[发明专利]煤矿矿井沿线语音广播信号的数字传输系统及实现方法

权利要求书

1.一种煤矿矿井沿线语音广播信号的数字传输系统，其特征在于：包括调度上位机，还包括调度设备和广播节点设备；

所述调度设备包括麦克Ⅰ、音频处理电路Ⅰ、数字信号处理电路Ⅰ、数模转换电路Ⅰ、模数转换电路Ⅰ和扬声器Ⅰ；

所述数字信号处理电路Ⅰ分别与数模转换电路Ⅰ、模数转换电路Ⅰ、音频处理电路Ⅰ和调度上位机双向连接，所述音频处理电路Ⅰ与调度上位机双向连接，与扬声器Ⅰ和麦克Ⅰ单向连接，所述数模转换电路Ⅰ和模数转换电路Ⅰ分别与信号总线单向连接；

所述广播节点设备包括麦克Ⅱ、音频处理电路Ⅱ、数字信号处理电路Ⅱ、数模转换电路Ⅱ、模数转换电路Ⅱ和扬声器Ⅱ；

所述数字信号处理电路Ⅱ分别与数模转换电路Ⅱ、模数转换电路Ⅱ和音频处理电路Ⅱ双向连接，所述音频处理电路Ⅱ与扬声器Ⅱ和麦克Ⅱ单向连接，所述数模转换电路Ⅱ和模数转换电路Ⅱ分别与信号总线单向连接；

调度设备与调度上位机连接，调度设备通过电源总线和信号总线分别与数个广播节点设备连接；

调度设备为广播节点设备和调度上位机提供信号交互连接，调度上位机通过调度设备向广播节点设备下发广播、调度信令、状态查询数据；广播节点设备通过调度设备向调度上位机上传节点呼叫语音、信令回执、状态数据。

2.根据权利要求1所述的煤矿矿井沿线语音广播信号的数字传输系统，其特征在于：

所述调度设备中的麦克Ⅰ用于拾取广播语音并将其传递给音频处理电路Ⅰ，音频处理电路Ⅰ用于把来自麦克Ⅰ的语音信号进行数字转换后传递给数字信号处理电路Ⅰ，数字信号处理电路Ⅰ在发送状态用于将语音和数据进行信道编码转换产生发送调制数据，并控制数模转换电路Ⅰ产生数字基带调制信号；

数字信号处理电路Ⅰ在接收状态用于控制模数转换电路Ⅰ接收数字基带调制信号，并将收到的数字基带调制信号进行解码处理，数字信号处理电路Ⅰ也负责音频处理电路Ⅰ的驱动与控制；

扬声器Ⅰ用于解码后的语音的播放；

调度上位机用于调度信令、状态查询数据的产生和报文的接收处理以及显示控制和人机交互输入处理。

3.根据权利要求1所述的煤矿矿井沿线语音广播信号的数字传输系统，其特征在于：

所述广播节点设备中的麦克Ⅱ用于拾取广播语音并将其传递给音频处理电路Ⅱ，音频处理电路Ⅱ用于把来自麦克的语音信号进行数字转换后传递给数字信号处理电路Ⅱ，数字信号处理电路Ⅱ在发送状态用于将语音和数据进行信道编码转换产生发送调制数据，并控制数模转换电路Ⅱ产生数字基带调制信号；

数字信号处理电路Ⅱ在接收状态用于控制模数转换电路Ⅱ接收数字基带调制信号，并将收到的基带调制信号进行解码处理，数字信号处理电路Ⅱ也负责音频处理电路Ⅱ的驱动与控制；

扬声器Ⅱ用于接收解码后的语音的播放；

广播节点设备在接收状态时用于接收来自信号总线的语音信号、信令信号或状态查询数据，并相应完成语音播放、信令回执或状态上报，广播节点设备在接收状态时用于接收来自麦克Ⅱ的语音信号，并将信号发送到信号总线，从而实现对其他设备的呼叫功能。

4.一种采用权利要求1所述的煤矿矿井沿线语音广播信号的数字传输系统的实现方法，其特征在于，步骤如下：

信令数据传输方法；

调度设备作为发送方将广播节点设备的个呼号码、组呼号码数据通过数字信号处理电路Ⅰ和数模转换电路Ⅰ生成数字基带调制信号，该数字基带调制信号经由信号总线在数个广播节点设备之间传输；

任一广播节点设备作为发送方将广播节点设备的个呼号码、组呼号码数据通过数字信号处理电路Ⅱ和数模转换电路Ⅱ生成数字基带调制信号，该数字基带调制信号经由信号总线在调度设备和数个广播节点设备之间传输；

作为接收方的调度设备，通过模数转换电路Ⅰ、数字信号处理电路Ⅰ将收自信号总线的数字基带调制信号进行解调，还原信令数据，然后通过数据解析并判断呼叫号码是否为本设备的个呼或组呼号码，如果是则进行广播处理，否则不进行广播处理，并处理结果上报调度上位机显示；

作为接收方的广播节点设备，通过模数转换电路Ⅱ、数字信号处理电路Ⅱ将收自信号总线的数字基带调制信号进行解调，还原信令数据，然后通过数据解析并判断呼叫号码是否为本设备的个呼或组呼号码，如果是则进行广播处理，否则不进行广播处理；

语音传输方法；

广播语音信号经作为发送方的调度设备的麦克Ⅰ拾取后，通过音频处理电路Ⅰ和数字信号处理电路Ⅰ进行数字化，然后通过数字信号处理电路Ⅰ和数模转换电路Ⅰ生成数字基带调制信号，该数字基带调制信号经由信号总线在广播节点设备之间传输；

广播语音信号经作为发送方的任一广播节点设备的麦克Ⅱ拾取后，通过音频处理电路Ⅱ和数字信号处理电路Ⅱ进行数字化，然后通过数字信号处理电路Ⅱ和数模转换电路Ⅱ生成数字基带调制信号，该数字基带调制信号经由信号总线在调度设备和广播节点设备之间传输；

作为接收方的调度设备，通过模数转换电路Ⅰ、数字信号处理电路Ⅰ将收自信号总线的数字基带调制信号进行解调，生成数字语音信号，然后通过数字信号处理电路Ⅰ和音频处理电路Ⅰ还原广播语音信号，并通过各接收设备的扬声器Ⅰ输出，从而实现完整的语音广播过程，并处理结果上报调度上位机显示；

作为接收方的非发送的广播节点设备，通过模数转换电路Ⅱ、数字信号处理电路Ⅱ将收自信号总线的数字基带调制信号进行解调，生成数字语音信号，然后通过数字信号处理电路Ⅱ和音频处理电路Ⅱ还原广播语音信号，并通过各接收设备的扬声器Ⅱ输出，从而实现完整的语音广播过程；

状态检测数据的传输方法；

调度设备状态查询数据或任一广播节点设备的状态上报数据通过数字信号处理电路Ⅰ或数字信号处理电路Ⅱ和数模转换电路Ⅰ或数模转换电路Ⅱ生成数字基带调制信号，该数字基带调制信号经由信号总线在调度设备和广播节点设备之间传输，调度设备或任一广播节点设备作为接收方通过模数转换电路Ⅰ或模数转换电路Ⅱ、数字信号处理电路Ⅰ或数字信号处理电路Ⅱ将收自信号总线的数字基带调制信号进行解调，还原状态查询或状态上报数据，广播节点设备响应查询指令并进行状态上报，调度设备将状态上报数据通过调度上位机进行显示输出。