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数字对讲机工作原理及数字对讲机关键器件的构成

时间:07-28 来源:RF技术社区 点击:

机标准,支持多种语音声码器,射频的接收灵敏度可做得较高达到-118dBm(误码率为1%时)。发射功率0.5W,功率容易提升。

缺点是前期的软件开发成本高并有一定难度,射频模块ATB010只支持dPMR的EN301,166标准,不支持DMR。

方案四 以MCU+DSP的DMR对讲机方案(MSP430FG4619+VC5510)

1.工作原理

发射时,由麦克送来的模拟语音经模数转换器AD73311采样成数字信号,AMBE2000对语音数字信号进行压缩编码,数字信号由VC5510进行 DMR通信协议填充组成帧信号和4FSK的调频波成形,最后由微控制器MCU进行D/A转换,送往射频模块进行发射调制,实现发射。

接收时,MCU将射频模块送来已解调数据进行A/D转换,经VC5510进行拆帧,交AMBE2000进行解压,数据由AD73311数模转换为语音信号。

微控制器MSP430FG4619是整个系统的控制中心,人机接口如键盘、显示器与MCU直接连接。微控制器实现对射频模块的控制,包括基带信号的发送与接收、射频频率点的控制、信道检测等,MCU还负责DMR协议的高层信令控制、人机接口的互通等。

另外,请注意微控制器还要完成基带信号的AD/DA转换功能。

2.关键器件

AMBE2000TM声码器是美国语音公司DVSI推出的一款适应性强、高性能、单芯片的语音压缩编解码器。它能在低速率下提供优良的语音质量,并实现了实时的、全双工的标准设定的AMBE语音压缩软件算法。

大量的评估显示,这款声码器具有在一般数据速率下提供同数字蜂窝系统一样性能的能力。AMBE在2.4kbps速率下保持自然语音质量和清晰度,由于AMBE算法复杂性低,所以它能够完全集成在成本低、功耗低的芯片上。

概述

方案简单,实用。

软件开发中,微控制器和数字处理器的程序对DMR协议的分层必须有清晰的概念,正确的程序设计是硬件实现的保证。声码器的选用有较大的余地。

方案五 以OMAP5910的DMR协议对讲机方案

1.工作原理

发射时,由麦克送来的话音信号由数模转换器AD73311进行采样,数据由声码器进行压缩,OMAP5910内的DSP与ARM对压缩的数据进行协议添加与控制,形成4FSK波形,数模转换器AIC23将4FSK数字波形模拟化后进行射频调制,调频载波由天线发射。

接收时,射频模块对接收的模拟信号进行解调,模拟信号交AIC23进行数字化处理,OMAP5910对接收到的数据进行信道解码和拆帧,帧信号交声码器进行解压,数据由AD73311还原为模拟语音信号。

2.关键器件

OMAP5910是一款嵌入式双核处理器,它集成了高性能的ARM925、TMS320C55x DSP核和已经得到的广泛应用的各种接口与外设,具有较强的处理能力、较低的功耗和较高的信价比。ARM处理器内核用于DMR协议的处理与系统控 制,DSP内核用于完成数字信号的实时处理。

OMAP5910及其设计套件具有多个目标应用市场,提供多媒体功能、改善人机界面并延长电池寿命。

概述

从技术上讲,双核处理器方案与前面介绍的DSP+MCU相比,可以降低系统体积,减少电路的复杂性,对通信协议能作较好的兼容,升级空间大。声码器的应用有可选国产芯片的余地。

缺点是前期的软件开发工作量大,ARM与DSP间的协调工作要深入研究,以免浪费处理器的资源。此外,由于OMAP的功能十分强大,该平台还可以有更多的应用,如加入视频、娱乐等功能。

方案六 以SCT3252的dPMR协议对讲机方案
1.工作原理

发射时,麦克送来的模拟语音经WM8758B进行A/D转换,送到SCT3252进行压缩处理,经SCT3252进行dPMR协议处理后送到WM8758B的D/A转换单元调制成4FSK信号,经两点调制输出射频载波给发射功放,送天线输出。

接收时,WM8758B对射频模拟信号进行A/D转换,送到SCT3252进行4FSK解调,dPMR拆包,信道解码,最终得到语音编码数据,经解码处理后把语音数据送到WM8758B进行D/A转换,经由外部放大电路送入喇叭还原成话音。

2.关键器件

SCT3252是上海士康公司生产的语音编解码及dPMR协议栈处理芯片。具有较好的语音质量及较高的接收灵敏度(可达-126dBm)。

概述

本方案的特点是语音编解码及dPMR协议栈都集成在SCT3252中,大大减少了控制单元MCU的工作量,另外SCT3252为LQFP100封装,焊接方便。整个方案简单,软件升级的空间大。本方案可以实现数模兼容,通过开关可方便进行数字与模拟通信之间的切换。

WM8758B只起模数转换作用,厂家认为,把它集成进SCT3252是指日可待的事。

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