接收装置发送相同频率的音频载波信号，当某个无线发射装置出现干扰时只能手工改变其接收装置的接收频率，由于无线发射装置只发射一个频率的音频载波信号，改变频率时势必会出现通信的中断，降低用户的使用体验和感知。当在重要场合使用时，无法保证使用的可靠性。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于双通道技术的无线传声器系统及通信方法，通过双通道同时传输不同频率的音频载波信号，在出现干扰时进行快速切换传输通道，并保证通信不中断。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种基于双通道技术的无线传声器系统，包括：
无线发射装置，输出两路不同频率的音频载波信号；
无线接收装置，与无线发射装置之间建立有载波频率不同的第一音频传输通道和第二音频传输通道；
所述无线发射装置输出两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道传输至无线接收装置。
进一步，所述无线发射装置通过两路完全独立的频率合成电路产生两个载波频率，经相同一路传声器信号放大处理，分别调制两路频率合成电路产生两个调频频率，再经过功率放大后输出所述两路不同频率的音频载波信号，且所述两路不同频率的音频载波信号的调制信号来源和调制参数一致；所述两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道发射至无线接收装置，所述无线接收装置利用与第一音频传输通道和第二音频传输通道相对应的频率解调还原两路音频信号。
进一步，无线接收装置判断第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。
进一步，所述无线接收装置检测第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号未持续低于设定标准时，则不断比较第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。
进一步，所述无线接收装置还与无线发射装置之间建立控制信号通道，无线接收装置检测到第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号质量持续低于设定标准时，屏蔽该音频传输通道，维持输出另一个音频传输通道的音频载波信号，无线接收装置将音频载波信号质量低于设定标准的音频传输通道进行跳频，并通过控制信号通道向无线发射装置发送跳到对应频率的跳频指令，无线发射装置响应跳频指令调节输出到低于设定标准的音频传输通道的音频载波信号频率。
进一步，还包括控制主机，所述控制主机用于向无线发射装置和无线接收装置发送控制指令，所述无线接收装置检测到第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号质量持续低于设定标准时，屏蔽该音频传输通道，维持输出另一个音频传输通道的音频载波信号，并向控制主机发送通知信号，然后控制主机分别向无线接收装置和无线发射装置发送跳频指令，无线接收装置将音频载波信号质量低于设定标准的音频传输通道进行跳频，无线发射装置响应跳频指令调节输出到低于设定标准的音频传输通道的音频载波信号频率。
进一步，所述无线接收装置通过检测第一音频传输通道和第二音频传输通道音频载波信号的信噪比和/或场强来确定音频载波信号质量。
一种基于双通道技术的无线传声器系统通信方法，包括以下步骤：
S1：判断第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量；
S2：选择音频载波信号质量较好的音频传输通道进行输出；
S3：判断是否存在第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量持续低于设定标准，如果第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量均不持续低于设定标准，则返回执行S1；
如果第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量持续低于设定标准，则执行S4；
S4：屏蔽音频载波信号质量持续低于设定标准的通道，维持另外一条通道音频载波信号的正常输出；
S5：无线发射装置和无线接收装置将音频载波信号质量持续低于设定标准的通道进行跳频，并返回执行S1。
所述第一音频传输通道和第二音频传输通道分别传输不同频率的音频载波信号。
进一步，所述音频载波信号质量的判断指标包括信噪比和/或场强。
进一步，所述S5中无线发射装置和无线接收装置跳到与未跳频前的频率相比具有预设间隔的频率，或者跳到通过全频率扫描后得出的干扰最低的频率。
本发明的有益效果是：本发明采用的一种基于双通道技术的无线传声器系统及通信方法，通过建立两条音频传输通道，并分别传输不同频率的音频载波信号，当检测到其中一条信息传输通道存在干扰时，自动切换到另外一条信息传输通道进行信号传输，从而保证出现干扰时通信不中断，有效提高用户的体验以及使用的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明无线传声器系统第一实施例的简要原理框图；
图2是本发明无线传声器系统第二实施例的简要原理框图；
图3是本发明通信方法的步骤简图。
具体实施方式
参照图1所示，本发明一种基于双通道技术的无线传声器系统的第一实施例，包括无线发射装置与无线接收装置，所述无线发射装置用于输出两路不同频率的音频载波信号；所述无线接收装置用于与无线发射装置之间建立有载波频率不同的第一音频传输通道和第二音频传输通道；所述无线发射装置输出两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道传输至无线接收装置。
进一步，所述无线发射装置通过两路完全独立的频率合成电路产生两个载波频率，经相同一路传声器信号放大处理，分别调制两路频率合成电路产生两个调频频率，再经过功率放大后输出所述两路不同频率的音频载波信号，且所述两路不同频率的音频载波信号的调制信号来源和调制参数一致；所述两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道发射至无线接收装置，所述无线接收装置利用与第一音频传输通道和第二音频传输通道相对应的频率解调还原两路音频信号。
所述无线接收装置判断第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。所述无线接收装置检测第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号未持续低于设定标准时，则不断比较第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。
所述无线接收装置还与无线发射装置之间建立控制信号通道，无线接收装置检测到第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号质量持续低于设定标准时，判断为该音频传输通道受到环境干扰，此时屏蔽该音频传输通道，维持输出另一个音频传输通道的音频载波信号，无线接收装置将音频载波信号质量低于设定标准的音频传输通道进行跳频，并通过控制信号通道向无线发射装置发送跳到对应频率的跳频指令，无线发射装置响应跳频指令调节输出到低于设定标准的音频传输通道的音频载波信号频率。
所述无线接收装置通过检测第一音频传输通道和第二音频传输通道音频载波信号的信噪比和/或场强来确定音频载波信号质量。
参照图2所示，本发明的第二实施例，包括无线发射装置、无线接收装置和控制主机，同样地，所述无线发射装置用于输出两路不同频率的音频载波信号；所述无线接收装置用于与无线发射装置之间建立有载波频率不同的第一音频传输通道和第二音频传输通道；所述无线发射装置输出两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道传输至无线接收装置。
所述无线接收装置判断第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。所述无线接收装置检测第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号未持续低于设定标准时，则不断比较第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。
所述控制主机用于向无线发射装置和无线接收装置发送控制指令，所述无线接收装置检测到第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号质量持续低于设定标准时，判断为该音频传输通道受到环境干扰，此时屏蔽该音频传输通道，维持输出另一个音频传输通道的音频载波信号，并向控制主机发送通知信号，然后控制主机分别向无线接收装置和无线发射装置发送跳频指令，无线接收装置将音频载波信号质量低于设定标准的音频传输通道进行跳频，无线发射装置响应跳频指令调节输出到低于设定标准的音频传输通道的音频载波信号频率。
以下对本发明第一实施例的详细工作原理做进一步的说明。
无线发射装置与无线接收装置之间设置有第一音频传输通道和第二音频传输通道，无线发射装置向无线接收装置分别发射不同频率的音频载波信号，无线接收装置通过读取第一音频传输通道和第二音频传输通道的信噪比和/或场强，从而判断对应传输通道的音频载波信号质量。
首先在无线接收装置上预设好判断音频载波信号质量的指标值、音频载波信号质量低于预设标准的持续时间阈值以及跳频间隔值。
当第一音频传输通道和第二音频传输通道的信号质量均不低于设定标准的时候，无线接收装置会选择音频载波信号质量较好的音频传输通道进行输出，并且持续检测上述指标的情况。
当无线接收装置检测到第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量低于设定标准时，持续进行检测，如果该音频传输通道的音频载波信号质量在预设的时间阈值内重新高于设定标准，则判断为出现多路径干扰，此时无线接收装置仅选择音频载波信号质量较好的音频传输通道进行输出，不进行其他操作。
当无线接收装置检测到第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量低于设定标准时，持续进行检测，如果该音频传输通道的音频载波信号质量超过预设的时间阈值后仍然低于设定标准，则判断为出现外部干扰，此时无线接收装置会屏蔽音频载波信号质量持续低于设定标准的通道，同时维持另外一条通道音频载波信号的正常输出。无线接收装置接着将持续低于设定标准通道的接收频率进行跳频，跳到与原接收频率相差预设间隔值的频率，然后对此频率进行检测，假如仍存在外部干扰，则再根据预设间隔值进行持续跳频，直到跳到一个不存在外部干扰的频率为止。无线接收装置跳频结束后会向无线发射装置发送一个跳频指令，无线发射装置接收到跳频指令后也将发射频率改变为与无线接收装置的接收频率一致，双方握手激活音频传输通道，重新建立双通道通信。
以下对本发明第二实施例的详细工作原理做进一步的说明。
与第一实施例相比，第二实施例中加入了控制主机，无线发射装置与无线接收装置统一由控制主机进行控制，无线发射装置与无线接收装置之间仅仅传输音频载波信号。
无线发射装置与无线接收装置之间设置有第一音频传输通道和第二音频传输通道，无线发射装置向无线接收装置分别发射不同频率的音频载波信号，无线接收装置通过读取第一音频传输通道和第二音频传输通道的信噪比和/或场强，从而判断对应传输通道的音频载波信号质量。
首先通过控制主机预设好判断音频载波信号质量的指标值、音频载波信号质量低于预设标准的持续时间阈值以及跳频间隔值。
当第一音频传输通道和第二音频传输通道的信号质量均不低于设定标准的时候，无线接收装置会选择音频载波信号质量较好的音频传输通道进行输出，并且持续检测上述指标的情况。
当无线接收装置检测到第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量低于设定标准时，持续进行检测，如果该音频传输通道的音频载波信号质量在预设的时间阈值内重新高于设定标准，则判断为出现多路径干扰，此时无线接收装置仅选择音频载波信号质量较好的音频传输通道进行输出，不进行其他操作。
当无线接收装置检测到第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量低于设定标准时，持续进行检测，如果该音频传输通道的音频载波信号质量超过预设的时间阈值后仍然低于设定标准，则判断为出现外部干扰，此时无线接收装置会屏蔽音频载波信号质量持续低于设定标准的通道，同时维持另外一条通道音频载波信号的正常输出。同时无线接收装置会向控制主机发送一个通知信号，控制主机向无线接收装置和无线发射装置发送跳频指令，无线接收装置接着将持续低于设定标准通道的接收频率进行跳频，跳到与原接收频率相差预设间隔值的频率，然后对此频率进行检测，假如仍存在外部干扰，则再根据预设间隔值进行持续跳频，直到跳到一个不存在外部干扰的频率为止。无线发射装置接收到跳频指令后也将发射频率改变为与无线接收装置的接收频率一致，双方握手激活音频传输通道，重新建立双通道通信。
为提高跳频效率，也可以将控制主机连接频谱分析仪，对无线接收装置和无线发射装置的现场频谱资源进行全面分析，得出信号质量最好的频率，控制主机发送跳频指令给无线接收装置和无线发射装置直接进行跳频。
通过在无线发射装置和无线接收装置之间建立两条音频传输通道，并分别传输不同频率的音频载波信号，可以选择其中信号较好的一路通道进行通信。当检测到其中一路持续存在干扰时，可以自动切换到另外一路进行音频载波信号传输，并改变出现持续干扰的通道的频率，从而保证两路音频载波信号均处在可通信状态，实现“备份”功能，出现干扰时保证无线发射装置与无线接收装置的通信不中断，有效提高用户的体验以及使用的可靠性。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于双通道技术的无线传声器系统，其特征在于，包括：
无线发射装置，输出两路不同频率的音频载波信号，所述无线发射装置为无线麦克风；
无线接收装置，与无线发射装置之间建立有载波频率不同的第一音频传输通道和第二音频传输通道；
所述无线发射装置输出两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道传输至无线接收装置；
无线接收装置判断第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出；
所述无线接收装置还与无线发射装置之间建立控制信号通道，无线接收装置检测到第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号质量持续低于设定标准时，屏蔽该音频传输通道，维持输出另一个音频传输通道的音频载波信号，无线接收装置将音频载波信号质量低于设定标准的音频传输通道进行跳频，并通过控制信号通道向无线发射装置发送跳到对应频率的跳频指令，跳到与原接收频率相差预设间隔值的频率，无线发射装置响应跳频指令调节输出到低于设定标准的音频传输通道的音频载波信号频率。
2.根据权利要求1所述的一种基于双通道技术的无线传声器系统，其特征在于：所述无线发射装置通过两路完全独立的频率合成电路产生两个载波频率，经相同一路传声器信号放大处理，分别调制两路频率合成电路产生两个调频频率，再经过功率放大后输出所述两路不同频率的音频载波信号，且所述两路不同频率的音频载波信号的调制信号来源和调制参数一致；所述两路不同频率的音频载波信号分别通过第一音频传输通道和第二音频传输通道发射至无线接收装置，所述无线接收装置利用与第一音频传输通道和第二音频传输通道相对应的频率解调还原两路音频信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于双通道技术的无线传声器系统，其特征在于：所述无线接收装置检测第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号未持续低于设定标准时，则不断比较第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量，选择音频载波信号质量较好的一路音频载波信号输出。
4.根据权利要求1所述的一种基于双通道技术的无线传声器系统，其特征在于：还包括控制主机，所述控制主机用于向无线发射装置和无线接收装置发送控制指令，所述无线接收装置检测到第一音频传输通道或第二音频传输通道的音频载波信号质量持续低于设定标准时，屏蔽该音频传输通道，维持输出另一个音频传输通道的音频载波信号，并向控制主机发送通知信号，然后控制主机分别向无线接收装置和无线发射装置发送跳频指令，无线接收装置将音频载波信号质量低于设定标准的音频传输通道进行跳频，无线发射装置响应跳频指令调节输出到低于设定标准的音频传输通道的音频载波信号频率。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于双通道技术的无线传声器系统，其特征在于：所述无线接收装置通过检测第一音频传输通道和第二音频传输通道音频载波信号的信噪比和/或场强来确定音频载波信号质量。
6.一种基于双通道技术的无线传声器系统通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：判断第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量；
S2：选择音频载波信号质量较好的音频传输通道进行输出；
S3：判断是否存在第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量持续低于设定标准，如果第一音频传输通道和第二音频传输通道的音频载波信号质量均不持续低于设定标准，则返回执行S1；
如果第一音频传输通道和第二音频传输通道其中一路的音频载波信号质量持续低于设定标准，则执行S4；
S4：屏蔽音频载波信号质量持续低于设定标准的通道，维持另外一条通道音频载波信号的正常输出；
S5：无线发射装置和无线接收装置将音频载波信号质量持续低于设定标准的通道进行跳频，跳到与原接收频率相差预设间隔值的频率，并返回执行S1；
所述第一音频传输通道和第二音频传输通道分别传输不同频率的音频载波信号。
7.根据权利要求6所述的一种基于双通道技术的无线传声器系统通信方法，其特征在于：所述音频载波信号质量的判断指标包括信噪比和/或场强。
8.根据权利要求6所述的一种基于双通道技术的无线传声器系统通信方法，其特征在于：所述S5中无线发射装置和无线接收装置跳到与未跳频前的频率相比具有预设间隔的频率，或者跳到通过全频率扫描后得出的干扰最低的频率。
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