CN205883470U - 多通道应急广播适配器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多通道应急广播适配器，包括机箱，机箱内安装有IP转TS流模块、TS流串并转换编码模块、DTMB调谐解调模块、卫星调谐解调模块、RDS无线调频接收模块、显示面板、FPGA数字信号处理电路、ARM单片机控制模块、模拟音频切换电路、应急广播节目解码模块、音视频解码电路、DDS变频电路、增益调节电路、串口通信电路、网口通信电路、IP输出电路。本实用新型可实现IP、TS、DTMB、DVB‑S/S2四种不同信源同时输入，采用FPGA技术实现IP转TS、解复用、PID过滤、应急调度控制指令的快速解析、RDS解码调制等功能，可以通过远程监控接口和上位机软件进行数据交互，实现远程监控功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多通道应急广播适配器，尤其是一种适合于广播电视应急广播系统的核心信息流转及信息处理的设备。
背景技术
在面临突发灾害时，中央和地方政府利用应急广播能及时传达政令、发布权威信息、引导社会舆论、积极协助救灾。为了更好的推进广播电视应急广播体系建设，本实用新型提供的一种多通道应急广播适配器，作为应急广播系统传输链路的核心设备，通过FPGA技术实现适配控制和信息流转功能，包含多通道输入接口，同时具有小型化、低功耗和高可靠性的优点。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种多通道应急广播适配器，可解析多种输入信号中的指令、数据，采用FPGA技术实现IP转TS、解复用、PID过滤、应急调度控制指令的快速解析、RDS解码调制等功能，可以通过远程监控接口和上位机软件进行数据交互，实现远程监控功能。
本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题的。
本实用新型多通道应急广播适配器，包括机箱，机箱内安装有IP转TS流模块1、TS流串并转换编码模块2、DTMB调谐解调模块3、卫星调谐解调模块4、RDS无线调频接收模块5、显示面板6、FPGA数字信号处理电路7、ARM单片机控制模块8、模拟音频切换电路9、应急广播节目解码模块10、音视频解码电路11、DDS变频电路12、增益调节电路13、串口通信电路14、网口通信电路15、IP输出电路16。IP信号输入到IP转TS流模块1，经数据转换后输出到FPGA数字信号处理电路7；通过有线传输的TS流数据输入到TS流串并转换编码模块2，经串并转换和编码后输出到FPGA数字信号处理电路7；DTMB射频信号和DVB-S/S2卫星射频信号分别输入到DTMB调谐解调模块3和卫星调谐解调模块4经过调谐、解调后输出到FPGA数字信号处理电路7；FPGA数字信号处理电路7对数据进行解析解复用后分别输出两路TS流信号至应急广播节目解码模块10和音视频解码电路11；一路信号经过应急广播节目解码模块10进行解码后输出至模拟音频切换电路9；另一路信号经过音视频解码电路11进行解码后分别输出音频和视频信号作为监测信号；无线调频信号经过RDS无线调频接收模块5输出到模拟音频切换电路9；原广播声音信号输入到模拟音频切换电路9；模拟音频切换电路9经过信号切换后输出音频信号至发射机。
所述FPGA数字信号处理电路7输出端有一路信号直接选择输出TS流信号作为DTMB发射机信号源。
所述FPGA数字信号处理电路7输出端还有一路信号输出RDS基带信号至DDS变频电路12，将经过调制的信号输出至增益调节电路13进行增益调节后输出RDS射频信号。
所述IP转TS流模块1、DTMB调谐解调模块3、卫星调谐解调模块4、RDS无线调频接收模块5、FPGA数字信号处理电路7、应急广播节目解码模块10、音视频解码电路11、串口通信电路14、网口通信电路15分别与ARM单片机控制模块8连接并实现双向通讯。
所述ARM单片机控制模块8输出端分别连接到显示面板6、模拟音频切换电路9和IP输出电路16。
所述串口通信电路14、网口通信电路15和IP输出电路16分别输出串口通信信号、网口信号和RDS信号。
所述控制模块采用32位ARM CPU的嵌入式实时监控系统。
本实用新型功耗低、可靠性强、功能完善、操作简单、维护方便，通过FPGA技术实现适配控制和信息流转功能。采用单片FPGA实现IP转TS、解复用、PID过滤、应急调度控制指令的快速解析、RDS解码调制等功能。可实现四种不同信源同时输入，互为备份。采用ARM处理器作为主控和通信单元，通过远程监控接口和上位机软件进行数据交互，实现远程监控。
附图说明
图1是本实用新型的系统示意图。
1—IP转TS流模块。
2—TS流串并转换编码模块。
3—DTMB调谐解调模块。
4—卫星调谐解调模块。
5—RDS无线调频接收模块。
6—显示面板。
7—FPGA数字信号处理电路。
8—ARM单片机控制模块。
9—模拟音频切换电路。
10—应急广播节目解码模块。
11—音视频解码电路。
12—DDS变频电路。
13—增益调节电路。
14—串口通信电路。
15—网口通信电路。
16—IP输出电路。
具体实施方式
本实用新型多通道应急广播适配器，包括机箱，机箱内安装有IP转TS流模块1、TS流串并转换编码模块2、DTMB调谐解调模块3、卫星调谐解调模块4、RDS无线调频接收模块5、显示面板6、FPGA数字信号处理电路7、ARM单片机控制模块8、模拟音频切换电路9、应急广播节目解码模块10、音视频解码电路11、DDS变频电路12、增益调节电路13、串口通信电路14、网口通信电路15、IP输出电路16。同时具有IP、TS、DTMB、DVB-S/S2四路输入，将输入信号经过处理后，输出至FPGA数字信号处理电路7进行适配控制和信息流转，最后选择所需的音频信号输出至发射机进行信号发射。
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1所示：机箱内有IP转TS流模块1、TS流串并转换编码模块2、DTMB调谐解调模块3、卫星调谐解调模块4、RDS无线调频接收模块5、显示面板6、FPGA数字信号处理电路7、ARM单片机控制模块8、模拟音频切换电路9、应急广播节目解码模块10、音视频解码电路11、DDS变频电路12、增益调节电路13、串口通信电路14、网口通信电路15、IP输出电路16。具有IP、TS、DTMB、DVB-S/S2四路输入，互为备份。IP信号输入到IP转TS流模块1，IP转TS流模块1将以IP格式封装的数据转换为TS流帧格式输出到FPGA数字信号处理电路7；通过有线传输的TS流数据输入到TS流串并转换编码模块2，经串并转换和编码后输出到FPGA数字信号处理电路7；DTMB射频信号和DVB-S/S2卫星射频信号分别输入到DTMB调谐解调模块3和卫星调谐解调模块4经过调谐、解调后输出8位TS流信号到FPGA数字信号处理电路7；FPGA数字信号处理电路7对数据进行解析解复用后分别输出两路TS流信号至应急广播节目解码模块10和音视频解码电路11；一路信号经过应急广播节目解码模块10进行解码后输出至模拟音频切换电路9作为所需的应急广播节目流信号；另一路信号经过音视频解码电路11进行解码后分别输出音频和视频信号作为监测信号；无线调频信号经过RDS无线调频接收模块5输出到模拟音频切换电路9；原广播声音信号输入到模拟音频切换电路9；模拟音频切换电路9根据应急广播控制指令切换所需播出的音频信号输出至发射机。
所述FPGA数字信号处理电路7输出端有一路信号直接选择输出TS流信号作为DTMB发射机信号源。
所述FPGA数字信号处理电路7输出端还有一路信号输出RDS基带信号至DDS变频电路12，将信号调制到57KHz后输出至增益调节电路13，将信号进行增益调节后输出RDS射频信号。
所述IP转TS流模块1、DTMB调谐解调模块3、卫星调谐解调模块4、RDS无线调频接收模块5、FPGA数字信号处理电路7、应急广播节目解码模块10、音视频解码电路11、串口通信电路14、网口通信电路15分别与ARM单片机控制模块8连接并实现双向通讯。
所述ARM单片机控制模块8输出端分别连接到显示面板6、模拟音频切换电路9和IP输出电路16。
所述ARM单片机控制模块8采用32位的单片机STM32F103VET6作为整个设备的控制、数据采集和通信处理核心，ARM单片机控制模块8可与FPGA数字信号处理电路7实时通讯，监控并获取FPGA的运行参数，同时对外提供远程监控接口，在远程监控接口上提供上位机应用通讯方式及嵌入式WEB通讯方式实现远程监控，简化了配置工作，使显示面板6配置菜单更简单、清晰。
所述FPGA数字信号处理电路7对应急广播控制指令进行解密、校验和优先级处理；采用比较判别逻辑解析寻址信息并根据信息进行应急广播声音解码，同时发送上级各种指令数据到ARM单片机控制模块8进行RDS基带编码。
所述串口通信电路14、网口通信电路15和IP输出电路16分别输出串口通信信号、网口信号和RDS信号。
Claims (7)
1.多通道应急广播适配器，包括机箱，其特征在于，机箱内安装有IP转TS流模块（1）、TS流串并转换编码模块（2）、DTMB调谐解调模块（3）、卫星调谐解调模块（4）、RDS无线调频接收模块（5）、显示面板（6）、FPGA数字信号处理电路（7）、ARM单片机控制模块（8）、模拟音频切换电路（9）、应急广播节目解码模块（10）、音视频解码电路（11）、DDS变频电路（12）、增益调节电路（13）、串口通信电路（14）、网口通信电路（15）、IP输出电路（16）；IP信号输入到IP转TS流模块（1），经数据转换后输出到FPGA数字信号处理电路（7）；通过有线传输的TS流数据输入到TS流串并转换编码模块（2），经串并转换和编码后输出到FPGA数字信号处理电路（7）；DTMB射频信号和DVB-S/S2卫星射频信号分别输入到DTMB调谐解调模块（3）和卫星调谐解调模块（4）经过调谐、解调后输出到FPGA数字信号处理电路（7）；FPGA数字信号处理电路（7）对数据进行解析解复用后分别输出两路TS流信号至应急广播节目解码模块（10）和音视频解码电路（11）；一路信号经过应急广播节目解码模块（10）进行解码后输出至模拟音频切换电路（9）；另一路信号经过音视频解码电路（11）进行解码后分别输出音频和视频信号作为监测信号；无线调频信号经过RDS无线调频接收模块（5）输出到模拟音频切换电路（9）；原广播声音信号输入到模拟音频切换电路（9）；模拟音频切换电路（9）经过信号切换后输出音频信号至发射机。
2.根据权利要求1所述多通道应急广播适配器，其特征在于，所述FPGA数字信号处理电路（7）输出端有一路信号直接选择输出TS流信号作为DTMB发射机信号源。
3.根据权利要求1所述多通道应急广播适配器，其特征在于，所述FPGA数字信号处理电路（7）输出端还有一路信号输出RDS基带信号至DDS变频电路（12），将经过调制的信号输出至增益调节电路（13）进行增益调节后输出RDS射频信号。
4.根据权利要求1所述多通道应急广播适配器，其特征在于，所述IP转TS流模块（1）、DTMB调谐解调模块（3）、卫星调谐解调模块（4）、RDS无线调频接收模块（5）、FPGA数字信号处理电路（7）、应急广播节目解码模块（10）、音视频解码电路（11）、串口通信电路（14）、网口通信电路（15）分别与ARM单片机控制模块（8）连接并实现双向通讯。
5.根据权利要求1所述多通道应急广播适配器，其特征在于，所述ARM单片机控制模块（8）输出端分别连接到显示面板（6）、模拟音频切换电路（9）和IP输出电路（16）。
6.根据权利要求1所述多通道应急广播适配器，其特征在于，所述串口通信电路（14）、网口通信电路（15）和IP输出电路（16）分别输出串口通信信号、网口信号和RDS信号。
7.根据权利要求1所述多通道应急广播适配器，其特征在于，所述控制模块采用32位ARM CPU的嵌入式实时监控系统。
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