CN202998086U - 多频段双接收跨段双工中继车载电台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多频段双接收跨段双工中继车载电台，包括主机控制单元、显示操作控制单元和手咪单元，手咪单元通过显示操作控制单元与主机控制单元进行通讯连接；主机控制单元包括接收单元、发射单元、音频处理单元、频率合成器单元、辅助微处理器和音频播放单元；其接收单元除了两路独立的传统接收电路外，再加一路单芯片高性能全频段接收电路，组成可同时双接收双输出的两路接收电路，可达到集多种信令精确处理及语音加密、降噪通讯的多功能应用，具有跨段UV或VU全双工功能，当工作在跨段状态，可用于双工对讲工作或作为移动中继台使用。可实现多功能的信令数据与语音传送。且音频处理与控制部分采用两路独立的音频处理电路，能同时处理各种不同的信令和音频，具有实时的同时接收和控制功能。

Description

多频段双接收跨段双工中继车载电台

技术领域

本实用新型涉及无线通讯领域，具体是一种车载电台。 

背景技术

众所周知，当前单纯的模拟对讲车载电台主要用于语音通讯功能，无法满足当前多功能多频段应用和管理需求，多功能多频段双工对讲车载电台正在成为未来对讲车载电台市场的消费主流，多功能多频段双工对讲车载电台将在未来发展中被大量使用。根据市场调查：多功能多频段在未来3-5年内将被广泛使用，多功能多频段对讲车载电台可广泛应用在交通运输、制造业、社会服务业、救灾抢险等多个行业，据国家权威部门预测，我国多功能多频段双工对讲车载电台在全国乃至世界范围内具有广大的用户潜力。 

当前国内外多频段双接收跨段双工中继车载电台基本都是采用传统方案组成的，其结构包括分离设置的主机和手咪，主机中设置有主机控制单元和显示操作控制单元，手咪中设置有手咪单元，手咪单元通过显示操作控制单元与主机控制单元进行通讯连接；主机控制单元包括接收单元、发射单元、音频处理单元、频率合成器单元、辅助微处理器和音频播放单元，接收单元为四个由分立元件组成的常规接收电路，电路组成非常复杂庞大，成本高昂，生产难度大调试困难且故障率高，在电路上难以实现双工功能（跨段）功能，而有的双频车载电台出于简化电路的目的不能实现双接收系统，虽然有UHF、VHF双频段功能，但在同一时间上仅能工作在一个频段的信道上；缺少对多个信道电台接收系统的全面支持，更少有语音加密、降噪及多种复杂信令的解调功能。而国外的高端多功能多频段集群通信车载电台价格昂贵，许多单位和用户无法承受。 

现有的这种多频段双接收跨段双工中继车载电台，主机一般安装于车前窗或车内储物格内，手咪放置于驾驶员容易拿到的地方。主机的显示操 作控制单元包括LCD显示屏、电源指示灯和背光灯，由LCD显示屏来显示车载电台的各种工作状态（如哪个频段在工作，各频段的接收/发射状态等）；各按键设置于主机的外表面，用于各种功能的设置，如频率输入和各频段的高频、低频切换等。由于LCD显示屏和按键均设置在主机上，驾驶员要查看车载电台的工作状态或要对车载电台进行操作时，非常不方便，而且，音频播放单元也设置在主机上，距离驾驶员较远，有时会听不清楚。 

有鉴于此，本发明人针对现有多频段双接收跨段双工中继车载电台存在的问题进行了深入研究，本案由此产生。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多频段双接收跨段双工中继车载电台，其电路结构简化，成本低，生产调试容易，能实现UV、VU、UU、VV任意两频段的两个不同频点的同时接收，且具有语音加密、降噪及多种复杂信令的解调功能、跨段中继的功能。 

本实用新型的另一目的是提供一种可方便查看车载电台的工作状态或对车载电台进行操作，且音频播放可听得较清楚的多频段双接收跨段双工中继车载电台。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

多频段双接收跨段双工中继车载电台，包括主机和手咪，主机上设置有主机控制单元和显示操作控制单元，手咪上设置有手咪单元，手咪单元通过显示操作控制单元与主机控制单元进行通讯连接；上述主机控制单元包括接收单元、发射单元、音频处理单元、频率合成器单元、第一辅助微处理器和音频播放单元； 

上述音频处理单元包括第一音频处理器和第二音频处理器，上述频率合成器单元包括第一频率合成器单元和第二频率合成器单元； 

上述发射单元包括第一发射单元和第二发射单元，上述手咪单元的语音输出端分两路分别依次通过上述第一、第二音频处理器和上述第一、二频率合成器连接至上述第一发射单元和上述第二发射单元的输入端； 

上述接收单元包括第一接收单元、第二接收单元和第三接收单元，上述第一接收单元和上述第二接收单元均为由分立元件组成的常规接收电路，上述第一接收单元和上述第二接收单元的输出端分别通过上述第一、第二音频处理器与上述第一辅助微处理器进行通讯连接，且上述第一、第二音频处理器的输出端分别连接至上述音频播放单元；上述第三接收单元为与上述第一辅助微处理器进行通讯连接的射频模块接收单元，此射频模块接收单元的输出端分别连接至上述第一、第二音频处理器的输入端。 

上述射频模块接收单元采用RDA1846S芯片。 

上述第一发射单元和上述第二发射单元均为由分立器件构成的可控发射电路。 

上述主机内设有射频主板和音频处理与控制板，上述主机控制单元的接收单元、发射单元、频率合成器单元和音频播放单元设置于此射频主板上，上述主机控制单元的音频处理单元和第一辅助微处理器设置于此音频处理与控制板上，且此射频主板和音频处理与控制板于上述主机内相分离设置。 

上述手咪单元包括第二辅助微处理器、键盘阵列、音频播放部分、语音录入部分、按键部分和指示部分，此第二辅助微处理器通过上述显示操作控制单元与上述主机控制单元进行通讯连接；键盘阵列和音频播放部分分别连接于第二辅助微处理器的输入端和输出端，语音录入部分的输出端分别连接至上述第一、第二音频处理器的输入端，上述主机控制单元的音频播放单元的音频信号输出端分别连接至此音频播放部分的输入端；上述按键部分连接于上述第二辅助微处理器的相应输入端；上述指示部分连接于上述第二辅助微处理器的相应输出端。 

上述音频播放部分的播放终端设置于手咪内靠近前侧的位置。 

采用上述方案后，本实用新型的多频段双接收跨段双工中继车载电台，接收单元除了两路独立的高分离度的传统的接收电路外，再加一路单芯片高性能全频段接收电路（射频模块接收单元），组成可同时双接收双输出的两路接收电路，由于射频模块接收单元的特性，可达到集多种信令精确处理及语音加密、降噪通讯的多功能应用，具有跨段UV或VU全双工 功能，当工作在跨段状态，可用于双工对讲工作或作为移动中继台使用。可实现多功能的信令数据与语音传送。且本实用新型中，音频处理与控制部分采用两路完全独立的音频处理电路，能同时处理各种不同的信令和音频，具有实时的同时接收和控制功能。 

进一步地，第一发射单元和第二发射单元采用分立器件构成的可控发射电路，可实现高线性大范围大功率可控发射。 

进一步地，采用射频主板部分与音频处理与控制板相分离的结构，避免高频强信号与低频模拟信号相干扰的问题，提高了信号处理性能，提高电路参数指标，可达到更好的性能指标。 

进一步地，在手咪上增设有指示部分、按键部分和音频播放部分，此按键部分与主机控制单元的按键单元相对应，此指示部分可指示车载电台的各种工作状态，具有扩展主机面板的指示和操作功能，驾驶员要查看车载电台的工作状态或要对车载电台进行操作时，非常方便；而且，音频播放部分设置在手咪上，距离驾驶员较近，可听得较清楚。 

进一步地，可将音频播放部分设置在手咪面向驾驶员的前侧，可让驾驶员听得更清楚。 

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图（其中手咪单元因版面问题省略部分元件）； 

图2为本实用新型中手咪单元的电路原理图。 

具体实施方式

本实用新型的多频段双接收跨段双工中继车载电台，包括主机和手咪，主机上设置有主机控制单元和显示操作控制单元，手咪上设置有手咪单元，如图1所示，手咪单元通过显示操作控制单元与主机控制单元进行通讯连接，主机控制单元包括接收单元、发射单元、音频处理单元、频率合成器单元、第一辅助微处理器和音频播放单元。 

主机内设有射频主板和音频处理与控制板，主机控制单元的接收单 元、发射单元、频率合成器单元和音频播放单元设置于此射频主板上，主机控制单元的音频处理单元和第一辅助微处理器设置于此音频处理与控制板上，且此射频主板和音频处理与控制板于主机内相分离设置。 

音频处理单元具有第一音频处理器4和第二音频处理器17，频率合成器单元具有第一频率合成器单元9和第二频率合成器单元20；音频播放单元包括音频功率放大器单元5及内部扬声器SP1、外部扬声器SP2。 

接收单元包括第一接收单元3、第二接收单元15和第三接收单元12，第一接收单元3和上述第二接收单元15均为由分立元件组成的常规接收电路，第一频率合成器单元9和第二频率合成器单元20分别输出第一本振信号8和第二本振信号19给第一接收单元3和第二接收单元15。上述第一接收单元3和上述第二接收单元15的输出端分别通过上述第一、第二音频处理器4、17与第一辅助微处理器13进行通讯连接，且第一音频处理器4的输出端连接至音频功率放大器单元5的输入端，第二音频处理器17的输出端通过音频切换电路10连接至音频功率放大器单元5的输入端，音频功率放大器单元5的输出端连接扬声器SP1、SP2；第三接收单元12为与第一辅助微处理器13进行通讯连接的射频模块接收单元，第三接收单元12的输出端分别连接至第一音频处理器4和第二音频处理器17的输入端。 

发射单元包括第一发射单元7和第二发射单元18，第一发射单元7和第二发射单元18均为由分立器件构成的可控发射电路。手咪单元的语音输出端分两路，一路依次通过麦克风语音切换＆语音预处理电路21、第一音频处理器4和第一频率合成器单元9连接至第一发射单元7的输入端；另一路依次通过麦克风语音切换＆语音预处理电路21、第二音频处理器17和第二频率合成器单元20连接至第二发射单元18的输入端。第一频率合成器单元9和第二频率合成器单元20分别输出第一本振信号8和第二本振信号19给第一接收单元3和第二接收单元15。 

如图2所示，手咪单元包括包括第二辅助微处理器30、键盘阵列31、音频播放部分、语音录入部分、按键部分和指示部分。音频播放部分包括依次电连接的音频功率放大电路29和扬声器SP3；语音录入部分包括麦 克风33和静音控制电路32；按键部分连接于第二辅助微处理器30的相应输入端，包括A/B频段切换键、PTF键、UP键和DOWN键；指示部分连接于第二辅助微处理器30的相应输出端，包括A频段收/发指示灯、A频段工作指示灯、B频段收/发指示灯、B频段工作指示灯、A/B频段切换键背光灯和键盘背光灯。第二辅助微处理器30与第一辅助微处理器13之间通过插头RJ45和数据通信转换电路27进行通讯连接；键盘阵列31与第二辅助微处理器30进行通讯连接，音频功率放大电路29连接于第二辅助微处理器30的输出端，静音控制电路32的控制端连接于第二辅助微处理器30的相应输出端，静音控制电路32的输出端通过插头RJ45和麦克风语音切换＆语音预处理电路21分别连接至第一、第二音频处理器4、17的输入端，音频功率放大器单元5的输出端连接至音频功率放大电路29的输入端，扬声器SP3设置于手咪内靠近手咪前侧面板的位置，手咪的前侧面板对应开设有音孔。 

本实用新型在手咪上增设有指示部分、按键部分和音频播放部分，此按键部分与主机控制单元的按键单元相对应，此指示部分设置有用于指示车载电台各种工作状态的指示灯（每个灯的旁边备注有此灯的用途），具有扩展主机面板的指示和操作功能，驾驶员要查看车载电台的工作状态或要对车载电台进行操作时，非常方便；而且，音频播放部分设置在手咪上，距离驾驶员较近，可听得较清楚。进一步地，音频播放部分的扬声器SP3设置在手咪面向驾驶员的前侧，可让驾驶员听得更清楚。 

显示操作控制单元包括主微处理器28、数据通信转换电路27、存储器23、键盘22和显示部分，数据通信转换电路27和存储器23分别与主微处理器28进行通讯连接，键盘22连接于主微处理器28的输入端，显示部分包括LCD显示屏24、电源指示灯和LCD背光灯，主微处理器28的输出端通过LCD驱动电路25、26来驱动LCD显示屏24。 

本实用新型中，射频模块接收单元12采用RDA1846S芯片；第一辅助微处理器13、主微处理器28和第二辅助微处理器30均采用R8C芯片；第一音频处理器4和第二音频处理器17均采用CML138A芯片。 

本实用新型的多频段双接收跨段双工中继车载电台，工作原理如下： 

接收通道 

从天线接收的RF信号进入功率检测电路1后，RF信号通过滤波器&天线开关电路2或14送到相应的接收单元3、12或15，接收单元根据接收到的RF信号进行处理放大、混频（天线接收的信号同第一本振信号8或19进行混频）、滤波、第二次混频、正交解调等处理或被射频接收模块单元12处理产生音频信号，来自于接收单元的音频信号进入音频处理器4或17，并对音频信号进行高通滤波、低通滤波、放大、扰频、去加重、扩展、信令的解码等音频处理并输出音频信号到音频功率放大器单元5，音频功率放大器单元5对信号进行静音、功率放大后输出到扬声器SP1（内部）。音频处理器17输出的音频信号可通过音频切换电路10切换到扬声器SP2（外部），音频信号还可输出到手咪单元中的扬声器SP3。 

发射通道 

来自于手咪单元的麦克风33的MIC信号通过静音控制电路32进入麦克风语音预处理&语音切换电路21对语音进入预处理并切换到相应的发射通道，从语音切换来的MIC语音信号进入音频处理器4或17，语音信号被进行放大、滤波、压扩、预加重、扰频、限幅、信令的编码等音频处理得到的信号进入VCO（压控振荡器）&PLL频率合成器单元9或20直接进行调频调制，从VCO输出的调制信号然后进入发射单元7或18进行功率放大，被放大的信号进入天线开关&滤波器电路2或14，此滤波器消除不需要的高频谐波成份，获得的信号通过功率检测电路1进入天线终端。 

自动功率控制电路（APC） 

自动功率控制电路6通过功率检测电路1检测发射单元7或18的末级放大器输出的功率变化，并生成相应的电压，提供至自动功率控制电路6与来自微处理器信号经D/A（数/模）转换器生成的参考电压进行比较，得出结果经自动功率控制切换电路11控制发射单元7或18的推动放大器 和末级功率放大器，使发射保持稳定的功率输出。 

主微处理器（MPU） 

MPU具体主要下述任务： 

1)控制辅助微处理器13和30之间的数据通信协议；主要通过数据通信转换电路27进行。 

2)控制切换每个通道的工作状态； 

3)根据PTT控制接收/发射的输出； 

4)从存储电路23读出系统、组、频率以及编程数据； 

5)控制音频处理器4和17、射频接收模块单元12、PLL频率合成器单元9或20的数据通信； 

6)控制信令编解码。 

7)控制宽/窄带、静噪的、麦克风与扬声器开启和关闭输出； 

8)控制LCD驱动电路25和26使LCD显示24和键盘电路22和31。 

9)控制音量大小和发射功率大小。 

10)控制电源供给电源单元16。 

手咪单元 

辅助微处理器30根据主微处理器28的指令控制麦克风33与扬声器SP3开启和关闭，并监控制键盘阵列31工作状态，并与主微处理器28建立数据通信。 

手咪功能：带有前面发音喇叭和多状态指示灯功能，能根据灯色不同指示当前状态，包括A频段发射红灯，A频段接收绿灯，B频段发射红灯，B频段接收绿灯，A/B当前信道指示灯。 

本实用新型的多频段双接收跨段双工中继车载电台，能完全符合以上特殊要求且在成本功能上具有非常大的灵活性。采用双路传统模拟收发线路结合数模混合SOC芯片，组成了高性能且功能全面的车载电台对讲系统，可将现有模拟通讯的应用做出全面的扩展，应用在相当复杂的使用环境当中，用户通过简单操作，即可实现对多个不同频道的信号同时收发信 号处理，在双工双频跨段状态下可当成一台移动中继台来使用；当用多台组网可迅速形成一个通讯网络，如再利用多台本机组成远程接力中继，则能大大扩展使用范围，使应急/救灾/特情联络更高效通畅。 

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。 

Claims (6)

1.多频段双接收跨段双工中继车载电台，包括主机和手咪，主机上设置有主机控制单元和显示操作控制单元，手咪上设置有手咪单元，手咪单元通过显示操作控制单元与主机控制单元进行通讯连接；上述主机控制单元包括接收单元、发射单元、音频处理单元、频率合成器单元、第一辅助微处理器和音频播放单元；其特征在于： 

上述音频处理单元包括第一音频处理器和第二音频处理器，上述频率合成器单元包括第一频率合成器单元和第二频率合成器单元； 

上述发射单元包括第一发射单元和第二发射单元，上述手咪单元的语音输出端分两路分别依次通过上述第一、第二音频处理器和上述第一、二频率合成器连接至上述第一发射单元和上述第二发射单元的输入端； 

上述接收单元包括第一接收单元、第二接收单元和第三接收单元，上述第一接收单元和上述第二接收单元均为由分立元件组成的常规接收电路，上述第一接收单元和上述第二接收单元的输出端分别通过上述第一、第二音频处理器与上述第一辅助微处理器进行通讯连接，且上述第一、第二音频处理器的输出端分别连接至上述音频播放单元；上述第三接收单元为与上述第一辅助微处理器进行通讯连接的射频模块接收单元，此射频模块接收单元的输出端分别连接至上述第一、第二音频处理器的输入端。 

2.根据权利要求1所述的多频段双接收跨段双工中继车载电台，其特征在于：上述射频模块接收单元采用RDA1846S芯片。 

3.根据权利要求1所述的多频段双接收跨段双工中继车载电台，其特征在于：上述第一发射单元和上述第二发射单元均为由分立器件构成的可控发射电路。 

4.根据权利要求1所述的多频段双接收跨段双工中继车载电台，其特征在于：上述主机内设有射频主板和音频处理与控制板，上述主机控制单元的接收单元、发射单元、频率合成器单元和音频播放单元设置于此射频主板上，上述主机控制单元的音频处理单元和第一辅助微处理器设置于此音频处理与控制板上，且此射频主板和音频处理与控制板于上述主机内相分离设置。 

5.根据权利要求1所述的多频段双接收跨段双工中继车载电台，其特征在于：上述手咪单元包括第二辅助微处理器、键盘阵列、音频播放部分、语音录入部分、按键部分和指示部分，此第二辅助微处理器通过上述显示操作控制单元与上述主机控制单元进行通讯连接；键盘阵列和音频播放部分分别连接于第二辅助微处理器的输入端和输出端，语音录入部分的输出端分别连接至上述第一、第二音频处理器的输入端，上述主机控制单元的音频播放单元的音频信号输出端分别连接至此音频播放部分的输入端；上述按键部分连接于上述第二辅助微处理器的相应输入端；上述指示部分连接于上述第二辅助微处理器的相应输出端。 

6.根据权利要求5所述的多频段双接收跨段双工中继车载电台，其特征在于：上述音频播放部分的播放终端设置于手咪内靠近前侧的位置。 

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