無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，涉及通信領(lǐng)域，包括音頻輸入接口、音頻輸出接口、第一功放、第二功放、音頻改善電路、音頻編碼器、FPGA控制器和數(shù)據(jù)輸出接口，音頻輸入接口連接第一功放的輸入端，第一功放的輸出端連接音頻改善電路的輸入端，音頻改善電路的輸出端連接音頻編碼器的音頻輸入端；音頻輸出接口連接第二功放的輸出端，第二功放的輸入端連接音頻編碼器的音頻輸出端；音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端連接FPGA控制器，F(xiàn)PGA控制器還連接數(shù)據(jù)輸出接口；采用全雙工、半雙工的語(yǔ)音壓縮編解碼，壓縮速率模式則為2050b/s，2400b/s、2750b/s或3600b/s(帶FEC功能)，采用以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有高質(zhì)量的擴(kuò)大通信容量，使得在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別涉及無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，數(shù)字通信設(shè)備的復(fù)雜度大大降低，同時(shí)先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和光纖等大容量傳輸介質(zhì)的廣泛使用使得寬帶問(wèn)題不復(fù)存在。因此，數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛。
[0003]目前，雖然數(shù)字基帶傳輸不如帶通傳輸那樣廣泛，但對(duì)于基帶傳輸?shù)难芯咳允鞘钟幸饬x的。在利用對(duì)稱(chēng)電纜構(gòu)成的近程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中廣泛采用基帶傳輸方式；隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，基帶傳輸方式也有迅速發(fā)展的趨勢(shì)，它不僅用于低速數(shù)據(jù)傳輸，而且還用于高速數(shù)據(jù)傳輸;基帶傳輸系統(tǒng)的許多問(wèn)題也是帶通傳輸系統(tǒng)必須考慮的問(wèn)題;任何一個(gè)采用線(xiàn)性調(diào)制的帶通傳輸系統(tǒng)，可以等效為一個(gè)基帶傳輸系統(tǒng)來(lái)研究。
[0004]在實(shí)際基帶傳輸系統(tǒng)中，并非所有的原始基帶數(shù)字信號(hào)都能在信道中傳輸。例如，有的信號(hào)含有豐富的直流和低頻成分，不便提取同步信號(hào);有的信號(hào)易于形成碼間串?dāng)_等。因此，基帶傳輸系統(tǒng)首先面臨的問(wèn)題是選擇什么樣的信號(hào)形式，即傳輸碼型的選擇和基帶脈沖波形的選擇。為了在傳輸信道中獲得優(yōu)良的傳輸特性，一般要將信碼信號(hào)變化為適合于信道傳輸特性的傳輸碼，即進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇a型變換。由于基帶傳輸系統(tǒng)在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中有不可替代的作用，其應(yīng)用范圍也隨著技術(shù)的發(fā)展?jié)B入網(wǎng)絡(luò)通信、衛(wèi)星通信、手機(jī)通信、數(shù)字電視、數(shù)字電話(huà)等生活、科技的各方面，日益成為數(shù)字通信傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，采用全雙工、半雙工的語(yǔ)音壓縮編解碼，壓縮速率模式則為2050b/s，2400b/s、2750b/s或3600b/s(帶FEC功能)，采用以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有高質(zhì)量的擴(kuò)大通信容量，使得在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，包括音頻輸入接口、音頻輸出接口、第一功放、第二功放、音頻改善電路、音頻編碼器、FPGA控制器和數(shù)據(jù)輸出接口，音頻輸入接口連接第一功放的輸入端，第一功放的輸出端連接音頻改善電路的輸入端，音頻改善電路的輸出端連接音頻編碼器的音頻輸入端；
[0008]音頻輸出接口連接第二功放的輸出端，第二功放的輸入端連接音頻編碼器的音頻輸出端；
[0009]音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端連接FPGA控制器，F(xiàn)PGA控制器還連接數(shù)據(jù)輸出接口；
[0010]所述音頻改善電路包括電阻R58、電阻R9、電容C145和電容C146，電阻R9的I腳連接正電源，電阻R9的2腳連接電容C145的I腳，電阻R58的2腳連接電容C146的I腳，電阻R58的I腳連接地線(xiàn)，電容C145的I腳和電容C146的I腳組成了所述音頻改善電路的輸入端，電容Cl 45的2腳和電容Cl 46的2腳組成了所述音頻改善電路的輸出端。
[0011]所述音頻編碼器的型號(hào)為CMX683，所述音頻編碼器的5腳和6腳組成了所述音頻編碼器的音頻輸入端，所述音頻編碼器的10腳為所述音頻編碼器的音頻輸出端，所述音頻編碼器的15?18腳和42?47腳組成了所述音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端。
[0012]所述第一功放的型號(hào)為MAX4364，所述第一功放的4腳為所述第一功放的輸入端，所述第一功放的5腳和8腳組成了所述第一功放的輸出端;所述第二功放的型號(hào)為MAX4364，所述第二功放的4腳為所述第二功放的輸入端，所述第二功放的5腳和8腳組成了所述第二功放的輸出端。
[0013]所述數(shù)據(jù)輸出接口為CAN接口、485接口、232接口或C-BUS接口。
[0014]基于所述的無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸方法，包括如下步驟:
[0015]步驟I:首先在音頻輸入接口接入一個(gè)麥克，并在音頻輸出接口接入一個(gè)喇叭;并在一臺(tái)PC電腦上安裝上位機(jī)軟件，并使所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)通過(guò)所述數(shù)據(jù)輸出接口與PC電腦連接；
[0016]步驟2:使所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)外接24V電源，設(shè)置PC電腦的IPJiPCi腦和無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的IP在同一網(wǎng)段中；
[0017]步驟3:從PC電腦的上位機(jī)軟件中進(jìn)入無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的調(diào)試界面；
[0018]步驟4:用戶(hù)向麥克喊話(huà)，麥克生成輸入語(yǔ)音信號(hào)，并通過(guò)第一功放將輸入語(yǔ)音信號(hào)傳送給音頻改善電路，音頻改善電路將輸入語(yǔ)音信號(hào)改善后傳送給音頻編碼器，音頻編碼器對(duì)輸入語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼，生成輸入編碼信號(hào)，音頻編碼器將輸入編碼信號(hào)傳送給FPGA控制器，F(xiàn)PGA控制器將輸入編碼信號(hào)進(jìn)行協(xié)議處理后發(fā)送給PC電腦；
[0019]步驟5:PC電腦通過(guò)上位機(jī)軟件解碼輸入編碼信號(hào)，并還原輸入語(yǔ)音信號(hào)；
[0020]步驟6:用于在PC電腦上的上位機(jī)上輸入輸出音頻信號(hào)，PC電腦上的上位機(jī)將輸出音頻信號(hào)進(jìn)行編碼，生成輸出編碼信號(hào)；
[0021 ]步驟7:PC電腦通過(guò)上位機(jī)軟件向FPGA控制器發(fā)送輸出編碼信號(hào)，F(xiàn)PGA控制器將輸出編碼信號(hào)發(fā)送給音頻編碼器，音頻編碼器解碼輸出編碼信號(hào)并還原輸出音頻信號(hào)；
[0022]步驟8:音頻編碼器將輸出音頻信號(hào)發(fā)送給第二功放，第二功放通過(guò)音頻輸出接口傳送給喇叭，喇叭播放輸出音頻信號(hào)；
[0023]本實(shí)用新型提供的無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，采用全雙工、半雙工的語(yǔ)音壓縮編解碼，壓縮速率模式則為2050b/s，2400b/s、2750b/s或3600b/s (帶FEC功能)，采用以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有高質(zhì)量的擴(kuò)大通信容量，使得在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù);本實(shí)用新型采用魯棒的先進(jìn)低復(fù)雜性波形插入技術(shù)，提供超低位速率下長(zhǎng)話(huà)級(jí)音質(zhì)性能，且具有SDD(軟決策解碼)、DTX(非連續(xù)發(fā)送檢測(cè))、VAD(語(yǔ)音激活檢測(cè))、CNG(舒適噪聲發(fā)生)功能。因此，該語(yǔ)音編解碼器可廣泛用于語(yǔ)音存儲(chǔ)和回放、VoIP、數(shù)字PMR/LMR、再生數(shù)字語(yǔ)音中繼等領(lǐng)域。集成16位A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、模擬增益放大器和數(shù)字低通濾波器;主機(jī)通過(guò)控制總線(xiàn)C-BUS接口配置內(nèi)部寄存器，實(shí)現(xiàn)不同功能;端口 SYNC使主機(jī)與CMX638同步;語(yǔ)音壓縮編碼器將源信號(hào)壓縮成低比特率的數(shù)據(jù)幀，解碼器把數(shù)據(jù)幀解壓縮，恢復(fù)源信號(hào);使用FEC功能，開(kāi)關(guān)則選擇前向糾錯(cuò)編碼器和解碼器，兩者加入到數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮過(guò)程中；STD/DTMF管理模塊提供語(yǔ)音信號(hào)的特殊處理功能，實(shí)現(xiàn)單音或雙音檢測(cè)，提高語(yǔ)音壓縮和解壓質(zhì)量。本設(shè)備可廣泛應(yīng)用于通信中的語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)的傳輸;本實(shí)用新型可以在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，在有限的頻段下，傳輸更多高質(zhì)量的語(yǔ)音信息。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的硬件原理圖框圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型的音頻改善電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1:
[0027]如圖1所示，無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，包括音頻輸入接口、音頻輸出接口、第一功放、第二功放、音頻改善電路、音頻編碼器、FPGA控制器和數(shù)據(jù)輸出接口，音頻輸入接口連接第一功放的輸入端，第一功放的輸出端連接音頻改善電路的輸入端，音頻改善電路的輸出端連接音頻編碼器的音頻輸入端；
[0028]音頻輸出接口連接第二功放的輸出端，第二功放的輸入端連接音頻編碼器的音頻輸出端；
[0029]音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端連接FPGA控制器，F(xiàn)PGA控制器還連接數(shù)據(jù)輸出接口；
[0030]如圖2所示，所述音頻改善電路包括電阻R58、電阻R9、電容C145和電容C146，電阻R9的I腳連接正電源，電阻R9的2腳連接電容Cl 45的I腳，電阻R58的2腳連接電容C146的I腳，電阻R58的I腳連接地線(xiàn)，電容C145的I腳和電容C146的I腳組成了所述音頻改善電路的輸入端，電容Cl 45的2腳和電容Cl 46的2腳組成了所述音頻改善電路的輸出端；
[0031]所述音頻編碼器的型號(hào)為CMX683，所述音頻編碼器的5腳和6腳組成了所述音頻編碼器的音頻輸入端，所述音頻編碼器的10腳為所述音頻編碼器的音頻輸出端，所述音頻編碼器的15?18腳和42?47腳組成了所述音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端。
[0032]所述第一功放的型號(hào)為MAX4364，所述第一功放的4腳為所述第一功放的輸入端，所述第一功放的5腳和8腳組成了所述第一功放的輸出端;所述第二功放的型號(hào)為MAX4364，所述第二功放的4腳為所述第二功放的輸入端，所述第二功放的5腳和8腳組成了所述第二功放的輸出端。
[0033]所述數(shù)據(jù)輸出接口為CAN接口、485接口、232接口或C-BUS接口。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]基于實(shí)施例1所述的無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸方法，包括如下步驟:
[0036]步驟I:首先在音頻輸入接口接入一個(gè)麥克，并在音頻輸出接口接入一個(gè)喇叭;并在一臺(tái)PC電腦上安裝上位機(jī)軟件，并使所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)通過(guò)所述數(shù)據(jù)輸出接口與PC電腦連接；
[0037]步驟2:使所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)外接24V電源，設(shè)置PC電腦的IPJiPCi腦和無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的IP在同一網(wǎng)段中；
[0038]步驟3:從PC電腦的上位機(jī)軟件中進(jìn)入無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)的調(diào)試界面；
[0039]步驟4:用戶(hù)向麥克喊話(huà)，麥克生成輸入語(yǔ)音信號(hào)，并通過(guò)第一功放將輸入語(yǔ)音信號(hào)傳送給音頻改善電路，音頻改善電路將輸入語(yǔ)音信號(hào)改善后傳送給音頻編碼器，音頻編碼器對(duì)輸入語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼，生成輸入編碼信號(hào)，音頻編碼器將輸入編碼信號(hào)傳送給FPGA控制器，F(xiàn)PGA控制器將輸入編碼信號(hào)進(jìn)行協(xié)議處理后發(fā)送給PC電腦；
[0040]步驟5:PC電腦通過(guò)上位機(jī)軟件解碼輸入編碼信號(hào)，并還原輸入語(yǔ)音信號(hào)；
[0041 ]步驟6:用于在PC電腦上的上位機(jī)上輸入輸出音頻信號(hào)，PC電腦上的上位機(jī)將輸出音頻信號(hào)進(jìn)行編碼，生成輸出編碼信號(hào)；
[0042]步驟7:PC電腦通過(guò)上位機(jī)軟件向FPGA控制器發(fā)送輸出編碼信號(hào)，F(xiàn)PGA控制器將輸出編碼信號(hào)發(fā)送給音頻編碼器，音頻編碼器解碼輸出編碼信號(hào)并還原輸出音頻信號(hào)；
[0043]步驟8:音頻編碼器將輸出音頻信號(hào)發(fā)送給第二功放，第二功放通過(guò)音頻輸出接口傳送給喇叭，喇叭播放輸出音頻信號(hào)。
[0044]本實(shí)用新型提供的無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)及其傳輸方法，采用全雙工、半雙工的語(yǔ)音壓縮編解碼，壓縮速率模式則為2050b/s，2400b/s、2750b/s或3600b/s(帶FEC功能)，采用以太網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具有高質(zhì)量的擴(kuò)大通信容量，使得在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù);本實(shí)用新型采用魯棒的先進(jìn)低復(fù)雜性波形插入技術(shù)，提供超低位速率下長(zhǎng)話(huà)級(jí)音質(zhì)性能，且具有SDD(軟決策解碼)、DTX(非連續(xù)發(fā)送檢測(cè))、VAD(語(yǔ)音激活檢測(cè))、CNG(舒適噪聲發(fā)生)功能。因此，該語(yǔ)音編解碼器可廣泛用于語(yǔ)音存儲(chǔ)和回放、VoIP、數(shù)字PMR/LMR、再生數(shù)字語(yǔ)音中繼等領(lǐng)域。集成16位A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、模擬增益放大器和數(shù)字低通濾波器;主機(jī)通過(guò)控制總線(xiàn)C-BUS接口配置內(nèi)部寄存器，實(shí)現(xiàn)不同功能；端口 SYNC使主機(jī)與CMX638同步;語(yǔ)音壓縮編碼器將源信號(hào)壓縮成低比特率的數(shù)據(jù)幀，解碼器把數(shù)據(jù)幀解壓縮，恢復(fù)源信號(hào);使用FEC功能，開(kāi)關(guān)則選擇前向糾錯(cuò)編碼器和解碼器，兩者加入到數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮過(guò)程中；STD/DTMF管理模塊提供語(yǔ)音信號(hào)的特殊處理功能，實(shí)現(xiàn)單音或雙音檢測(cè)，提高語(yǔ)音壓縮和解壓質(zhì)量。本設(shè)備可廣泛應(yīng)用于通信中的語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)的傳輸;本實(shí)用新型可以在較窄的帶寬內(nèi)傳送更多的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，在有限的頻段下，傳輸更多高質(zhì)量的語(yǔ)音信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，其特征在于:包括音頻輸入接口、音頻輸出接口、第一功放、第二功放、音頻改善電路、音頻編碼器、FPGA控制器和數(shù)據(jù)輸出接口，音頻輸入接口連接第一功放的輸入端，第一功放的輸出端連接音頻改善電路的輸入端，音頻改善電路的輸出端連接音頻編碼器的音頻輸入端； 音頻輸出接口連接第二功放的輸出端，第二功放的輸入端連接音頻編碼器的音頻輸出端； 音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端連接FPGA控制器，F(xiàn)PGA控制器還連接數(shù)據(jù)輸出接口； 所述音頻改善電路包括電阻R58、電阻R9、電容C145和電容C146，電阻R9的I腳連接正電源，電阻R9的2腳連接電容Cl 45的I腳，電阻R58的2腳連接電容Cl 46的I腳，電阻R58的I腳連接地線(xiàn)，電容C145的I腳和電容C146的I腳組成了所述音頻改善電路的輸入端，電容C145的2腳和電容C146的2腳組成了所述音頻改善電路的輸出端。2.如權(quán)利要求1所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述音頻編碼器的型號(hào)為CMX683，所述音頻編碼器的5腳和6腳組成了所述音頻編碼器的音頻輸入端，所述音頻編碼器的10腳為所述音頻編碼器的音頻輸出端，所述音頻編碼器的15?18腳和42?47腳組成了所述音頻編碼器的數(shù)據(jù)通信端。3.如權(quán)利要求1所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述第一功放的型號(hào)為MAX4364，所述第一功放的4腳為所述第一功放的輸入端，所述第一功放的5腳和8腳組成了所述第一功放的輸出端;所述第二功放的型號(hào)為MAX4364，所述第二功放的4腳為所述第二功放的輸入端，所述第二功放的5腳和8腳組成了所述第二功放的輸出端。4.如權(quán)利要求1所述無(wú)線(xiàn)數(shù)字語(yǔ)音基帶傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)輸出接口為CAN接口、485接口、232接口或 C-BUS接口。
【文檔編號(hào)】G10L19/16GK205595068SQ201620408792
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】桑明華
【申請(qǐng)人】南京威翔科技有限公司