CN110912577A - 一种三网合一数字对讲机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三网合一数字对讲机，涉及对讲机技术领域。包括处理器及与所述处理器连接的DMR模块、4G LTE模块、卫星通讯模块、音频编解码器、麦克风和喇叭；所述DMR模块，接收规定范围内的DMR无线信号，转化为DMR语音信号并发送给处理器；接收处理器发送过来的DMR语音信号，转化为DMR无线信号并传输至规定范围内；所述4G LTE模块，接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；所述卫星通讯模块，经卫星接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；所述音频编解码器，进行语音数字信号与模拟信号之间的切换，所述音频编解码器还连接有麦克风和喇叭。本发明既保证了对讲机的信号传输距离，又解决了网络信号中断带来的问题。

Description

一种三网合一数字对讲机
技术领域
本发明涉及对讲机技术领域，尤其涉及一种三网合一数字对讲机。
背景技术
在重大自然灾害下以及无人区，森林应急指挥通讯中，当前成熟的方案是基于传统DMR对讲或基于公网POC方案，但这两个解决方案都存在一定的缺陷，比如DMR传输距离只有几公里，公网POC依赖于运营商网络信号等。现在的对讲机无法同时解决传输距离和网络信号的问题，将导致对讲机的使用场景受限。如何开发一种既能解决信号传输距离，又能解决网络信号中断的对讲机是目前亟待解决的难题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三网合一数字对讲机，既保证了对讲机的信号传输距离，又解决了网络信号中断带来的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种三网合一数字对讲机，其特征在于，包括处理器及与所述处理器连接的DMR模块、4G LTE模块、卫星通讯模块、音频编解码器、麦克风和喇叭；
所述DMR模块，接收规定范围内的DMR无线信号，转化为DMR语音信号并发送给处理器；接收处理器发送过来的DMR语音信号，转化为DMR无线信号并传输至规定范围内；
所述4G LTE模块，接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；
所述卫星通讯模块，经卫星接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；
所述音频编解码器，进行语音数字信号与模拟信号之间的切换，所述音频编解码器还连接有麦克风和喇叭；
所述麦克风，与音频编解码器连接，用于输入语音信息；
所述喇叭，与音频编解码器连接，用于输出语音信息。
进一步的，所述处理器包括对讲应用程序单元、路由选择单元、PPP拨号单元和网卡驱动单元；
所述对讲应用程序单元，接收音频编解码器的语音数字信号，进行压缩编码后发送给DMR模块或路由选择单元；
所述路由选择单元，根据参数配置实现上网路径的选择，将压缩编码后的语音信号传输给PPP拨号单元或网卡驱动单元；
所述PPP拨号单元，与4G LTE模块连接，将语音信号传输至Internet网络；
所述网卡驱动单元，与卫星通讯模块连接，经卫星将语音信号传输至Internet网络。
进一步的，所述Internet网络内部署有语音对讲交换服务器，所述语音对讲交换服务器与对讲应用程序单元之间通过TCP/IP通信协议建立一个TCP连接和一个UDP连接；所述TCP连接用于传输控制指令，所述UDP连接用于传输语音数据。
进一步的，所述控制指令包括鉴权登陆、登出、请求加入指定群组、请求成员列表、请求说话。
进一步的，所述对讲应用程序单元还连接有PPT按键，所述对讲应用程序单元与PPT按键经GPIO连接，GPIO配置成Input模式，当PPT按键按下时，检测到对应IO电平被拉低，则认为对应按键被按下，执行相应的动作。
进一步的，还包括LCD屏，与对讲应用单元连接，实现人机交互界面的显示。
进一步的，所述人机交互界面显示的内容包括对讲机的网络状态、工作模式、群组或成员列表显示、相关参数显示和设置。
进一步的，还包括以太网接口单元，所述以太网接口单元设置于处理器和卫星通讯模块之间，用以扩展RJ45接口。
进一步的，还包括与处理器连接的SPI FLASH和DDR RAM；
所述SPI FLASH，存储Linux系统和相关应用程序；
所述DDR RAM，在上电复位后，自动加载SPI FLASH中的程序运行。
进一步的，还包括电源管理模块，将外部直流电源转化为多种电压的直流电源，为各模块供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用三网合一的方式，将DMR、4G和卫星通讯结合在一起，在不同的场景下可选择相应的方式进行对讲机之间的通讯，令对讲机适应各种场景的通讯，避免因对讲机之间距离太远或网络信号终端带来的无法通讯的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例的整体结构框图。
图2为本发明对讲机之间的通讯示意图。
图3为本发明的电源管理模块的供电示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种三网合一数字对讲机，包括处理器及与所述处理器连接的DMR模块、4G LTE模块、卫星通讯模块、音频编解码器、麦克风和喇叭；
所述DMR模块，一方面，接收规定范围内其他对讲机或DMR接收机发送的DMR无线信号，转化为DMR语音信号并发送给处理器；另一方面，接收处理器发送过来的DMR语音信号，转化为DMR无线信号并传输至规定范围内，由范围内的其他对讲机或DMR接收机接收本机发出的语音信号。
所述4G LTE模块，接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；所述卫星通讯模块，经卫星接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互。
所述处理器优选ARM处理器，内部运行Linux系统。具体的，所述处理器包括对讲应用程序单元、路由选择单元、PPP拨号单元和网卡驱动单元；
所述对讲应用程序单元，接收音频编解码器的语音数字信号，进行压缩编码后发送给DMR模块或路由选择单元；
所述路由选择单元，根据Router相关参数配置实现上网路径的选择，将压缩编码后的语音信号传输给PPP拨号单元或网卡驱动单元；所述PPP拨号单元，与4G LTE模块连接，将语音信号传输至Internet网络；所述网卡驱动单元，与卫星通讯模块连接，经卫星将语音信号传输至Internet网络；优选的，还包括以太网接口单元，所述以太网接口单元设置于处理器和卫星通讯模块之间，用以扩展RJ45接口。由于卫星通讯的成本比4G LTE的流量费用高，为了节省成本考虑，路由选择单元优选将压缩编码后的语音信息传输给PPP拨号单元，进而通过4G LTE模块接入Internet网络。
所述Internet网络内部署有语音对讲交换服务器，如图2所示为两台对讲机间的通讯示意图，实现了对讲机间的语音数据交换。所述语音对讲交换服务器与对讲应用程序单元之间通过TCP/IP通信协议建立一个TCP连接和一个UDP连接；所述TCP连接用于传输控制指令，所述控制指令包括鉴权登陆、登出、请求加入指定群组、请求成员列表、请求说话等等；所述UDP连接用于传输语音数据。
所述音频编解码器，通过PCM接口与对讲应用程序单元连接；进行语音数字信号与模拟信号之间的切换，所述音频编解码器还连接有麦克风和喇叭；来自麦克风的语音模拟信号通过音频编解码器转换成数字信号，通过PCM传输到ARM处理器内运行的对讲应用程序单元中；同样的，对讲应用程序单元输出的语音数字信号通过PCM传输给音频音频编解码器后转换成模拟信号，再经音频功放输出给喇叭发出声音。
DMR模块通过UART接入到ARM处理器内的对讲应用程序单元，当DMR模块接收到附近几公里内传输过来的DMR无线信号时，DMR模块完成无线信号接收并转为DMR语音信号，DMR模块通过UART发送给对讲应用程序单元，对讲应用程序单元对其进行协议转换后可选择通过UDP发送到远程语音对讲交换服务器中，也选择直接解码后通过PCM输出给音频编解码器实现本地语音播放。
于另一实施例中，所述对讲应用程序单元还连接有PPT按键，所述对讲应用程序单元与PPT按键经GPIO连接，GPIO配置成Input模式，当PPT按键按下时，检测到对应IO电平被拉低，则认为对应按键被按下，执行相应的动作。当本地按PPT按键说话时。通过本地麦克风录制的语音经由音频编解码器转为数字语音后，再经过对讲应用程序单元进行语音压缩编码后，可选择通过UDP发送到语音对讲交换服务器，也选择通过UART传输给DMR模块，实现通过DMR无限网络传输出去，以便附近几公里内的DMR接收机能收听本机语音。
于另一实施例中，还包括LCD屏，与对讲应用单元连接，实现人机交互界面(GUI)的显示。所述人机交互界面显示的内容包括对讲机的网络状态、工作模式、群组或成员列表显示、相关参数显示和设置等。通过和按键或触摸的配合，完成友好的人机界面操作。
于另一实施例中，SPI FLASH和DDR RAM为ARM处理器运行Linux系统所需要的硬件资源，均与处理器连接；所述SPI FLASH，存储Linux系统和相关应用程序；所述DDR RAM，在上电复位后，自动加载SPI FLASH中的程序运行。
为了保证对讲机的供电，还包括电源管理模块，如图3所示，将外部直流电源转化为多种电压的直流电源，为各模块供电。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种三网合一数字对讲机，其特征在于，包括处理器及与所述处理器连接的DMR模块、4G LTE模块、卫星通讯模块、音频编解码器、麦克风和喇叭；
所述DMR模块，接收规定范围内的DMR无线信号，转化为DMR语音信号并发送给处理器；接收处理器发送过来的DMR语音信号，转化为DMR无线信号并传输至规定范围内；
所述4G LTE模块，接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；
所述卫星通讯模块，经卫星接入Internet网络，实现处理器与Internet的信息交互；
所述音频编解码器，进行语音数字信号与模拟信号之间的切换，所述音频编解码器还连接有麦克风和喇叭；
所述麦克风，与音频编解码器连接，用于输入语音信息；
所述喇叭，与音频编解码器连接，用于输出语音信息。
2.根据权利要求1所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，所述处理器包括对讲应用程序单元、路由选择单元、PPP拨号单元和网卡驱动单元；
所述对讲应用程序单元，接收音频编解码器的语音数字信号，进行压缩编码后发送给DMR模块或路由选择单元；
所述路由选择单元，根据参数配置实现上网路径的选择，将压缩编码后的语音信号传输给PPP拨号单元或网卡驱动单元；
所述PPP拨号单元，与4G LTE模块连接，将语音信号传输至Internet网络；
所述网卡驱动单元，与卫星通讯模块连接，经卫星将语音信号传输至Internet网络。
3.根据权利要求2所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，所述Internet网络内部署有语音对讲交换服务器，所述语音对讲交换服务器与对讲应用程序单元之间通过TCP/IP通信协议建立一个TCP连接和一个UDP连接；所述TCP连接用于传输控制指令，所述UDP连接用于传输语音数据。
4.根据权利要求3所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，所述控制指令包括鉴权登陆、登出、请求加入指定群组、请求成员列表、请求说话。
5.根据权利要求2所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，所述对讲应用程序单元还连接有PPT按键，所述对讲应用程序单元与PPT按键经GPIO连接，GPIO配置成Input模式，当PPT按键按下时，检测到对应IO电平被拉低，则认为对应按键被按下，执行相应的动作。
6.根据权利要求2所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，还包括LCD屏，与对讲应用单元连接，实现人机交互界面的显示。
7.根据权利要求6所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，所述人机交互界面显示的内容包括对讲机的网络状态、工作模式、群组或成员列表显示、相关参数显示和设置。
8.根据权利要求1所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，还包括以太网接口单元，所述以太网接口单元设置于处理器和卫星通讯模块之间，用以扩展RJ45接口。
9.根据权利要求1所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，还包括与处理器连接的SPI FLASH和DDR RAM；
所述SPI FLASH，存储Linux系统和相关应用程序；
所述DDR RAM，在上电复位后，自动加载SPI FLASH中的程序运行。
10.根据权利要求1所述的三网合一数字对讲机，其特征在于，还包括电源管理模块，将外部直流电源转化为多种电压的直流电源，为各模块供电。
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