CN221010128U - 一种铁路货车列检作业手持对讲设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铁路货车列检作业手持对讲设备,包括语音话筒模块、模拟量模块;预处理包括对信号进行放大、滤波;模数转换模块,用于将预处理后的模拟信号,转换为数字信号;数模转换模块,用于在接收数字信号后,将数字信号转换为模拟信号;数字处理模块,用于对转换后的数字信号进行编码调制;传输模块,用于将编码调制后的数字信号传输至另一对讲设备的接收端。本实用新型通过上述设置使列检作业场在大范围内的对讲传输的信号时相同频段内进行对讲传输,信号传输的是数字码,无论环境多复杂始终数字码是不会被信号和环境干扰的,传输距离也不受限制,语音外放清晰,解决现有技术中语音传输质量差、效率低的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于铁路列检作业技术领域,具体地说,涉及一种铁路货车列检作业手持对讲设备。
背景技术
目前铁路货运列检现场由于环境特殊复杂,列检作业场内作业轨道上方是超高压裸露电缆,线缆周围会产生强烈的电磁场,对传输信号进行电磁干扰,列检货车车体高而且较长,会阻碍信号传输、在对讲和语音外放时会产生回音及嘈杂音频等。
在现有技术中列检作业轨道并排达到至少14条以上,虽然为每个列检工作人员都配备了对讲机但只能是增加辅助通信功能,作业场内的复杂环境致使现有的模拟信号对讲机在作业现场内信号传输质量差,声音断断续续无法清晰的语音外放;对讲机信号传输距离增加,列车车体的阻挡等等因素致使对讲机在作业现场内信号传输质量极差,声音断断续续无法清晰的语音外放,并且在特殊天气下还会加剧传输信号的干扰,以致于无法通讯对讲,只能作业人员来回跑步传递信息。
有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种铁路货车列检作业手持对讲设备,通过在手持对讲设备中设置语音话筒模块、模拟量模块、模数转换模块、数模转换模块、数字处理模块和传输模块采用的是数字编码传输的方式,由于模拟信号易受干扰,数字编码就是把模拟信号编码成数字信号,进行了数字化处理并基于DMR协议进行无线通信,使列检作业场在大范围内的信号可以清晰不受货车阻挡、超高压电磁干扰;然后在相同频段内进行对讲传输,信号传输的是数字码,所以无论环境多复杂始终数字码是不会被信号和环境干扰的,传输距离也不受限制,语音外放清晰,解决现有技术中语音传输质量差、效率低的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型采用技术方案的基本构思是:本实用新型提供一种铁路货车列检作业手持对讲设备,包括:
语音话筒模块,用于采集用户的语音信号;
模拟量模块,用于对采集到的语音信号进行预处理,所述预处理包括对信号进行放大、滤波;
模数转换模块,用于将预处理后的模拟信号,转换为数字信号;
数模转换模块,用于在接收数字信号后,将数字信号转换为模拟信号;
数字处理模块,用于对转换后的数字信号进行编码调制;
传输模块,用于将编码调制后的数字信号传输至另一对讲设备的接收端。
进一步地,所述模拟量模块包括:
频率合成单元,用于在接收到语音信号后,调节控制电压来改变输出信号的频率,产生高频信号;
所述频率合成单元包括锁相环和压控振荡器,所述锁相环,用于对频率进行锁定和跟踪;所述压控振荡器,用于根据输入电压的变化产生可变频率的振荡信号使输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。
进一步地,所述模拟量模块还包括:
缓冲放大器,用于接收压控振荡器输出的信号后,对信号进行放大;
激励放大器,用于接收缓冲放大器输出的信号,进行进一步放大;
功率放大器,用于接收激励放大器输出的信号放大到额定的射频功率。
进一步地,所述模拟量模块还包括滤波器,用于移除信号中的噪声和不必要的频率成分。
进一步地,所述传输模块包括:射频模块和天线,所述射频模块,用于将数字信号转换为射频信号或射频信号转换为数字信号,通过所述天线发射或接受。
进一步地,所述射频模块包括射频发射器和射频接收器;
所述射频发射器,用于将数字信号转换为射频信号并通过天线发射出去;
所述射频接收器,用于接收来自天线的射频信号并将其解调为数字信号。
进一步地,还包括外放喇叭,用于在接收到语音信号时,通过所述外放喇叭将语音信息播放。
进一步地,所述数字处理模块包括:编码器模块,用于将数字信号转换为设定的传输格式;
调制器模块,用于将数字信号的频率参数与载波的频率参数进行绑定,使得数字信号的频率信息能够被接收端检测出来。
进一步地,所述手持对讲设备的天线在进行传输信号时,经过语音话筒模块接收语音信息,并进行转化为语音信号,接着经过模拟量模块对接收到的语音信号进行预处理,传输至模数转换模块将语音信号转换为数字信号,再将转换的数字信号通过数字处理模块进行编码和调制,通过传输模块中的射频模块、天线将语音信号转化为数字信号后的信息进行传输出去。
进一步地,所述手持对讲设备的天线在进行接收信号时,将接收到数字信号经过数字处理模块进行处理,将数字信号进行编码和调制,然后传输至数模转换模块,将数字信号转换为模拟信号,接着将模拟信号传输至模拟量模块,经过模拟量模块的放大、滤波处理后,传输至外放喇叭进行语音外放。
采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
本实用新型通过在手持对讲设备中设置语音话筒模块、模拟量模块、模数转换模块、数模转换模块、数字处理模块和传输模块采用的是数字编码传输的方式,由于模拟信号易受干扰,数字编码就是把模拟信号编码成数字信号,进行了数字化处理并基于DMR协议进行无线通信,使列检作业场在大范围内的信号可以清晰不受货车阻挡、超高压电磁干扰;然后在相同频段内进行对讲传输,信号传输的是数字码,所以无论环境多复杂始终数字码是不会被信号和环境干扰的,传输距离也不受限制,语音外放清晰,解决现有技术中语音传输质量差、效率低的问题。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本实用新型的一部分,用来提供对本实用新型的进一步的理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但不构成对本实用新型的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
图1是本实用新型一种铁路货车列检作业手持对讲设备结构图。
需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示,本实用新型所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,包括:语音话筒模块、模拟量模块、模数转换模块、数模转换模块、数字处理模块和传输模块。
所述语音话筒模块用于采集用户的语音信号。
所述模拟量模块用于对采集到的语音信号进行预处理,所述预处理包括对信号进行放大、滤波。
所述模数转换模块用于将预处理后的模拟信号,转换为数字信号。
所述数模转换模块用于在接收数字信号后,将数字信号转换为模拟信号。
所述数字处理模块用于对转换后的数字信号进行编码调制。
所述传输模块用于将编码调制后的数字信号传输至另一对讲设备的接收端。
本实用新型通过在手持对讲设备中设置语音话筒模块,方便接收用户的语音信号;模拟量模块,对接收到的语音信号进行预处理,提高传输的准确性,避免受到杂音干扰;模数转换模块、数模转换模块、数字处理模块和传输模块采用的是数字编码传输的方式,由于模拟信号易受干扰,数字编码就是把模拟信号编码成数字信号,进行了数字化处理并基于DMR协议进行无线通信,使列检作业场在大范围内的信号可以清晰不受货车阻挡、超高压电磁干扰;然后在相同频段内进行对讲传输,信号传输的是数字码,所以无论环境多复杂始终数字码是不会被信号和环境干扰的,传输距离也不受限制,语音外放清晰,解决现有技术中语音传输质量差、效率低的问题。
进一步地,所述模拟量模块包括频率合成单元。
所述频率合成单元用于在接收到语音信号后,调节控制电压来改变输出信号的频率,产生高频信号。
所述频率合成单元包括锁相环和压控振荡器,所述锁相环,用于对频率进行锁定和跟踪;所述压控振荡器,用于根据输入电压的变化产生可变频率的振荡信号使输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。
通过在模拟量模块中设置频率合成单元在接收到语音话筒模块的语音信号后,通过调节控制电压来改变输出信号的频率,产生高频信号,具体地,频率合成单元通过锁相环和压控振荡器,首先对频率进行锁定和跟踪;利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位,以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所述压控振荡器根据输入电压的变化产生可变频率的振荡信号使输出信号的频率与输入信号的频率保持一致,锁相环中的被控对象,它是一个电压-频率变换装置,其振荡频率应随输入控制电压线性地变化,在锁相环中,压控振荡器的输出信号与参考输入信号的相位同步。
进一步地,所述模拟量模块还包括缓冲放大器、激励放大器和功率放大器。
所述缓冲放大器用于接收压控振荡器输出的信号后,对信号进行放大。
所述激励放大器用于接收缓冲放大器输出的信号,进行进一步放大。
所述功率放大器用于接收激励放大器输出的信号放大到额定的射频功率。
通过缓冲放大器:从频率合成单元或其他来源产生的信号首先通过缓冲放大器进行放大,缓冲放大器的主要功能是降低噪音和失真,同时为后续的放大或处理模块提供稳定的信号输入;接着缓冲放大器输出的信号然后被送入激励放大器进行进一步放大,激励放大器的作用是将信号的功率提升到足够的水平,以驱动下一级的功率放大器;最后激励放大器输出的信号最后被送入功率放大器进行最后的放大,功率放大器的作用是将输入信号的功率放大到额定的射频功率水平,以满足无线发射的需求。
进一步地,所述模拟量模块还包括滤波器,用于移除信号中的噪声和不必要的频率成分。通过滤波器对输入信号进行频率分析,并移除不必要的频率成分和噪声,例如低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)或带阻滤波器(Notch Filter)等,以根据需求来选择和去除特定的频率成分,可根据信号传输的需要进行选择。
进一步地,所述传输模块包括射频模块和天线。
所述射频模块,用于将数字信号转换为射频信号或射频信号转换为数字信号,通过所述天线发射或接受。
具体地,所述射频模块包括射频发射器和射频接收器。
所述射频发射器用于将数字信号转换为射频信号并通过天线发射出去。
所述射频接收器用于接收来自天线的射频信号并将其解调为数字信号。
本实用新型中射频模块是手持终端对讲机中负责无线通信的模块,它包括射频发射器和射频接收器,射频发射器负责将数字信号转换为射频信号并通过天线发射出去,以便在一定范围内进行无线通讯,射频接收器则负责接收来自天线的射频信号并将其解调为数字信号,以便进行处理和播放。
其中一种实施方式可以是,接收部分将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号;滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片,与第二本振信号再次混频生成第二中频信号,第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后,被放大和鉴频,产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路,进入音量控制电路和功率放大器放大,驱动扬声器,得到人们所需的信息。
另一种实施方式是,对讲机接收对讲语音信号过程是通过天线接收到的数字信号传递于手持终端数字处理模块,然后传输到数模转换模块进行信号模拟化,然后传输给模拟量模块,并将其提供给外放喇叭,将语音信息外放。
进一步地,还包括外放喇叭,用于在接收到语音信号时,通过所述外放喇叭将语音信息播放。
进一步地,所述数字处理模块包括编码器模块和调制器模块。
所述编码器模块用于将数字信号转换为设定的传输格式。
所述调制器模块用于将数字信号的频率参数与载波的频率参数进行绑定,使得数字信号的频率信息能够被接收端检测出来。
通过设置编码器模块,编码器模块通常由数字信号处理器(DSP)和相关电路组成,负责对数字信号进行编码,编码的过程包括将数字信号转换为适合传输的格式,例如PCM编码、MP3编码等,编码器模块还可以根据需要将数字信号加载到载波上,以便进行传输,从而改善手持终端对讲机的语音质量、可听度和传输效率等性能指标。
通过设置调制器模块由数字信号处理器(DSP)和相关电路组成,负责对数字信号进行调制,具体的调制过程会因不同的调制方式和数字信号处理器而异,调制器会将数字信号转换为适合传输的格式,并通过一定的算法将其加载到载波上,以便进行传输。例如,对于调频(FM)调制,调制器会将数字信号的频率参数与载波的频率参数进行绑定,使得数字信号的频率信息能够被接收端检测出来;对于调幅(AM)调制,调制器会将数字信号的幅度参数与载波的幅度参数进行绑定,使得数字信号的幅度信息能够被接收端检测出来;对于相移键控(PSK)调制,调制器会将数字信号的相位参数与载波的相位参数进行绑定,使得数字信号的相位信息能够被接收端检测出来;调制器模块通常与ADC模块、DAC模块、射频模块等其他模块配合使用,实现复杂的数字信号处理算法,从而改善手持终端对讲机的语音质量、可听度和传输效率等性能指标。
手持终端对讲机是将语音信号手持终端化,以特定的手持终端编码方式和特定的基带调制形式,并采用手持终端信号处理器进行优化的数据化通讯模式。与传统的模拟对讲机相比,具有语音抗干扰能力强,保密性高,信道占有带宽更窄,传输数据能力更强等显著优点。
本实用新型的手持终端通信技术拥有系统内错误校正功能和模拟对讲机相比,可以在一个范围更广泛的信号环境中,实现更好的语音音频质量,其接收到的音频噪音会更少些,声音也更清晰。此外,手持终端系统对环境噪声有出色的抑制能力,在非常吵杂的环境下也能收听清晰的语音。
进一步地,所述手持对讲设备的天线在进行传输信号时,经过语音话筒模块接收语音信息,并进行转化为语音信号,接着经过模拟量模块对接收到的语音信号进行预处理,传输至模数转换模块将语音信号转换为数字信号,再将转换的数字信号通过数字处理模块进行编码和调制,通过传输模块中的射频模块、天线将语音信号转化为数字信号后的信息进行传输出去。
进一步地,所述手持对讲设备的天线在进行接收信号时,将接收到数字信号经过数字处理模块进行处理,将数字信号进行编码和调制,然后传输至数模转换模块,将数字信号转换为模拟信号,接着将模拟信号传输至模拟量模块,经过模拟量模块的放大、滤波处理后,传输至外放喇叭进行语音外放。
本实用新型就是模拟量模块、数字处理模块、模数转换模块(也叫数模转换模块)三个模块之间传输信号,首先我们通过手持终端对讲机像其他对讲机传达语音信息,话筒采集语音信号是模拟量的信号直接传递给模拟量模块,模拟量模块然后把信号传递给模数转换模块,最后传递给数字处理模块进行发射。对讲机接收对讲语音信号过程是通过天线接收到的数字信号传递于手持终端数字处理模块,然后传输到数模转换模块进行信号模拟化,然后传输给模拟量模块,并将其提供给外放喇叭,将语音信息外放。同时,通过上述过程手持终端对讲机的语音带来的一个好处就是新加的信息的快速传递和多向通讯的保密性,数字对讲是基于数字传输技术设计而成,其工作原理是先将语音信号数字化,再以数字编码形式进行传播,相比较与现有的模拟信号传输,数字对讲具有语音清晰、保密性强、节省频率资源、功能强大的特点。
本实用新型提供过上述设置对信息进行了数字化处理并基于DMR协议进行无线通信,使列检作业场在大范围内的信号可以清晰不受货车阻挡、超高压电磁干扰、多人可在作业场任何地方清晰语音对讲;未来数字电台的扩展功能将越来越多,并可满足越来越多的应用场合需求,在DMR数字使用中增加了列检场有效的提升了管理效率及服务质量。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本申请的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型方案的范围内。
Claims (10)
1.一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,包括:
语音话筒模块,用于采集用户的语音信号;
模拟量模块,用于对采集到的语音信号进行预处理,所述预处理包括对信号进行放大、滤波;
模数转换模块,用于将预处理后的模拟信号,转换为数字信号;
数模转换模块,用于在接收数字信号后,将数字信号转换为模拟信号;
数字处理模块,用于对转换后的数字信号进行编码调制;
传输模块,用于将编码调制后的数字信号传输至另一对讲设备的接收端。
2.根据权利要求1所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述模拟量模块包括:
频率合成单元,用于在接收到语音信号后,调节控制电压来改变输出信号的频率,产生高频信号;
所述频率合成单元包括锁相环和压控振荡器,所述锁相环,用于对频率进行锁定和跟踪;所述压控振荡器,用于根据输入电压的变化产生可变频率的振荡信号使输出信号的频率与输入信号的频率保持一致。
3.根据权利要求2所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述模拟量模块还包括:
缓冲放大器,用于接收压控振荡器输出的信号后,对信号进行放大;
激励放大器,用于接收缓冲放大器输出的信号,进行进一步放大;
功率放大器,用于接收激励放大器输出的信号放大到额定的射频功率。
4.根据权利要求3所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述模拟量模块还包括滤波器,用于移除信号中的噪声和不必要的频率成分。
5.根据权利要求1所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述传输模块包括:射频模块和天线,所述射频模块,用于将数字信号转换为射频信号或射频信号转换为数字信号,通过所述天线发射或接受。
6.根据权利要求5所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述射频模块包括射频发射器和射频接收器;
所述射频发射器,用于将数字信号转换为射频信号并通过天线发射出去;
所述射频接收器,用于接收来自天线的射频信号并将其解调为数字信号。
7.根据权利要求1所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,还包括外放喇叭,用于在接收到语音信号时,通过所述外放喇叭将语音信息播放。
8.根据权利要求1所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述数字处理模块包括:编码器模块,用于将数字信号转换为设定的传输格式;
调制器模块,用于将数字信号的频率参数与载波的频率参数进行绑定,使得数字信号的频率信息能够被接收端检测出来。
9.根据权利要求5所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述手持对讲设备的天线在进行传输信号时,经过语音话筒模块接收语音信息,并进行转化为语音信号,接着经过模拟量模块对接收到的语音信号进行预处理,传输至模数转换模块将语音信号转换为数字信号,再将转换的数字信号通过数字处理模块进行编码和调制,通过传输模块中的射频模块、天线将语音信号转化为数字信号后的信息进行传输出去。
10.根据权利要求9所述的一种铁路货车列检作业手持对讲设备,其特征在于,所述手持对讲设备的天线在进行接收信号时,将接收到数字信号经过数字处理模块进行处理,将数字信号进行编码和调制,然后传输至数模转换模块,将数字信号转换为模拟信号,接着将模拟信号传输至模拟量模块,经过模拟量模块的放大、滤波处理后,传输至外放喇叭进行语音外放。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |