[发明专利]多卡北斗收发电台转发器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电台和北斗短报文通讯领域的语音信号转发装置，特别涉及一种以多卡多通道传输语音并转换为VHF/UHF段电台传输的转换装置。

背景技术

目前广泛使用的无线对讲系统，通信距离一般只在几公里范围，无论是模拟或者数字电台，若要扩大范围必须依托于架设各种基站、转发台，或者依托与公网进行接驳。但是在某些流动性行业如海事、航运、探矿以及边防、森警以及应急反恐等领域，公网通信覆盖往往存在大量的盲区，造成通信障碍，而这些障碍通常难以逾越。“北斗”卫星导航系统是我国自行研制、自行建设、自行管理, 具有完全自主知识产权的区域性卫星导航系统, 该系统除了具有定位和授时功能外还具有大范围无缝覆盖双向通信功能。因此，本发明提出结合北斗短报文与电台转发功能，使现有电台做到大范围、跨地域的无缝覆盖，从而使电台的盲区通信成为可能。

发明内容

本发明提供了一种基于多卡北斗收发的电台转发器，以解决电台语音的大范围跨地域传输问题，两台设备的连接如附图1所示。整个信号流程为电台到多卡北斗收发的电台转发器再到北斗卫星传送到对端的设备，最后转换为电台信号进行发送。

本发明采用北斗信道作为语音传输通道，并转化为对讲机电台进行转发。然而，由于北斗RDSS服务容量的限制，普通用户卡的传输长度和服务频次都有严格限制，要做到实时语音传送是非常困难的。因此，本发明做了如下设计：

1.使用北斗多卡语音传输模块，将原有的单卡设计改为多张北斗民用卡（1分钟发一次）进行轮流切换传送，同时将语音包按照北斗短报文协议进行打包解析进行传送；

2.通过语音处理电路设计完成低码流压缩和声音的混音补偿，使声音码流降低，实时性和音质进一步提高，根据实时性要求可提供码流选择，当采用超低码流600bps时，语音可达到电台对讲的实时要求，并通过混音处理提高了声音的可懂度；

3.通过适配电路设计，将北斗多卡传输信号与电台语音信号互相转换，通过适配控制以及语音信号处理，实现了对讲机的北斗中继及大范围转发功能。

如附图2，本发明包括北斗多卡收发控制模块、主控单元、超短波接收发射单元。

1. 北斗多卡收发控制模块

模块的主控处理器通过对用户卡轮询切换的方式，把数据按照一定频度向外发送，该方式根据IC卡的数量进行自动配置，成倍的提高数据发送的速率，从而让电台语音对讲的实时性得到了保障。

2. 主控单元

如附图3，主控单元包括主控MCU、语音处理单元以及电台适配电路组成。MCU完成与多卡北斗收发控制模块的交互；进行语音包的协议组包和拆包，同时接收发送给语音处理单元。

语音处理单元完成语音的压缩和解压，同时进行模数转换，语音处理单元包括codec编解码以及语音压缩部分及混音处理，codec采用通用声码器，完成语音信号的数模转换；语音压缩部分采用多码率语音压缩芯片，根据语音质量和传输要求可对码率进行灵活配置；另外由于采用低码流的压缩处理，在欠采样和压缩损耗状态下通常导致声音的清晰度、可懂度降低，采用前置混音处理可以一定程度上对声音信号进行补偿。

电台适配电路主要完成与电台之间的控制信号转换以及声控延时等处理。电台适配电路包括目前模拟数字电台的采用的控制信号PPT、COR、VOX的电平转换和时序控制，以适应北斗实时通讯的要求，避免丢字和扫尾等问题。

3. 超短波接收和发射单元

超短波接收和发射单元包括调制、功率放大、接收的低噪放大、语音信号解调、信号处理及相关电台控制接口，完成电台信号的接收和发送。电台控制接口通过与主控单元的语音处理单元及电台适配电路连接完成从北斗语音信号与电台信号的转换。

附图说明

附图1 多卡北斗电台转发器系统图；

附图2多卡北斗电台转发器结构框图；

附图3 语音处理单元内部框图；

附图4 PTT控制与混音处理原理图。

具体实施方式

如附图2，多卡北斗电台转发器包括北斗多卡收发控制模块、主控单元以及超短波接收发射单元组成。