基于嵌入式平台的数字对讲机设计
文章编号:1004-9037(2012)增刊-0235-06
基于嵌入式平台的数字对讲机设计及实现
阮铭清 刘 夙 李耀华 张绍游 叶晓勇 张贻雄
(厦门大学信息科学与技术学院,厦门,361005)
摘要:与传统模拟对讲机对比,数字对讲机由于频谱利用率高、抗干扰能力强、对数据业务的良好支持等优点受到更多的关注。本文采用T I 嵌入式芯片设计了一个数字对讲机实现方案。该方案以T I O M A P L 138为主处理器,以欧洲的数字专用无线电对讲机(D igital pr iv ate mobile radio ,DP M R )协议为通信协议标准。语音编解码采用软件编程的方式。本文设计的数字对讲机具有语音质量好、业务可拓展性强等优点。关键词:数字对讲机;数字专用无线电对讲机协议(DPM R);语音编解码中图分类号:T N 924+.2 文献标识码:A
基金项目:福建省高校产学合作科技基金(2011H6028)资助项目。 收稿日期:2012-06-10;修订日期:2012-10-13
Design and Implementation of Digital Interphone Based
on Embedded Platform
Ruan Mingqing ,L iu S u ,L i Yaohua ,Zhang Shaoy ou ,Ye X iao y ong ,Zhang Yix iong
(Scho ol of I nfo r matio n Science and Eng ineering ,X iamen U niv ersit y,X iamen,361005,China )
Abstract :Compared w ith the tr aditio nal analog inter phone,the dig ital interphone is paid m uch attention for its hig h spectrum efficiency ,strong imm unity to interference and favo rable sup-por t of data service.An implem entation scheme of dig ital interphone based o n TI embedded chips is designed .In the scheme ,T I OMAPL 138is selected as CPU ,and the European digital interphone protocol,digital private mobile radio (DPM R)as the co mmunicatio n protocol.The speech CODEC is realized through so ftw are pro gramm ing.The digital interphone by the schem e has adv antages in ex cellent speech quality and w ide expansibility .
Key words :dig ital interphone;digital private mobile radio (DPM R)pr otoco l;speech CODEC
引 言
对讲机通信作为一种专业无线通信,在应急通
信、集群调度、即时通信等方面有着独特优势,被广泛应用于公安、消防、救护、石油化工和民用的建筑施工、酒店餐厅、物业管理、学校、商场等领域,在国民经济生活中具有重要作用。当前对讲机主要以模拟对讲机为主,随着经济社会的发展,对讲机用户不断增多以及频谱资源的日益紧张,模拟对讲机相互干扰及通信拥堵问题日益突出[1]
。
数字对讲机是在其内部将语音信号进行数字化处理,并可以拓展其他数据应用业务功能的对讲机。作为模拟对讲机的更新换代产品,数字对讲机融入了数字调频等现代通信技术,与传统的模拟对
讲机相比在以下4方面具有着无法比拟的优势:(1)频率利用率高。一路语音信号占用一个信道,信道带宽为6.25kHz 或者12.5kHz [2],而传统模拟
对讲机信道带宽为25kHz,从而很好地解决了当前频谱资源日益缺乏的难题。(2)语音质量好。数字技术抗干扰能力强,可过滤噪音并重新构造信号,因此用户的通话将更加清晰。数字对讲机使无线通讯的有效覆盖范围提高,拥有比模拟技术更优良的语音质量,用户可由此轻松应对现场不断变化的工作环境。这些优点均得益于窄带编解码器的应用以及数字纠错技术。(3)能提供数据应用等附加业务。由于数字对讲机内部设有数字信号处理机制,因此可以增加若干有关数据应用的扩展功能,例如文本信息、视频信息、遥测数据等无线传输等。(4)易于加密。在模拟信道上,语音信号很容易被监听。数
第27卷增刊2012年11月数据采集与处理Jo urnal of Dat a Acquisitio n &Pr o cessing V o l.27No.S 2No v.2012
字产品能够应用高等级的加密技术,相对模拟语音的扰频技术,语音加密等级更高,且还具备系统鉴权、空口加密等安全手段,因此通信安全水平更高,从而最大限度地确保用户通讯的私密性。
1 系统方案
系统从下至上分为4层:硬件层,操作系统层,支持层和应用协议层,如图1所示。硬件层以OMAPL138为主处理器,外围的主要模块有RF 模块(CC 1120)、矩阵键盘和LCD 等模块。操作系统部分采用开源操作系统Linux,以降低成本,操作系统层开发工作主要集中在设备驱动开发,包括RF 模块驱动和声码器驱动等。支持层主要由GUI 库、语音编解码库和支持库组成。最上层应用协议层,调用支持层GUI 库实现对讲机界面,并对数字专用无线电对讲机协议层做软件实现,通过操作系统层操作外
围设备以实现数字对讲机的各项业务流程。
图1 系统架构
1.1 协 议
目前,中国正处于模拟对讲机系统向数字对讲机系统转化的过程中,国内还没有成熟的数字对讲机协议标准,比较普遍应用的数字无线对讲机协议有DPMR,DM R [3]
协议等。
数字专用无线电对讲机(DPM R )协议采用频分多址接入的方式,是一种窄带接入技术,能够提供多种形式的语音和数据应用,是一种采用半双工工作方式的通信技术。相对于DM R 协议,DPM R 协议有着低成本、低复杂性的优势。
DPM R 协议参考OSI 七层协议结构,分为3层,结构模型如图2所示,由下而上分别是:物理层,数据链路层和呼叫控制层。
物理层的功能主要包括:调制与解调、发射和接收状态的切换、比特同步、帧同步、接收和发送数据。数据链路层的功能包括:信道编解码、比特排
序、确认和重传机制、媒体接入控制和信道管理、组
图2 DP M R 协议栈结构
帧/解帧和帧同步、链路寻址、与上层交换信令和用户数据等。
呼叫控制层的主要功能包括:建立、保持和终止呼叫、单呼和组呼的传输与接收、目的寻址、数据业务控制、延时接入、呼叫转移等。其中通话过程包括单呼和组呼。短消息通信包括一对一传输消息和群发短信。
1.2 语 音
语音编解码模块即声码器的功能是将采集到的语音波形信息在发送端进行编码,提取语音参数并传输,接受端根据语音参数来合成出所要传输的语音。声码器的选择上主要采用两种方案:(1)外加硬件声码器芯片,如采用AM BE1000声码器等。优点在于应用简单,不需要进行额外的语音模块设计。但是外加芯片会使得成本上升,且
经过测试硬件芯片会使语音带入额外的底噪,本设
计不考虑采用该方案。
(2)软件声码器。拟定采用开源的Melpe [4]和G.723[5-6]声码器。M elpe 的码率为2.4kb/s,且带有语音增强模块;G.723的码率为5.3kb/s,不带有语音增强模块。需要考查两种算法的语音质量及所需的计算量。语音质量用Pesq 值来进行衡量,即主观语音质量评估,其为ITU -T P.862建议书提供的客观MOS 值评价方法。计算量用A RM 9上运行时所需的MIPS 值来衡量,M IPS 即为百万指令每秒,意义为时长1s 的语音其编解码所需要的指令数。对两种算法分别进行语音质量参数Pesq 值及在ARM 9上的运算指令数M IPS 测试,结果如表1所示。
从测试结果中可知,M elpe 和G .723的语音质量均较好,Pesq 值大于3,可以根据射频传输速率的变化选择合适的声码器。但两种声码器的计算量均过大,而方案所采用的OM APL138上ARM 核
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数据采集与处理第27卷
的主频为300M Hz ,且还需要同时运行协议与驱动,因此需要对G.723进行代码优化。
表1 Melpe 和G .723在ARM9上的运算结果语音算法指标
Pesq M IP S M elpe 3.0516.8G.723
3.5
268.5
1.3 驱 动
驱动主要屏蔽具体物理设备的差异为协议应用层提供相应功能接口。采用Linux 操作系统,大部分外设内核中都有相应的驱动提供支持。本方案中需要开发的驱动有RF 模块、键盘、显示。
1.4 界 面
界面设计采用了Linux 下的DirectFB 图形库。DirectFB 是一个轻量级的提供硬件图形加速、
输入设备处理和抽象的图形库。它是一个用软件封装当前硬件无法支持的图形算法来完成硬件加速的层,以最小的资源开销来实现最高的硬件加速性能。
2 系统硬件设计
整个系统硬件上分为基带和射频两部分。各硬件模块的连接框图如图3所示。其中,RF 模块(CC 1120)与基带部分具体连接如图4所示。CC 1120是单芯片无线电收发器,其信道间隔为12.5kHz,支持4FSK,2FSK 等多种调制方式,可工作于164～192M Hz,410～480M Hz 和820～960
M Hz 三个频段,且支持数据包处理、
数据缓冲和突图3
数字对讲机硬件系统
图4 OM A P L 138与CC 1120接口图发传输、链路指示和无线电唤醒[7]。CC 1120是当前窄带无线通信系统收发器的首选。OMAPL138可通过SPI 接口和少量的IO 口实现对CC1120控制和数据的收发。
3 系统软件设计
软件分为3层:底层驱动层,实现RF 驱动、声码器驱动;中间层协议实现控制层、语音编码解码
层、定时器处理等;上层为菜单控制层。
功能菜单、协议控制、RF 接收处理、定时器处理均为独立进程,各个进程间的通信均通过消息队列实现。从菜单层获得短息数据和相关控制信息,协议控制进程直接调用语音编解码接口完成语音的采集和输出,将要发送的RF 数据发送给RF 接收处理进程,并从RF 接收处理进程获得接收的RF 数据。菜单层负责用户UI 操作的处理,往协议控制层发送控制消息和短信数据,同时接收协议控制层的处理结果。定时器消息周期性的往协议控制进程发送定时器消息。系统软件架构图如图5所示。
图5 系统软件架构图
3.1 协 议
(1)RF 处理
该模块由两个线程组成,分别负责发送数据和
接收数据,如图6所示。发送数据线程从发送消息数据队列中阻塞读数据,写入RF 设备;接收数据线程阻塞读RF 设备,并写入接收消息数据队列。
图6 RF 处理框架
(2)定时器控制
定时器处理进程负责周期性定时通过消息队
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图7 定时器处理进程
列往协议控制进程发送时间信息更新各个定时器状态,如图7所示。该进程没有任何输入,当协议控制的消息队列为空时,产生输出,向协议控制的消息队列发送定时器信息更新定时器。
(3)控制协议
控制协议层主要控制DPM R 的数据通信流程,包括建立连接、握手、数据传送、传送确认、数据检测、出错重传、传输结束等。控制协议层控制流程为消息触发,RF 消息、定时器消息、菜单消息引起不同的处理流程和状态改变,实现DPMR 协议的控制。流程图如图8
所示。
图8 协议控制进程
控制协议层的输入由RF 处理进程、定时器进程、菜单层发出的消息组成,输出的消息包括发送往菜单层、RF 处理进程的消息。
3.2 语 音
对M elpe 和G.723进行基于ARM 9的代码优化,降低运算指令数,使其符合实时通信要求。主要从以下几个方面进行优化:
(1)基本数学函数优化
基本数学函数全部用内嵌汇编来优化,使用一些ARM 特有的汇编指令来简化运算。
(2)循环优化
代码优化中最重要的一个就是对循环的优化。ARM 9上最佳的循环方式是do -w hile 循环。由于ARM 9是以32位为运算单位的,所以循环计数变量要用int 型,如果使用short int 型即16位为运算单位,每次运算结束后编译器会自动加两条指令来将数值限定在16位内。由于ARM 指令是可以条件执
行的,是否为0也是条件域的一个值,所以循环计数最好是减数计数到零,这样可以少一条判定指令。
(3)16位数组寻址优化
对于循环中的16位数组的寻址最好优化成指针计算寻址的方式,因为编译器对16位数组寻址默认都是重新计算移位,后再读入寄存器,而不会
自动累加移位读取。
(4)16位数据读取指令LDRSH 指令互锁消除ARM 指令中,16位读取指令LDRSH 读取到的数据需要在两个周期后才能使用。如果互锁的没有出现在循环中,那么影响还不大,如果出现在循环中,可以使用循环展开的方式,调整指令顺序解决互锁问题。
(5)16位数运算转换成32位数运算
对于16位加减法以及移位运算,如果不影响结果,都尽量改成用32位进行运算,这样可以减少运算最后的两条移位指令。
(6)多重循环中的内层循环提出为新函数由于多重循环的中间变量过于多,造成寄存器不够用,寄存器数值不断进出堆栈,运算量非常大。可以将最里面的一个循环独立到一个函数中去,相当于在循环前加上一系列入栈,在循环后加上一系列出栈,为循环空出需要的寄存器,可以减少甚至消除循环中的出入栈操作。同时也能够更方便地单独对这个循环进行一些优化,而不会影响到外面循环。
优化后M elpe 所的计算量从516.8MIPS 降低到64.1MIPS ,G .723从268.5MIPS 降低到47.5M IPS 。
3.3 驱 动
由于目前内核中不包含本方案的RF 模块和
声码器,因此需要自己设计开发驱动。两个驱动在设计时都以字符设备的形式进行设计。
RF 驱动架构如图9所示,驱动主要为应用层实现打开RF 设备(open ()),发送数据(w r ite ()),接收数据(r ead ()),和控制设备(ioctl ())等接口。接收数据接口为阻塞读取,发送数据接口在缓冲区满时将阻塞至有空闲位置。常态下应用层处于侦听状态。接收数据时RF 将处于在接收模式,将数据通过SPI 接收中断送入SPI 接收缓冲区,并触发帧同步处理。当应用层有数据需要发送时,如芯片不处于发送模式,切换为发送模式,并数据发送至写缓冲区,触发SPI 发送中断。进入发送模式后,SPI 中断将发送缓冲区中数据直至缓冲区为空后,切换为接收模式。
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图9 R F 驱动整体架构
3.4 界 面
DPMR 采用Linux 操作系统Direct FB 开源图形库,它屏蔽了来自图形驱动和输入设备驱动的变化,方便移植,而且运行速度快,占用资源少。
界面的开发由三部分组成:(1)输入:对讲机的输入主要来自两部分,一部分来自键盘,另外来自射频。(2)消息传递:用C 语言实现。(3)菜单界面:用DirectFB 画界面,对讲机的界面类似于手机的界面,通常由通讯录、短消息、呼叫记录以及设置四部分组成。界面架构如图10
所示。
图10 界面架构图
4 测试结果和分析
声码器语音优化之后的测试结果如表所示,表2中为M elpe 和G.723优化前后运算指令数的对比。
从测试结果中可以看到,M elpe 的运算指令数
降低到64.1M IPS,G.723的运算指令数降低到
表2 Melpe 和G .723优化结果对比
算法指标
M IP S(优化前)M IP S(优化后)优化率/%
M elpe
516.864.187.60G.723
268.5
47.5
82.30
47.5MIPS,两个声码器都可以达到实时通信的要求。由于语音编解码模块只进行代码优化,算法并未改动,因此优化前后语音质量并没发生变化。
协议与驱动测试采用模块测试的方法分别测试,经过测试,相关驱动可以正常驱动外设,其中RF 驱动可以使RF 工作于系统指定频段和速率,其他外围模块也能正确接收外部输入或将当前系统状态输出。
经过整合测试整个对讲机系统运行正常,本系统实现的协议栈可运行于手持台和中转台两种设备,两种设备支持的基本业务如表3所示,各业务
均达到了DPM R 的要求。
表3 基本业务测试
支持业务设备
手持台中继台
语音单呼支持语音群呼支持短消息单呼支持短消息群呼
支持239
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5 结束语
软件声码器算法比较复杂,占据的系统运算资源较多。因此本文对该算法进行了优化,优化程度深入到汇编级,采用汇编语言编写关键算法模块来最大限度优化声码器,优化后运算指令数有显著的减少。将系统划分为多个软件或硬件功能模块,并采用消息通信机制进行模块任务调度,合理的软硬件任务划分和系统调度,保证了系统的稳定性和可靠性。本文采用了软件无线电方案实现数字对讲机,便于协议和语音软件升级和平台的移植。同时声码器模块采用了软件算法实现,且采用RF收发器CC1120,可以最大程度地降低整机成本。微处理器采用了性能较好的OM AP L138处理器,以Lin-ux作为软件平台方便了二次开发,系统可作为手持台、车载台,也可设计为中继台,并且在现有对讲机基础业务的基础之上继续拓展其他业务,比如导航定位、数据传输等功能。
参考文献:
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sw r u295c/sw r295b.pdf.
作者简介:阮铭清(1987-),男,硕士研究生,研究方向:嵌入式系统开发;刘夙(1986-),男,硕士研究生,研究方向:语音编解码;李耀华(1988-),男,研究生,研究方向:嵌入式系统开发;张绍游(1987-),男,硕士研究生,研究方向:嵌入式底层驱动开发;叶晓勇(1987-),男,硕士研究生,研究方向:U I 界面开发;张贻雄(1981-),男,博士,助理教授,研究方向:图像处理、嵌入式技术等,E-mail:zyx@x https://www.360docs.net/doc/5e8162753.html,。
240数据采集与处理第27卷
某某数字化转型和数字化平台建设实施方案(参考案例)
XXXXX数字化转型和 数字化平台建设实施方案（参考案例） 为全面落实省政府建设数字浙江、数字政府的决策部署，高质量推进全省经济运行监测分析数字化转型和数字化平台建设，制定本实施方案。 一、总体思路 （一）建设目标 按照数字政府建设的目标要求，构建覆盖全省、上下联动、横向协同的经济运行监测分析数字化转型统一框架，建成数据共享、业务协同、全国一流的经济运行监测分析数字化平台，实现经济调节“用数据说话、用数据决策、用数据管理”，在数字政府建设中走在前列、当好示范。 1.第一阶段：突破示范期。2018年三季度前，完成经济运行监测分析数字化转型顶层设计，实现省级相关部门经济运行主要数据资源全共享，基本建成全省经济运行监测分析数字化平台，实现主要经济指标立体化、全局化、动态化大屏展示，即时剖析经济运行的“形”和“势”。10月中下旬向省政府汇报前三季度经济形势时实现平台在线分析。 2.第二阶段：推广普及期。全面建成功能完备、应用成熟的全省经济运行监测分析数字化平台，运行分析和辅助决策的系统性、及时性、精准性、科学性进一步提升，省级相关部门、11个设区 .
市经济运行在线分析实现全覆盖。 3.第三阶段：深化迭代期。持续迭代升级平台，形成较为完善的“用数据说话、用数据决策、用数据管理”经济分析和调节机制，成为全国标杆。 （二）基本原则 ——业务协同。改变现有条块分割的数据传递和分析决策模式，按照扁平化、分布式的要求，推进省级部门之间、省市县之间的数据协同、分析协同、措施协同，构建全省统一的基础设施、数据资源、支撑体系、业务应用体系，并为各部门相关专项分析和决策提供使用端口和功能模块。坚持省级为主、三级共用，省级层面强化顶层设计，统一归集市、县（市、区）相关数据，统一开发应用支撑平台。支持各市、县（市、区）在省级统建平台基础上，建设特色化专业应用系统。 ——数据共享。按照“全打通、全归集、全共享、全对接、全统一、全覆盖、全联通、全在线”要求，以大平台、大数据、大系统、大集成为导向，跨部门、跨系统、跨层级归集共享经济运行数据资源。建立政府和社会互动的大数据采集、监测分析成果传递机制，合理引导社会预期，推动大数据产业发展。 ——体系推进。紧扣2018年9月底平台预上线、10月中下旬在线汇报两个关键节点以及后续的迭代升级，明确时间表、任务书，建立强有力的工作专班，实行挂图作战，高效率、体系化、项目化、清单化推进。 ——安全为基。严格执行信息网络安全和保密等有关法律、法规和政策规定，牢牢守住重要数据和决策信息的安全底线。坚.
对讲机毕业设计
目录 摘要.............................................................. I Abstract........................................................... I I 前言.. (1) 第一章对讲机原理概述 (2) 1 工作原理 (2) 1．1原理框图 (2) 1．2工作原理 (2) 2 设计方案 (3) 第二章芯片介绍 (4) 2.1单片窄带调频接收电路——MC3361 (4) 1.混频 (8) 2.鉴频 (8) 2.2调频发射电路——MC2833 (10) 2.3调频接收前置电路——TA7358P (14) 2.4音频功率放大芯片——LM386 (16) 第三章对讲机电路设计 (18) 第一节电路原理框图 (18) 1 发信电路 (18) 2 收信电路 (18) 第二节电路原理图 (20) 1 发信电路 (21) 2 收信电路 (21) 3 天线及双工滤波电路 (22) 4 参数选择 (22) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 附录：整机电路图
前言 古时候的通信方式有蜂火台、飞鸽传书、驿站等等，主要的目地在于传送军事情报，其传输煤介主要是利用人力和物力来达成。直到“电”问世后，才开始寻找通过使用电来通信的可能性。 经过人们的发展，在这两百年内获得重大进步，尤其是配合电子元件的进步，使复杂、便利的通信系统得以实现，并成为日常生活中不可缺少的东西。在整个通信技术发展过程中，有些科学家作出了重要的突破性贡献。例如1864年，马克斯威尔(Maxwell)导出电磁波理论，证明电磁波的存在，而赫兹1887年经由实验证明电磁波存在，这些进步使得无线通信变得可能也逐渐成真。另外，贝尔(Bell)于1875年发明电话，使声音可以直接传递，结合史卓格(Strowger)在1897年发明的自动交换机，使得电话服务得以顺利成长。由于真空管于1904年问世，促使阿姆斯壮于1918年发明超外差无线电接收机，开启无线电广阔的应用大门。 在1930年前的通信发展主要是属于类比通信的成长。在1930年以后，随着数子通信、电脑及人造卫星的产生，整体通信技术也朝向数子通信方向来发展，对人类生活的影响也更为加深。当然，这些进步也都基于电子原件由真空管、电晶体、集成电路(Integrated Circuit， IC)及超大型集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit，VLSI)的长足进步，才能使通信系统更具方便性及操控性。随着电脑技术、通信技术与娱乐的结合，大家都希望能够更随心所欲地使用科技，无线通信技术便逐渐获得大家的青睐。大家都希望能够透过无线通信技术，使自己不再局限于有线传输设备，进而摆脱掉上述的种种羁绊。无线通信技术主要就是利用无线电波取代传统的传输线路(例如：铜线，双绞线、光纤等)，通过适当的技术，我们可以将低频的信息加在高频的载波之上，这就是我们所谓的调制（Modulation），而相反地，自高频的载波中将信息取出的技术，我们把它称之为解调(Demodulation)，而这个可以用来发射的高频载波，便称之为射频 (简称RF)。通过改变载波的波长、振幅、频率，我们就可以利用载波来表示信息。基本上，各种通信系统的资讯传送过程，以从甲地单向地传到乙地为例，其流程大约如下: 1.在甲地将要传送的信息，以电的信号表现出来。 2.将此电信号放大、编码或调制后，依据各种传输煤介特性，将信息传送到乙地。 3.在乙地将电信号收集后，经解码或解调。 4.再依原传送信息性质还原回来，在透过喇叭转换使人能听到。
科维城城市设计数字化平台简介
今天科维城信息科技有限公司将带来产品分享系列——城市设计数字化平台。 城市设计数字化平台是基于现在三维GIS的城市设计综合管理平台，以现有二三维空间信息资源为基础，通过海量数据管理、GIS、BIM、三维仿真等技术支撑，以城市设计为抓手的应用管理平台。 平台提供城市设计三维设计方案比对、交互式城市设计理念标绘、城市设计辅助分析、城市设计多媒体集成等功能，贯穿城市设计管理的编制组织、成果审批、论证、公示和公开等多个环节，进一步提高城市设计管理的工作效率和科学决策，同时也可以在规划审批环节提供更为直观、便捷的科学审批依据。 那么科维城的城市设计数字化平台具体做了哪些工作呢？ 下面小科以厦门城市设计案例为您带来解读。 1.全面助力城市设计工作 2.有时间轴的3D可视化的便捷管理工具
3.BIM电子化报建的基础 4.以大数据分析能力，全生命周期辅助城市设计中的决策 5.同时建立实时动态的二三维一体化GIS数据共享中心 平台总体设框架设计 系统组成（部分）
管控要素数字化（部分）
通过标准体系及相应制度建设，管控要素数字化与平台建设等基础工作，城市设计数字化平台取得了不少的直接成果。 夯实规划信息化基础，稳步推动信息化应用建设，告别厚重文本。 促进城市建设的可持续科学发展。 二、三维数据深度整合，实现规划资源共享。 管控体系的构建，缩短规划设计与规划管理需求之间的差异。 服务规划管理，实现决策支持科学化 如果您想了解更为详细的城市设计数字化平台方案，欢迎在微信后台随时与我们联系。 今天的产品分享就到这里，下期我们聊一聊“三维可视化管理平台”的建设。
基于CC1101的无中心数字对讲机设计
1引言 对讲机在诸多行业领域广泛应用。虽然模拟对讲机现今 仍垄断市场，但数字通信以其更丰富的业务种类，更好的业务质量、保密性和连接性，尤其可提高频谱效率，更有效利用宝贵的频谱资源[1]，因此对讲机数字化是大势所趋。这里介绍一种基于CC1101射频器件的数字无线对讲机的语音通信技术。 2整体设计方案 虽然提供包含图像、文字、语音的综合业务是未来对讲机 的发展趋势，但鉴于对讲机的数字化研究尚处于起步探索阶段，而且语音传输仍是对讲机最广泛最重要的作用，该系统设计的核心是经语音数字化处理后通信更安全可靠，话音更清晰。此外，由于业界至今尚无统一的标准和法规，系统应留存一定的扩展和变换空间，以适应新的变化和进一步研究的需要。 得益于微电子技术的长足进步和快速发展，射频电路的灵敏度不断提高，无线接收机在相应的发送设备不工作时也会有数据解调输出，因而无线通信系统中有必要使用数据帧分组传输数据。还需要使用帧同步技术保证通信系统能从混乱的数据中识别合法的数据帧。由于在无线通信系统中存在干扰、噪声、多径、衰落等现象，使得无线通信信道在传输数字信息时经常出现误码，为此，常采用信道编码技术，在帧中增加校验码元。在无线通信中，最常用的是CRC16，它可以纠正一定程度的随机错误，但却没有能力纠正突发差错的能力，需要用交织编码的方法使其变成交错码。 此外，为保证通信的可靠性，还需要合理设置帧的长度。帧长与编码方式有关，曼切斯特编码时不要超过256字节，若采用其他方式，则不要超过64字节。采取短帧方式通信有利于降低干扰，但帧太短又会增加开销，降低效率。此外，帧的长度还受硬件系统限制，如处理器的处理能力、缓冲、天线带宽等。综合各方面因素，这里采用图1所示数据帧格式。由于语音信号一般比较微弱，根据Mu/A 律编码规则，容易出现长连“1”或长“0”情况[2]。若出现这种情况，由于长时间不出现“0”点，接收端的本地同步信号的相位会逐渐漂移，甚至失步。若采用变换归零或重新编码的方式，又有可能降低系统抗干扰能力或频带利 用率。为此，需要采用扰码技术，消除长“1”长“0”。 为了实现一对一双工通话和一对多的广播，该系统采用时分双工（TDD ）方式，分成接收和发送两个时隙，保留1.5ms 时间作为射频部分的收发转换保护。 3系统硬件设计 使用微处理器，通过软硬件的配合实现设计功能；采用 基于CC1101的设计方法，根据需求定义其内部逻辑和引脚；运用“自顶向下”和“模块化”的理念，是现代电子系统设计的特点。因而，该系统采用DSP 处理语音数据，使用MCU 以弥补DSP 控制上的缺憾，采用优秀设计的射频器以降低软件复杂度和MCU 的负荷。系统逻辑框架如图2所示。系统由射频模块、语音处理模块、MCU 模块、人机接口模块和电源模块组成。系统主处理器负责所有设备控制、任务调度、功能协调、通信协议控制。该系统采用TI 公司的MSP430F149，该器件拥有 图1 数据帧格式 收稿日期：2008-12-28 稿件编号：200812090 基金项目：国家自然科学基金资助项目（60572026）、（60871024）；教育部新世纪优秀人才支持计划项目（A0160419950120）作者简介：韦建超(1980-)，男，广西百色人，硕士研究生。研究方向：数字集群通信。 基于CC1101的无中心数字对讲机设计 韦建超，陈向东，陈冠，蔡镔 （西南交通大学信息科学与技术学院，四川成都610031） 摘要：基于射频收发器CC1101，单片机（MCU ）MSP430F149和DSP TMS320VC5509A ，设计了一种无中心数字对讲机。详细介绍了系统的设计方案及各个模块的器件选型和电路设计，MCU 部分的软件设计以及CC1101的编程要点。关 键 词：无线通信；数字对讲机；CC1101；MSP430F149 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文件编号：1674-6236（2009）06-0001-03 Design of no center digital two -way radio based on CC1101 WEI Jian -chao,CHEN Xiang -dong,CHEN Guan,CAI Bin （School of Information Science &Technology,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China ） Abstrac t:Based on RF chip CC1101,MCU MSP430F149,DSP TMS320VC5509A,a design of no center digital two -way radio is provided.The structure of system,chip selection and hardware circuit design of all units,software design for MCU and key problems in CC1101programming are discussed in detail. Key words :wireless communication ；digital two -way radio ；CC1101；MSP430F149 第17卷第6期 Vol.17No.6 2009年6月Jun.2009 电子设计工程 Electronic Design Engineering -1-
工商数字化平台建设
浙江省工商行政管理局构建统一数字化平台 工商行政管理信息化，旨在通过计算机信息系统的统一规划，统一实施，充分利用工商行政管理领域的信息资源，向社会各界提供丰富的信息内容和信息服务，同时为政府部门的宏观调控提供科学决策依据。 浙江省工商行政管理局的信息化建设工作，在“统一领导、统一规划、统一标准、统一建设”的建设原则指导下，认真贯彻“统筹规划、集中管理，共同建设、分级负责，互联互通、资源共享，突出重点、分步实施”的工作方针，紧紧围绕全省工商行政管理工作的实际需要，突出以需求为主导，以人为本，把现代信息技术广泛应用于市场准入、市场监管、信用评价、企业年检、消费指导、案件查处等各项工商行政管理工作之中，逐步建立起由信息资源、信息网络、信息技术应用、信息标准、信息机构和信息人才等要素构成的全省工商信息化体系。 一、基本情况 工商信息化的基本目标就是要将省市县网络和各业务线应用软件连接、整合，统一全省技术标准和规范，做到互联互通，构建统一的工商系统信息化平台。为此，省工商局在信息化建设工作中，坚持以工商系统业务为主导，以市场准入、经济户口、执法办案、企业信用监管等四大工商行政管理行为为切入点，结合数据采集、数据处理、数据应用，为各级工商行政管理机关提供成熟、合理和专业化的解决方案。 自2000年开始至今，浙江省工商系统的信息化建设大致走过了以下五个阶段：一是基础建设阶段（2000年—2002年），全省各级工商机关根据全省统一的《网络建设技术标准》，集中资金，购置硬件，搭建了工商系统内网（专网）、外网（互联网）二个网络平台。二是应用开发阶段（2001年—2003年），在硬件基本配备、网络基本形成的基础上，先后开发了经济户口准入系统、经济户口监管系统、工商所综合管理系统、政务系统、经检办案系统等业务应用系统，并逐渐在系统内进行推广和应用。三是整合提高阶段（2003年—2004年），在业务应用的前提下，全系统着力做好应用与软件的整合工作，并先后形成了一批数据库。四是数据建设阶段（2003年至今），建设全省数据资源平台，实行数据集中，建立了省市二级数据中心，并不断提升业务应用，为真正实现数据共享打下了基础。五是全面提升阶段（2004年至今），根据省政府的统一部署，在全省经济户口中积极推行企业数字证书，不断深化数据开发应用，建立统一电子政务平台。通过这几年的持续努力，省工商局的信息化建设取得了阶段性的成果：
全双工无线对讲机课程设计
学号：专业：通信工程姓名：宋腾 非线性电子线路实验设计 实验名称：双工调频无线对讲机 一、实验目的 1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机，整机组成原理，建立调频系 统概念。 2、掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。 二、实验内容 1、完成调频发射机整机联调。 2、完成调频接收机整机联调。 3、进行调频发送与接收系统联调。 三、实验仪器 1、高频实验箱 2台 2、双踪示波器 1台 四、实验原理 图 19-1 无线对讲机原理框图
半双工调频对讲机组成原理框图如上图所示，发射机由音源，音频放大，调频、上变频、高频功放等电路组成。接收机则由高放，下变频、中频放大、鉴频、音频功放、耳机等部分组成。 半双工是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收的传输方式，从上图中可以看到，发送与接收频率同为10.7MHz，公用一根天线。收发的切换依靠10号板的J1完成。J1在没有按下去的情况下为接收状态，按下去为发送。为了避免自身的发送对接收的干扰，所以加入了电源控制。电源控制的作用是当接收电路工作时，发送电路关闭，反之亦然。 五、实验步骤 1、准备两台实验箱，分别在关电状态下按下表连线： 发送部分：
2、将3号板S1拨为“01”，S2拨为“01”，2号板SW1拨置“4.5MHz”，SW2拨置“OFF”；5号板SW1拨置“4.5MHz”；10号板SW1拨到上方。 3、打开电源，将1号板信号源调到6.2MHz，RF幅度最大。 4、调整3号板的W2，使TP8频率接近4.5MHz。 5、将2号板的W3旋到1/2处，10号板的W1，W2旋到1/3处。 6、将拉杆天线接到10号板Q1接口。 6、按下10号板的J1，对方应能听到音乐声，然后微调各单元电路，使声音最清晰。 7、将话筒插入10号板“MIC1”，SW1拨到下方实现两台实验箱人声对讲。
有线双工对讲机设计 解光飞
有线双工对讲机 解光飞 刘畅 李群 指导老师：张倩 査长军 摘要：有线双工对讲机主要应用于对音频信号的功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的有线双工对讲机的基本原理、内容和实现过程。整个电路主要由稳压电源、前置放大器、功率放大器、共三部分构成。稳压电源主要是为前置放大器、功率放大器提供稳定的直流电源；前置放大器主要是电压的放大；功率放大器实现电流、电压的放大；设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。 关键字：集成运放 功率放大 扬声器 一、题目理解与分析 1、设计任务 用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。 2、设计要求 1）用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响； 2）对讲距离30m~50m ； 3）电源电压为9V ，PO ≤0.5W 。 二、系统方案设计 设计有线双工对讲机系统如图2.1所示。主要由弱声音采集，前置放大器、 功率输出放大器、功能切换开关、扬声器、直流稳压供电电路等组成。 图2.1 有线双工对讲机系统框图 其中弱声音采集，弱信号前置放大级完成弱信号的电压放大，功率输出放大级完成弱信号的电压和电流放大，直流稳压电源部分为整个功放电路提供电量。 弱信号前置放大器 功率输出放大 功能切换开关 弱声音采集甲 自制稳 压电源 扬声器甲 功能切换开关 扬声器乙 弱声音采集乙 弱信号前置放大器 功率输出放大
三、模块方案设计 3.1 弱声音采集模块设计 方案一：采用驻极体电容器麦克风(ECM) 工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。电容式麦克风因灵敏度较高，常用于高品质的录音。 方案二：采用电动式锥形纸盆扬声器 电动式锥形纸盆扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率讯号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。同时该种扬声器可以将声音信号转换为电信号。 综合比较，因设计要求用扬声器兼作话筒和喇叭，方案二的设计效果优于方案一，因此采用方案二。 3.2 前置放大模块设计 方案一：采用集成运算放大器构成前置放大电路 设计前置放大电路的可供选用的集成运算放大器由很多，如National Semiconductor公司的LF347/356/357，Precision Monolithics公司的OP16/37，Signetics公司的NE5532/5534等。具有带宽高，电压增益高，转换速率快，噪声低和电流消耗低等优点。 方案二：采用专用前置放大器IC构成前置放大电路 目前有很多性能优越的专用低频前置放大器IC，如日本夏普公司的IR3R18/16，NEC公司的Μpc1228H，富士通公司的MB3105/06。其频带BW均能达到30Hz—20KHz，增益高，失真系数小。 综合比较，方案二的设计效果优于方案一，但是专用前置放大器IC价格比较贵，而且采购不便，而集成运放价格便宜，性能高，能够满足题目放大要求，因此采用方案一。 3.3 功率放大模块设计 方案一：采用分立元件构成低频功率放大器电路 分立元件构成的低频功率放大器电路可分为输入级、功率激励级和OCL输出级三部分。输入级采用双管差分放大器使电路工作稳定，功率激励级采用互补复合管推挽输出电路来提高线性放大及降低波形失真，而输出级采用直接耦合形式确保电路的低频响应。这种方案的优点在于反馈深度易控制，故放大倍数易控制。且失真度可以做到很小，使音质很纯净。但外围元器件较多，调试要困难很多。 方案二：采用集成运放构成低频功率放大器电路 LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。 特性(Features): * 静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电。 * 工作电压范围宽，4-12V or 5-18V。
数字化设计及仿真
数字化设计及仿真 祝楷天 （盐城工学院优集学院江苏盐城224051） 摘要：制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAD/CAM软件环境平台，并应用CAD/CAM软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件系统来完成机床夹具设计过程是加速夹具设计效率、提高设计质量的一种重要手段。但现有的通用CAD/CAM软件没有针对机床夹具设计的完整技术手册资料和三维标准件图库系统，设计人员仍然需要使用传统的纸质工具手册书籍进行资料查询和标准件三维实体图绘制工作，影响了机床夹具设计的效率和质量。因此，研究机床夹具数字化设计手册软件和三维标准件图库系统对满足数字化时代工程技术人员的需要具有重要的作用。 关键词：机械产品；数字化；设计仿真。 Digital design and simulation ZHU Kai-tian （UGS College，Yancheng Institute of Technology，Yancheng，Jiangsu 224051）Abstract: The development of manufacturing industry has led many enterprises to set up the corresponding CAD/CAM software environment platform, and the application of CAD/CAM software for product design, analysis, processing simulation and manufacturing, has achieved remarkable results. Using computer aided design and manufacturing (CAD/CAM) software system to accomplish machine tool fixture design process is an important means to accelerate fixture design efficiency and improve design quality. But the existing general CAD/CAM software does not have the complete technical manual data and the 3D standard part library system for the machine tool fixture design, the design personnel still need to use the traditional paper tools manual books to inquire and the standard piece three-dimensional entity chart drawing work, has affected the efficiency and the quality of the machine tool jig design. Therefore, it is important to study the software and 3D standard part library system of the digital design of machine tool fixture to meet the needs of engineering and technical personnel in the digital age. Keywords: Mechanical products, Digitization , Design simulation.
全数字可视对讲系统设计方案
全数字可视对讲系统 设 计 方 案
莆田泰华网络信息有限公司2016年5月16日
目录 目录 (2) 第一章概述 (3) 1.1 ............................................................................................................... 项目背景介绍 3 1.2 ...................................................................................................................... 设计原则 4 1.3 ...................................................................................................................... 设计依据 5 第二章系统设计 (7) 2.1 ...................................................................................................................... 设计思路 7 2.2 ....................................................................................................... 系统总体设计架构 8 2.2.1多层小区结构设计图 (9) 2.2.2系统特点 (9) 2.3 ............................................................................................................... 系统功能简介 11 2.3.1访问对讲功能 (12) 2.3.2户户对讲功能 (12) 2.3.3三方通话功能 (13) 2.3.4安防报警功能 (14) 2.3.5视频监控功能 (15) 2.3.6电梯联动功能 (16)
单工对讲机设计(接收部分)
学士学位论文 题目：单工对讲机设计（接收部分） 论文作者： 杨炀 学 号： 0911070002 系 部： 计算机与信息工程系 专业： 电子科学与技术 指导教师： 张铁桥 论文提交日期：2013年4月18日 湖北大学知行学院 Zhixing College Of Hubei University
目录 绪论 (1) 1 对讲机工作原理 (2) 1.1.对讲机的设计框图 (2) 1.2工作原理 (2) 1.2.1发射部分 (2) 1.2.2接收部分 (2) 2 对讲机总体电路的确定 (3) 2.1发射部分 (3) 2.1.1语音放大电路 (3) 2.1.2调制电路 (3) 2.2接收部分 (4) 3 对讲机单元电路的分析 (6) 3.1对讲机的接收模块 (6) 3.2输入回路 (6) 3.3高频放大电路 (7) 3.4解调电路设计 (7) 3.5本机振荡电路 (8) 3.5.1振荡器 (8) 3.6音频功放 (9) 3.7986A型对讲机整机工作原理 (10) 4焊接安装及调试 (12) 4.1焊接安装过程过程 (12) 4.2整机调试 (13) 5对讲机发展前景 (15) 结论 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)
单工对讲机设计 摘要 单工无线呼叫系统具有使用简单、不受网络限制、通话成本低、适用范围广等优点。它是在鉴频、混频等技术的基础上，利用无线电通信原理研发的一种通信方式。目前，人们对对讲机的研究已从模拟化转化为数字化。本文从无线对讲机的基本原理出发，并对各部分的功能和作用进行了分析和研究，确定了对讲机电路图[1]。 本系统的功能在于实现呼叫和通话功能。无线对讲电话的特点是可供小型单位作内部电话使用，此外由于采用成品无线模块,从而使制作变得很简单,成本也很低。对讲电话实现了内部的通话，为人们的日常生活带来了极大的方便，值得进一步推广，有很好的发展前景。电子技术的研究才刚刚开始，随着这项技术的研究逐渐深入，涉及的研究领域也将更广。希望这项技术的研究能为人们以后的生活、工作带来更大的便利，为人们提供更为舒适、完美的生活方式。本论文最后对对讲机的现状及发展前景进行分析。 【关键词】无线呼叫调频发射振荡电路
双工对讲机课设报告
电子装置设计报告双工对讲机 专业： 姓名： 学号： 时间：
目录 一、设计任务与要求-----------------------------------------2 二、设计内容--------------------------------------------------2 三、设计总结--------------------------------------------------11 四、设计参考资料--------------------------------------------12
一.设计任务与要求 元件采用集成运放和集成功放及电阻、电容等，实现甲、乙双方异地有线通话对讲功能； 1)用扬声器兼作话筒和啦叭，双向对讲，互不影响； 2)电源电压选用+9V ，输出功率≥0．5W ，工作可靠，效果良好； 3)设计电路所需的直流稳压电源（即+9V 电源）； 二．设计内容 2.方案论证： 2.1设计原理： 本设计主要采用扬声器兼作话筒和喇叭作为人音频信号的采集接受转换装置，集成运放及电阻、电容等构成对微弱声音信号的前置放大电路，对信号进行适当的放大，再由集成功放及电阻、电容等构成功率放大电路对经前置放大的音频信号进行功率放大，然后推动扬声器工作，从而实现异地有线通话。本双工对讲机的设计框图如下： 图2-1 对讲机设计框图 声电转换 电路 功率放大器 前置放大器 功率放大器 直流电源电 路 声电转换 电路 前置放大器 甲 乙
2.2方案选择： 2.2.1方案一： 采用电桥构成测量电路，对由扬声器产生的微弱信号进行测量，然后经过集成运放UA741进行电压放大，然后再经集成运放386D进行功率放大，推动扬声器工作。电路图设计如附录图一所示。 图2-1-1 方案一原理图 该电路的设计虽然考虑到了所有设计要求，电路结构也比较简单，但是此方案有三个缺陷：一是用扬声器兼作话筒和喇叭，在理论上可行，但实际中实现可能性不高，一般的扬声器感应声音信号的灵敏度不是很高，一般达不到比较理想的效果；二是对扬声器中的微弱信号用电桥进行测量要求电桥要达到平衡，这在一般的电路板制作中比较难以实现；三是该电路中两个扬声器在同一回路中，一边的声音信号对另一边都会产生影响，这是该电路的最大缺陷。考虑到上述原因，该方案不适合采用。 2.2.2方案二： 考虑到上述方案的缺陷，决定将用扬声器兼作话筒和喇叭改为用驻极话筒充当话筒，扬声器制作喇叭，通过下面的电路来实现：
设计制造数字化平台整体解决方案
公司设计制造数字化平台整体解决方案
目录 一、项目背景 (3) 二、现状及问题分析 (4) 三、设计制造软件平台整体化必要性分析 (5) 四、数字化平台整体规划图 (6) 五、典型应用 (7) 六、选择Autodesk平台原因之一：技术服务能力 (10)
一、项目背景 公司根据企业发展战略规划，一直非常重视企业研发体系和能力的建设和提升，随着企业业务和研发信息化技术的发展，公司目前已经构建起了一个以Autodesk产品为基础的功能比较完善的三维设计平台，包含95套欧特克Inventor软件用于三维数模和二维出图的关联设计，以及有限元、流体、噪声等分析仿真平台。 同时，公司通过多年发展，以“同心多元化”为发展战略，加大研发速度，加大技术创新和技术改造投入，近两年拆巨资购入大量先进设备投入生产制造，基本具备了先进数字化制造的硬件系统条件。 Autodesk旗下全资子公司 Delcam是世界上知名的高端CAD/CAM软件开发商与供应商。于1968年起源于英国剑桥大学，向企业提供著名的工作站级适用于复杂形体的产品及模具设计、数控制造及质量检测的CAD/CAM系统。形成了涵盖产品设计、逆向工程、生产制造、质量检测等整个生产过程的产品体系，为制造型企业提供更全面的一体化的解决方案。 历经三十多年的发展，Delcam如今已经成为全球三家最大的CAD/CAM软件供应商之一。据最新出版的CIMdata报告《Nc软件及其相关服务市场评估》，Delcam公司的CAM系统从2000年开始分别以16.9%荣居北美、15.6%荣居欧洲CAM供应商第一名，Delcam也是唯一在欧洲、北美及亚太三个地区排名前三位的公司，已经连续11年CAM全球综合排名为第一位，2011年在工模具行业CIMdata报告中DELCAM是世界上最大的CAM软件供应商。 结合Autodesk产品技术及我公司的设备优势，从节约成本，提高效率，方便管理的角度出发，强强结合，促进公司向先进数字化制造方向发展。
数字对讲机核心技术大揭秘
拓朋数字对讲机是采用数字技术进行设计的数字对讲机。数字对讲机则是将语音信号数字化要以数字编码形式传播,也就是说对讲机传输频率上的全部调制均为数字。只有直接采用数字信号处理器的对讲机才是真正意义上的数字对讲机,而采用数字控制信号的对讲机。如集群系统的对讲机则不属于数字对讲机。数字对讲机有许多优点，首先是可以更好地利用频谱资源，与蜂窝数字技术相似数字对讲机可以在一条指定的信道上如25KHZ装载更多用户，提高频谱利用率，这是一种解决频率拥挤的解决方案。具有长远的意义。其次是提高话音质量。由于数字通信技术拥有系统内错误校正功能和模拟对讲机相比可以在一个范围更广泛的信号环境中实现更好的语音音频质量，其接收到的音频噪音会更少些声音更清晰。最后一点是提高和改进语音和数据集成，改变控制信号随通讯距离增加而降低的弱点，与类似集成模拟语音及数据系统相比，数字对讲机可以提供更好的数据处理及界面功能，从而使更多的数据应用可以被集成到同一个双向无线通讯基站结构中对语音和数据服务集成更完善、更加方便。这三大特点使数字对讲机成为未来对讲机技术发展的必然趋势。 七十年代摩托罗拉率先将数字技术引入对讲机系统设计中1975年生产出数字语音加密的DVP对讲机。1980年研制了一套数字数据通信系统，在1991年的沙漠风暴行动中使用了35000台数字对讲机。很显然随着无线电通信技术的发展人们对无线通信质量的要求的提高以及频谱资源的日益高涨。数字对讲机必将有着巨大的需求市场。但不管数字对讲机有多广泛的应用，在对讲机技术上已经十分成熟的模拟技术，在很长一段时间内还将继续为对讲机的设计服务，向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向发展，以满足通讯用户的不同需求。数字对讲机在短时间内不可能代替模拟对讲机这二种对讲机将发挥各自特点共同发展。到2010年为止许多厂家推出了自己定义通信协议的数字对讲机，但数字对讲机公开的标准是dPMR和DMR两个协议。dPMR协议的标准是《ETSI TS 102 490》《ETSI TS 102 658》。DMR协议的标准是《ETSI TS 102 361-1,2,3,4》。由于对讲机行业的数字化进程非常迟缓有人戏称对讲机领域是最后一个数字化的电子行业。2016年9月底拓朋科技正式加入DMR联盟（Digital Mobile Radio Association）成为核心成员。DMR联盟是一个全球性组织，旨在推动DMR成为商业领域最广泛的数字无线电标准。DMR数字集群通信标准是ETSI（欧洲通信标准协会）为了满足全球专业及商业用户对移动通信的需要而设计、制订的开放性标准。
通信原理课程设计对讲机
1任务书 设计并制作一个无线对讲机，要求采用调频方式工作，至少10米以上通话距离。2设计方案选择 方案一：发射试用调频无线送话器，接收采用集成电路KC538，具有中频放大、鉴频和音频功率放大等功能。KC538中频放大器采用三极管差分放大器，故有增益高和调配抑制比较好的特点。 方案二：采用集成电路D1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则用D2822电路具有体积小、外围元件少灵敏度极高、性能稳定等优点。 方案选择：综上电路，接收频率和工作电流都在要求范围之内，具有良好的抗干扰能力，经过比较，方案二更具有简洁性，电路布复杂。因此本系统采用方案二设计。 工作原理 该对讲收音机的原理框图如下图所示，分为接收部分和发射部分，发射部分电路采用本级振荡经调制差频后中频发射。接收部分采用相干解调方式放大输出。
接收部分原理：调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、R6、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容，此时，中频信号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。 对讲机接收结构框图如下图所示：
数字化设计及仿真应用
数字化设计及仿真应用 [摘要]制造业信息化的发展促使许多企业建立起了相应的CAD/CAM软件环境平台，并应用CAD/CAM软件进行产品的设计、分析、加工仿真与制造，取得了显著的效果。利用计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件系统来完成机械设计过程是加速设计效率、提高设计质量的一种重要手段。 本文首先介绍了数字化设计的概念和发展历史，然后展望了数字化设计的发展趋势，最后主要探讨了数字化设计和仿真分析技术的应用及效益。 [关键词]：机械产品；数字化设计；仿真分析
目录 1. 引言 (1) 2.数字化设计技术 (1) 2.1 数字化设计技术的特点 (1) 2.2 数字化设计技术发展历史 (2) 2.3 数字化设计技术发展趋势 (2) 3.数字化仿真技术 (2) 3.1 数字化建模技术 (2) 3.2 数字化仿真与虚拟现实技术 (3) 3.3 有限元分析技术 (3) 4.数字化设计及仿真的应用和效益 (4) 4.1 数字化设计及仿真的应用 (4) 4.2 数字技术带来的效益 (5) 4.2.1 产品设计的效益 (5) 4.2.1 工艺规划的效益 (5) 4.2.3 业务规划和生产效益 (6) 5.数字化设计及仿真的意义 (6) 5.1 数字化设计技术的意义 (7) 5.2 数字化仿真的意义 (7) 6. 结束语 (8)
1.引言 随着全球经济一体化的进程加快以及信息技术的迅猛发展，现代制造企业环境发生了重大的变化。为此，制造企业的战略从20世纪50年代和60年代资源经济的“规模效益第一”，经过70年代和80年代“价格竞争第一”和“质量竞争第一”发展到90年代“市场响应速度第一”及面向21世纪知识经济的“技术创新第一”。与此同时，现代制造业随之出现了适应这种发展的新模式和新哲理，其核心在于：在制造企业中全面推行数字化设计与制造技术，通过在产品全生命周期中的各个环节普及与深化计算机辅助技术、系统及集成技术的应用，使企业的设计、制造、管理技术水平全面提升，促进传统产业在各个方面的技术更新，使企业在持续动态多变、不可预测的全球性市场竞争环境中生存发展并不断地扩大其竞争优势。 数字化设计与制造是计算机辅助技术、系统及集成技术的重要组成部分，它是向网络化制造和虚拟化技术发展的基础，它使原有的传统制造业变成了智力型的工业，使企业主要通过资源要素如劳动力、设备、资金竞争逐渐变为以创新能力知本型为焦点的竞争。这正是知识经济时代最重要的特征。 2.数字化设计技术 随着信息技术和通信技术的发展，数字化时代正在到来．数字化技术是指利用计算机软硬件及网络、通信技术，对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、综合优化，从而达到精确描述和科学决策的过程和方法。数字化技术具有描述精度高、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点，因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。 数字化技术与传统制造技术的结合称为数字化制造技术。30年来数字化制造的应用范围不断扩大，数字化制造技术已逐渐成为制造业信息化中的主流技术和核心技术．由于数字化技术是科学分析和科学决策的理论基础，提供了从定性到定量、从模糊到精确、从直觉到科学的工具，因而数字化技术推动了制造科学的发展和进步。 目前制造业的几个重要发展方向，如精密化、自动化、集成化、虚拟化、网络化、全球化，无一不与数字化技术的发展密切相关。因此，面对制造业全球化竞争的日益激烈，必须重视数字化制造技术在我国的形成和发展。 2.1 数字化设计技术的特点 20世纪有许多重大高新技术的应用，但没有一项技术的影响像信息技术和数字化技术那样深，那样广。由于数字化技术的可控性、可变性、离散性、可视性、集成性，产生了很多新的现代设计方法、工艺技术和管理模式。
三防设计及其在数字对讲机结构设计中的应用
三防设计及其在数字对讲机结构设计中的应用 发表时间：2014-11-25T15:40:05.640Z 来源：《价值工程》2014年第6月上旬供稿作者：陈勇[导读] 金属外壳密封前，零部件用强紫外线进行照射，同时密封的内腔充入高浓度的臭氧，防止和抑杀霉菌，能起到有效防护作用。 Three-Proofing Design and Its Application in Configuration Design of Digital Walkie-Talkie 陈勇CHEN Yong曰徐中亮XU Zhong-liang（广州海格通信集团股份有限公司，广州510663）（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company，Guangzhou 510663，China）摘要院通过对数字对讲机在严酷环境条件下产生故障模式的原因分析，得出结论：三防设计的缺失是导致对讲机失效最主要因素之一。本文以手持式数字对讲机的结构设计为研究对象，运用三防设计的设计原则和方法，优选材料，减小结构设计对产品性能的影响。从而，大大提高数字对讲机在恶劣环境中的适应性，降低产品故障率。 Abstract: By analyzing the reason of the fault of digital walkie-talkie under harsh natural environment condition, one can draw aconclusion that the default of three-proofing design is the most critical factors of causing electronics products being unable to work. Thearticle is based on configuration design of handheld digital walkie-talkie, applying rational principles and methods of three-proofing design,optimizing material and minimizing the influence of configuration design for product performance. Thereby it can highly improve productenvironmental adaptability under bad environment condition and reduce the fault rate of product. 关键词院三防设计；数字对讲机；结构设计Key words: three-proofing design；digital walkie-talkie；configuration design 中图分类号院TN802 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）16-0047-020 引言21 世纪，数字对讲机是现代指挥专用的主要无线通信方式，在实际的工作状态中，所发生的故障约一半是由环境因素导致的，其中90%以上是由温度、盐雾、湿度、霉菌和振动造成的。换句话说，设备的可靠性与环境因素有着重大关系。 在电子通信行业中，三防设计一般定义为防潮热设计、防盐雾设计和防霉菌设计。电子装备的“三防”性能，已成为系统整机重要的性能指标之一。随着现代通信技术的高速发展，工程师越来越重视三防设计，采用三防技术设计的数字对讲机，能有效降低设备的故障率，提高产品可靠性和适应使用环境能力。因此，加强产品的三防结构设计，减小环境对设备性能的影响，是产品设计中的重要环节。 1 结构设计对产品性能的影响专用数字对讲机使用环境比较恶劣，采用三防技术设计的产品可适应野战的高低温，潮热，盐雾等严酷气候条件，并且能够长期稳定、可靠地工作。三防结构设计是三防设计完善与否的关键之一[1]，通过结构设计体现出三防设计的要求。因此，在电子设备的产品设计中，整机结构设计是否合理，不仅决定产品的成本高低，同时影响产品的使用性能。 当前，数字对讲机的结构设计存在诸多缺陷，主要体现以下方面：淤密封性差，防水防潮性能弱，导致对讲机在雨天或者潮湿气候条件下不能正常使用；于材料选择或者工艺处理不当，导致产品在盐雾环境使用时不能有效抵抗盐雾腐蚀，甚至断裂；盂我国南方及沿海地区气候较潮湿，产品放置一段时间后就会发霉。 为解决上述不合理问题，需将三防设计的原则和方法融入结构设计中，从而提高对讲机的环境可适应性，机械性能以及电气性能。 2 三防结构设计三防技术是涉及结构设计、电子元器件装配以及工艺和生产技术管理等内容的综合性系统工程[2]，其中结构设计为主要内容。运用三防设计的原则和方法，解决数字对讲机结构设计存在的不合理问题，主要考虑如下几点：2.1 防潮热结构设计在三防设计中，防潮热设计主要是防水设计。数字对讲机由于体积小、重量轻、电子元器件之间的间隙小，其采用的防潮热设计方法如下：淤优选防火、防锈蚀的合金材料；于在数字对讲机表面涂覆保护层以防止锈蚀；盂整机采用外壳密封防水，将电子元器件与周围环境隔离，不与外界的空气、水或其他腐蚀介质接触。 依照《GB4208-93 电子产品外壳防护等级》标准，手持式数字对讲机属于外壳结构防水且不怕腐蚀的小型通信设备，其整机的防水等级为IPX7。为便于更快、更直观地检测产品的气密性，采用充气检测法代替浸渍试验。表1 为数字对讲机气密检测的试验参数。 为达到要求的防水等级，数字对讲机结构设计时主要采用防水圈、防水双面胶及局部封胶等防水形式。如果防水等级要求比较高，可采用二次啤塑及超声波焊接方式防水[3]。以手持式数字对讲机为例，具体防水结构设计如下：淤受话器前腔的出声孔使用防水透气膜，既起到防水作用，也可以透气透声。 于采用硅橡胶密封圈防水方式。1）前壳和中壳以及中壳和后盖配合处采用截面为圆形，邵氏硬度为45依5毅的硅橡胶密封圈防水，使数字对讲机成为一个密闭的腔体；2）功能旋钮和中壳局部配合处采用O 型圈密封；3）硅胶按键周圈设计的半圆型凸台与前壳配合起到防水作用。 盂采用防水胶的密封方式。如视窗玻璃和前壳，充电座周圈与后盖之间的配合面可以采用3M 双面防水胶，以起到密封防水作用。 榆电池上，下壳体材料都为PC 或ABS，通过超声波焊接的方式，将电池上下壳体焊接为一整体，同样可以达到良好的密封防水效果。 2.2 防盐雾腐蚀的结构设计盐雾环境会引起手持式数字对讲机的腐蚀，甚至影响整机的使用性能。按照《GB/T242 3.17 电子产品防盐雾测试》的试验方法：需要将对讲机放置在氯化钠含量为5依1%的盐溶液，温度为35依2益的试验箱中，承受连续喷雾时间为48h 的试验，且连续喷雾每24h 检测一次盐雾的沉降率和pH 值。试验结束后，检测喷雾后收集液的pH 值是否在6.5耀7.2 范围内，并将设备在正常的试验大气条件下放置48h，然后进行全面直观检查及性能检测，如果没有任何盐雾腐蚀迹象，样品试验合格。图1 所示，盐雾试验样品为镁合金AZ91B，采用阳极氧化处理，可以抗连续盐雾试验48h。