CN201230315Y - 一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用在铁路同频多用户通讯中的无线系统，包括无线传输模块，利用铁路专用无线通信频道的RF无线传输协议进行数据收发；调制滤波模块，对信号做模拟信号滤波处理及调制解调处理；中央处理模块，对来自音频处理模块和调制滤波模块的信号进行处理并控制无线传输模块的数据收发；音频处理模块，压缩来自转换模块的数字语音信号和解压缩来自中央处理模块的信号；转换模块，完成模拟和数字信号的转换。本实用新型能够增加无线资源的利用率，提高通讯质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种应用在铁路通讯上的可满足多用户在同一频点下通讯要求的无线系统。
背景技术
上世纪70年代应用于铁路运输中的平面无线调车系统在全路得到普遍的推广，成为站场作业的重要装备。但随着无线通讯技术和通讯装备水平的发展，特别是无线通讯的社会化普及，和无线通讯管理、资源分配上的缺陷和漏洞。使得平面无线调车系统在运用中逐渐暴露出一些问题，已经影响到正常的作业和存在安全隐患。
1、随着无线通讯器材的发展和普及，全频段手持电台在民用通讯领域使用非常普遍，由于某些民用通讯器材的频段涵盖了铁路专用频段，所以社会团体非法侵占铁路专用通讯频道的事件时有发生，严重的影响和干扰了铁路正常的作业和安全，影响生产运输，是目前亟待解决的问题。对于这种干扰是无法预测而且在现行应用技术下也无法进行常规防范的；也不可能有法律法规去制约。只有在应用技术上进行提高和创新，主动地去屏蔽这种干扰。
2、在枢纽站场平面无线调车系统中，随着调车作业量的增长和调车组的增加，对无线通道的抗干扰和通讯质量的要求也随之增加，但由于目前对无线通讯的运用基本还停留在传统的模拟传输方式，对无线资源的利用率较低，同频干扰因素较高，通讯质量难以保障，这样在枢纽地区就造成无线资源的紧张，难以满足运输生产的需求。
无线调车系统在无线通道的运用技术上没有随着通讯技术的发展进行提高和改进，通讯平台的技术升级和扩能改造比较困难，造成通讯质量、资源利用、信息加密等性能难以得到保证和改善，因此必须进行改造，才能运用新技术，提高通讯质量，并为今后的发展提供平台。
发明内容
本实用新型提供了一种应用于铁路同频多用户通讯的无线系统，以消除同频干扰对作业安全的影响并提高资源利用率，从而改善通讯平台的性能。
本实用新型提供的无线系统包括无线传输模块，调制滤波模块，中央处理模块，音频处理模块，转换模块，其中：
无线传输模块利用铁路专用无线通信频道的RF无线传输协议进行数据收发；
调制滤波模块用于对无线传输的信息做模拟信号滤波处理及调制解调处理；
中央处理模块将来自音频处理模块的音频数字信号打包成专用的帧格式，并控制无线传输模块的数据收发，实现实时多路通信；同时对于无线传输模块传送过来的帧进行解析，并送至音频处理模块；
音频处理模块用于把来自转换模块的数字语音信号压缩成数据流，然后把压缩好的数据流送给中央处理模块，同时把中央处理模块传送过来的数据进行解压缩并送至转换模块；
转换模块用于把采集到的模拟语音信号转换成数字语音信号并送音频处理模块进行处理，并把音频处理模块传送过来的数据转换成模拟信号并送扬声器播放。
该系统还包括电源模块，用于提供整个系统所需的电源。
该系统中无线传输模块进行数据收发所采用频带的中心频率为400MHz，相邻信道间间隔为12.5kHz。
该系统中调制滤波模块进一步包括带通滤波器、调制解调器和低通滤波器。
该系统中中央处理模块利用ALOHA网络协议控制无线传输模块的数据收发。
该系统还包括接口模块，在接口模块中提供一些对外接口，通过这些对外接口可以对中央处理模块进行调试、检测以及配置。
该系统中音频处理模块把来自转换模块的数字语音信号压缩成2000～9600bps的数据流。
该系统中转换模块包括A/D模块，用于把采集到的模拟语音信号转换成数字语音信号，还包括D/A模块，用于把音频处理模块传送过来的数据转换成模拟信号。
本实用新型通过应用12.5Kc的分频技术和数字通讯技术对信号进行处理，增加了通信信道并减少了信号对通信信道的占用，大大增加了无线资源的利用率，提高了通讯质量。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明。
本系统通过专用无线RF信道传输方式，在一定距离范围内，进行实时多路语音通信或铁路控制数据通信。
本系统包括：无线传输模块(1)，调制滤波模块(2)，中央处理模块(3)，音频处理模块(4)，转换模块(5)。其中：
无线传输模块(1)利用铁路专用无线通信频道的RF无线传输协议进行通信。其中心频率为400MHz，相邻两信道间间隔为12.5kHz。
调制滤波模块(2)用于对无线传输的信息做相应的模拟信号滤波处理及调制解调处理。该模块进一步包括用于带通滤波的带通滤波器(21)，用于调制和解调信号的调制解调器(Modem)(22)以及用于低通滤波的低通滤波器(23)。
中央处理模块(3)，即CPU，将来自音频处理模块的音频数字信号打包成专用的帧格式，并利用ALOHA网络协议控制无线传输模块的数据收发，实现实时多路通信，ALOHA网络协议的效率为37.5％；同时对于无线传输模块传送过来的帧进行解析，并送音频处理模块进行音频解码成模拟语音信号，送至喇叭或耳机。可选用PIC系列单片机来完成ALOHA网络协议的收发处理及数据的成帧处理，同时对接收到的数据包的地址进行解析。
另外本系统中还包括接口模块(6)，其接口模块部分主要用于与其它设备相连，对本设备的通信标识号码进行设定，以及调试维修时使用。在接口模块中提供一些对外接口如并口及串口，通过这些对外接口可以对CPU进行调试、检测以及配置等工作。CPU与RF部分的各模块以串口的形式连接，与音频处理模块的接口也为串行通信接口。
音频处理模块(4)，用于把来自转换模块的数字语音信号压缩成2000～9600bps的数据流，然后把压缩好的数据送给中央处理模块，同时把中央处理模块传送过来的数据进行解压缩并送D/A模块进行处理。音频处理模块选用AMBE-2000音频处理芯片，可把语音信号压缩成2000-9600bps速率的数据进行传输，大大减少了通信信道的占有率，增加了传输的效率。该音频处理芯片可同时进行压缩和解压缩的算法，符合完成实时语音处理的要求。
转换模块(5)，包括A/D模块(51)和D/A模块(52)，其中A/D模块把利用麦克风采集到的模拟语音信号转换成数字语音信号并送音频处理模块进行处理，D/A模块把音频处理模块传送过来的数据转换成模拟信号并送扬声器播放。其中A/D、D/A模块可选用TI公司的TLV320aic21A/D、D/A芯片，该芯片是专为语音信号处理而设计的数模模数转换芯片，同时该芯片自带麦克风以及扬声器的驱动电路，可直接与麦克风和扬声器连接而不需另外的放大器、三极管之类的驱动电路，减少了模拟电路的设计，使得系统更加简洁。
本系统还包括电源模块(未示出)，由电池提供整个系统所需的电源，满足系统各部分对电压及电流的基本要求。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，包括无线传输模块、调制滤波模块、中央处理模块、音频处理模块和转换模块，其中：
无线传输模块利用铁路专用无线通信频道的RF无线传输协议进行数据收发；
调制滤波模块用于对无线传输的信号做模拟信号滤波处理及调制解调处理；
中央处理模块将来自音频处理模块的音频数字信号打包成专用的帧格式，对调制滤波模块传送过来的帧进行解析，并送至音频处理模块；
音频处理模块用于把来自转换模块的数字语音信号压缩成数据流，然后把压缩好的数据流传送给中央处理模块，把中央处理模块传送过来的数据进行解压缩并送至转换模块；
转换模块用于把采集到的模拟语音信号转换成数字语音信号并送音频处理模块进行处理，并把音频处理模块传送过来的数据转换成模拟信号并送扬声器播放。
2.如权利要求1所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，该设备还包括电源模块，用于提供整个系统所需的电源。
3.如权利要求1或2所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，无线传输模块进行数据收发所采用的中心频率为400MHz，相邻信道间间隔为12.5kHz。
4.如权利要求1或2所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，所述调制滤波模块进一步包括带通滤波器、调制解调器和低通滤波器。
5.如权利要求1或2所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，所述中中央处理模块利用ALOHA网络协议控制无线传输模块的数据收发。
6.如权利要求1或2所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，该设备还包括接口模块，在接口模块中提供一些对外接口，通过这些对外接口可以对中央处理模块进行调试、检测以及配置。
7.如权利要求1或2所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，所述音频处理模块把来自转换模块的数字语音信号压缩成2000～9600bps的数据流。
8.如权利要求1或2所述一种应用于铁路同频多用户通讯的无线设备，其特征在于，所述转换模块包括A/D模块，用于把采集到的模拟语音信号转换成数字语音信号，还包括D/A模块，用于把音频处理模块传送过来的数据转换成模拟信号。
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| CN102664776A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-12 | 北京弥佳电子科技有限公司 | 分站、信号传输系统和方法以及网络拓扑结构 |
| CN102025381B (zh) * | 2009-09-23 | 2013-11-20 | 泉州市铁通电子设备有限公司 | 一种无线数字感应电台 |
| CN109040292A (zh) * | 2018-08-27 | 2018-12-18 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电力现场作业便携式局域集群交互装置 |
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