基于CC2530的语音侦听节点设计方案

电源转换电路来实现3.6 V到3.3 V电压的转换。

　　在比较分析3.3 V电源管理芯片TPS76933、AS1117和TPS780330220的转换效率和转换精度后，选用TPS780330220来实现3.6～3.3 V电压的转换。TPS780330220的最大驱动电流为150 mA，可以满足CC2530工作的需要，转换效率高，有利于延长节点工作时间。它的输出电压噪声非常低，信噪抑制比高，对于较易受到干扰的语音信号而言，能够减少背景噪声的干扰、提高语音信息采集的精度，具体电路如图4所示。

　　3 节点软件设计

　　根据需求分析，节点加电后开始工作，首先完成对CMX649和CC2530的初始化。而后依据能否检测到语音信号来判断编码模块和传输模块是被唤醒进入侦听状态，还是继续停留在休眠状态。若进入侦听状态，则启动采样，待完成模数转换、语音编码后，调用发送子程序发送数据。此时，根据在一定时间范围内能否连续检测到语音信号判断侦听是否结束。如果连续检测到语音信号，则侦听没有结束，继续进行采样、编码处理和发送;反之，判断侦听结束，节点的编码传输模块进入到休眠状态，语音激活检测部分周期性工作，等待下一次检测到语音信号。节点软件流程如图5所示。

　　4 节点测试

　　4.1 侦听功能测试

　　测试环境示意图如图6所示，节点A为本文设计的语音侦听节点，节点B为射频接收端，节点B通过串口与PC端相连。其中，节点A运行语音侦听应用程序，节点B运行接收程序。

　　当节点A处测试人员发出"您好"的声音后，PC端显示结果如图7所示。从显示结果看，节点A基本实现了对语音信号的采集、处理、传输功能，达到了预期的目标。

　　4.2 传输距离测试

　　将节点A放置在侦测区域，接收节点B通过串口与PC连接，使用Sniffer软件显示接收数据包情况，CC2530的输出功率设置为0 dBm。如果Sniffer能接收到数据，PC上会有数据包显示，同时LED闪烁，此时说明A、B两节点之间的距离在通信距离范围内;如果收不到数据，PC上没有数据包显示，LED不闪烁，此时A、B之间的距离超出有效通信范围。以此来确定临界点的位置，测量传输距离。选取10次测试数据如下，如图8所示。平均最远通信距离为85.6 m，测试结果表明该节点的设计满足应用需求。

　　结语

　　基于CC2530的语音侦听节点，选取CC2530设计了核心处理器模块，采用CMX649设计了语音感知模块，采用TPS780330220设计了电源模块。测试结果表明，该节点能稳定地实现语音信号的实时采集与无线传输，具有体积小、使用方便、成本低、功耗低和侦听距离远的特点，为情报信息的获取提供了一种新的、可靠的技术手段，可广泛地应用于战场态势感知领域。