CN204928960U - 一种双音多频信号承载ptt信息话音传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双音多频信号承载PTT信息话音传输设备，属于通信领域，包括处理器模块、FPGA模块、催挂音检测模块、模拟两线接口模块、键盘及LCD显示模块、DTMF收发模块和四线话音接口模块，所述处理器模块分别通过SPI接口与模拟两线接口模块联接、通过数据/地址总线与FPGA模块联接，通过数据/地址总线与LCD显示屏互联、通过IO总线与键盘联接、通过IO总线分别与DTMF收发模块及催挂音检测模块联接；所述模拟两线接口模块分别通过模拟两线与程控交换机联接、通过内部板卡模拟两线与催挂音检测模块联接。该设备使用便捷，可靠性高。

Description

一种双音多频信号承载PTT信息话音传输设备

技术领域

本实用新型属于通信领域，尤其涉及一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备。

背景技术

目前半双工话音通信的各种无线设备，例如话音电台，在民用以及军用领域具有广泛的使用，但是在进行话音通信过程中，由于无线频率以及功率问题，导致很多无线设备的话音通信只能局限一定的范围之内，无法实现全国通甚至全球通，造成了电台等无线设备的使用局限性。

利用目前全球广泛覆盖的模拟程控电话网实现无线设备的话音的广泛接入，可以扩展无线设备话音的传输范围，在电话网覆盖的到地方，使用者可以随时接入无线设备构建的话音通信网中，实现用户之间通信距离的无限延伸。同时电话传输网的资源可以直接利用，不像无线资源事先对资源进行调配，只要提供电话网的两个端口，通过正常拨号的方式就可以建立使用者和无线设备之间的话音通路，原则上使用者可以在全球的任何一个有电话的地方使用无线设备。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种双音多频信号承载PTT信息话音传输设备，其使用便捷，可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备，包括处理器模块、FPGA模块、催挂音检测模块、模拟两线接口模块、键盘及LCD显示模块、DTMF收发模块和四线话音接口模块，所述处理器模块分别通过SPI接口与模拟两线接口模块联接、通过数据/地址总线与FPGA模块联接，通过数据/地址总线与LCD显示屏互联、通过IO总线与键盘联接、通过IO总线分别与DTMF收发模块及催挂音检测模块联接；所述模拟两线接口模块分别通过模拟两线与程控交换机联接、通过内部板卡模拟两线与催挂音检测模块联接；所述FPGA模块通过2MCPM总线与四线话音接口模块连接；所述四线话音接口模块通过模拟四线接口分别与DTMF收发模块、送受话器及线设备连接。

在上述技术方案中，所述模拟两线接口模块包括模拟两线接口厚膜电路。

在上述技术方案中，所述DTMF收发模块包括DTMF发送模块和DTMF接收模块。

在上述技术方案中，所述键盘为4*4矩阵键盘，所述LCD显示屏为128×64点阵的OLED显示模块。

在上述技术方案中，所述四线话音接口模块包括互联的编解码器和接口匹配电路，PTT接口处理模块。

本实用新型的有益效果是：1、使用便捷，将电台等无线设备放置在任何一个具有电话网电话端口的位置，使用者可以在电话网所覆盖到的任何一个位置使用该无线设备；2、可靠性高，由于电话网中传输双音多频的可靠性，相对应的PTT信息的传输也得到了保证，这样会保证了PTT控制半双工通信的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为模拟两线接口模块的原理框图。

图3为催挂音检测模块的原理框图。

图4为处理器和键盘LCD显示模块的原理框图。

图5为FPGA模块的原理框图。

图6为双音多频收发模块的原理框图。

图7为模拟四线话音接口模块的原理框图。

图8为本实用新型的PTT信号发送示意图。

图9为本实用新型的PTT信号接收示意图。

图10为本实用新型应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的一种双音多频信号承载PTT（一键通）信息的话音传输设备，包括处理器模块、FPGA（现场可编程门阵列）模块、催挂音检测模块、模拟两线接口模块、键盘及LCD（液晶显示器）显示模块、DTMF（双音多频）收发模块和四线话音接口模块，所述处理器模块分别通过SPI接口与模拟两线接口模块联接、通过数据/地址总线与FPGA模块联接，通过据/地址总线与LCD显示屏互联、通过IO总线与键盘联接、通过IO总线分别与DTMF收发模块及催挂音检测模块联接；所述模拟两线接口模块分别通过模拟两线与程控交换机联接、通过内部板卡模拟两线与催挂音检测模块联接；所述FPGA模块通过2MCPM总线与四线话音接口模块连接；所述四线话音接口模块通过模拟四线接口分别与DTMF收发模块、送受话器及线设备连接。

如图2所示，所述模拟两线接口模块包括模拟两线接口厚膜电路，该模拟两线接口模块采用千行电子的混合接口模块QX52132-12，完成模拟两线接口模块的二四线转换、话音编解码、振铃检测、极性检测、摘挂机控制以及两线接口的过流过压保护功能，通过SPI（串行外设接口）与处理器模块连接，实现CPU（处理器）对该模块的状态检测和控制，通过模拟四线话音接口连接DTMF收发模块，双音多频信号的检测和发送。

如图3所示，催挂音检测模块通过检测两线中继接口的忙音信号，实现自动控制挂机，采用集成模块PHT03。可以识别标准的450Hz催挂音信号或者可以自学习识别非标准的催挂音，催挂音检测模块检测到标准催挂音和自学习的催挂音后告知CPU，通过CPU模块控制模拟两线接口模块进行摘挂机操作。

如图4所示，处理器模块选用三星ARM7（AT91R40008）最小系统，CPU选用ARM7TDMI内核的AT91R40008芯片，FLASH采用SST的SST39VF1601-70-4I-E，主要完成模拟两线侧的摘挂机控制、振铃信号的检测处理、来电显示、双音多频收号控制、拨号控制、板卡codec芯片的初始化、键盘检测、LCD显示控制、话音码流切换控制等功能。CPU通过SPI总线与模拟两线接口模块互联，实现CPU对模拟两线接口模块的振铃检测、摘挂机控制、极性检测等功能；CPU通过IO总线与双音多频收发模块相连，实现双音多频信号收号和发号功能；CPU通过IO总线与催挂音检测模块相连，接收催挂音的检测信号，实现本传输设备的自动摘挂机控制；CPU通过IO总线与4x4键盘模块相连，实现对键盘按键信号的去抖和检测；CPU通过A/D总线与LCD显示模块相连，实现对LCD显示屏的控制和信息显示；键盘模块选用4X4按键键盘，包含标准的数字+控制键；LCD显示屏采用显示屏和控制板合一的128x64显示模块。

如图5所示，FPGA模块采用XILINX公司的FPGAXC3S50AN-4TQG144I，主要完成话音码流的切换、话音的半双工控制、PTT信息的检测上报和输出等功能，通过数据地址总线与CPU相连；通过IO总线与四线话音处理模块相连，完成PTT的检测和输出，通过PCM（脉冲编码调制）总线与四线话音处理模块相连，完成话音的输入输出；通过PCM总线与模拟两线接口模块完成模拟两线侧的话音的输入输出。

如图6所示，所述DTMF收发模块包括DTMF发送模块和DTMF接收模块。DTMF发送模块型号为MT8880D，DTMF接收模块型号为MT8870D，完成双音多频信号的发送和检测功能，通过模拟四线与四线话音处理模块相连，实现对话音信息内的双音多频进行检测以及发送双音多频信息到话音通道内。

如图7所示，所述四线话音接口模块包括互联的编解码器和接口匹配电路，PTT接口处理模块。四线话音接口模块主要完成PTT接口处理、话音的编解码、四线话音接口适配，其中PTT接口处理主要完成与无线设备PTT信号的输出以及检测送受话器的PTT检测；话音编解码主要完成话音的数字码流与模拟话音码流的转换，采用LE58Q021芯片完成话音的编解码；四线话音接口匹配主要完成与无线设备以及送受话器的四线话音接口的匹配。

本设备的PTT处理流程分为用户侧PTT发送和电台侧PTT接收，对于用户侧PTT发送流程如图8所示，用户在按下PTT后，PTT信号通过模拟四线话音接口模块的处理后交给FPGA模块，FPGA模块将该PTT状态上报给处理器模块，处理器模块控制双音多频发送模块发出“*”键的双音多频声音，并通过CODEC器件发送到模拟两线接口模块，并通过模拟两线接口模块发送到电台侧的传输设备，用户释放PTT后，PTT信号通过模拟四线话音接口模块的处理后交给FPGA模块，FPGA模块将该PTT状态上报给处理器模块，处理器模块控制双音多频发送模块发出“#”键的双音多频声音，并通过CODEC器件发送到模拟两线接口模块，并通过模拟两线接口模块发送到电台侧的传输设备，这样就实现了通过特定双音多频信号传输PTT的ON和OFF的状态。对于电台侧PTT接收流程如图9所示，模拟两线将“*”“#”键的双音多频信号通过模拟两线接口发送CODEC器件，转换为模拟四线音频发送给双音多频检测器件，双音多频检测器件将检测到的信号发送给处理器模块，处理器模块根据收到的为“*”还是“#”键，将对应的PTT-ON或PTT-OFF状态信息发送给FPGA，并通过FPGA发送给模拟四线接口模块，通过模拟四线接口模块完成PTT信号匹配实现对电台等无线设备的话音通道控制。其中代表PTT-ON或PTT-OFF的双音多频信号可以通过软件进行定义，使用其他的组合按键。

本设备的应用如图10所示，在使用时本设备需要放置在电话网的两端成对使用，其中一端连接电台和程控电话网，一端放在用户端。其中两端的设备都可以作为主叫进行通话线路的建立，用户侧设备发起呼叫时，用户通过拨号电台侧的设备对应的号码，电台侧的设备会振铃并自动摘机，此时用户通过控制送受话器的PTT按键可以实现远程控制电台等无线设备，实现半双工通信；通信完毕后，用户挂机，则电台侧设备会检测到催挂音信号自动完成挂机动作，避免长期占用电话线路；电台侧设备发起呼叫时，通过拨号用户侧设备对应的电话号码，用户侧设备会振铃，此时不会自动摘机，会等待用户主动摘机，这样就会建立电话线路连接，即可实现半双工通信，无论是用户侧设备还是电台侧设备主动挂机，另外一端的设备都会自动挂机。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备，其特征是：包括处理器模块、FPGA模块、催挂音检测模块、模拟两线接口模块、键盘及LCD显示模块、DTMF收发模块和四线话音接口模块，所述处理器模块分别通过SPI接口与模拟两线接口模块联接、通过数据/地址总线与FPGA模块联接，通过据/地址总线与LCD显示屏互联、通过IO总线与键盘联接、通过IO总线分别与DTMF收发模块及催挂音检测模块联接；所述模拟两线接口模块分别通过模拟两线与程控交换机联接、通过内部板卡模拟两线与催挂音检测模块联接；所述FPGA模块通过2MCPM总线与四线话音接口模块连接；所述四线话音接口模块通过模拟四线接口分别与DTMF收发模块、送受话器及线设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备，其特征是：所述模拟两线接口模块包括模拟两线接口厚膜电路。

3.根据权利要求1所述的一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备，其特征是：所述DTMF收发模块包括DTMF发送模块和DTMF接收模块。

4.根据权利要求1所述的一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备，其特征是：所述键盘为4*4矩阵键盘，所述LCD显示屏为128×64点阵的OLED显示模块。

5.根据权利要求1所述的一种双音多频信号承载PTT信息的话音传输设备，其特征是：所述四线话音接口模块包括互联的编解码器和接口匹配电路，PTT接口处理模块。