一种数字无线对讲机的设计
无线对讲机原理、制作与调试
30.275MHz 调频无线对讲机原理、制作与调试一、主要技术指标：1．频率：30.275MHz2．调制方式：调频3 频偏：5KHz5．通信方式：同频单工6．电源电压：9.6V 10%(镍镉充电电池8节，负极接地。
有些机型是6节)7．消耗电流：静噪守候：10mA以下接收：150mA以下近程发射：远程发射：0.7A以下8．载频输出功率：2w9．接收灵敏度：1.0uV以下(信噪比12dB以上)1 0．静噪灵敏度：0.5uV11．中频频率：455 KHz12．音频不失真功率：大于200 nlw1 3．体积：125 x 55 x 30 mm14．重量：二、工作原理整机由接收和发射两部分组成，两部分除天线和阻抗匹配电路外，其它电路都是相互独立的。
1、接收机由天线接收到的高频无线电信号经L1，L2，c1，c2，c4组成的低通滤波器滤除频带以外的干扰信号，经c6送至D1，D2和L3组成选频电路，这个选频电路谐振频率为30.275MHz，选出对讲机发来的载频信号，而滤除其它干扰电波．经c7送到N1和N2组成的联级高频信号放大电路进行高频放大，这种联级高频信号放大电路具有增益高，工作稳定，无须使用中和电容等优点，N1组成共射电路，N2接成共基电路，共射电路具有增益高的优点，而共基电路具有工作稳定的特点，经N1，N2放大后的高频信号由L4，c9，T1，c12组成双调谐回路再次选频后经c16送入ICl(MC3361)的16脚内部混频级进行混频．N3和CRY1，L5等元件组成本机振荡器，L5和相应的回路电容谐振于10.243MHz的三次谐波上，即10.24333x3=30.730MHz，它比发射频率30.275MHz(10.0917的三倍频，即10.0917MHzx3=30.275MHz)高出一个中频455kHz(即30.730—30.275=0.455MHz)，本振信号也送到Icl的第1脚，在Icl内部进行混频。
Ic1(Mc3361)是窄带调频接收专用集成电路，其内部包含振荡器，混频器，高增益的限幅中频放大器，鉴频器和有源滤波器，静噪触发电路及音频放大电路。
无线对讲系统设备参数详解
⽆线对讲系统设备参数详解·⽆线对讲系统设备参数详解设计单位：河南讯罗通信技术有限公司⽇期：2013年07⽉14⽇1.1XiR R8200数字中继转发站摩托罗拉的XiR R8200系列中继转发信道机可以在 UHF、VHF和低频段下⼯作,适合各种应⽤,能够与现有的基础设施集成,以满⾜您的需要。
19”标准机柜的设计,让使⽤更加灵活。
频率范围：136-174MHz 403~470MHz信道间隔：12.5KHz射频输出功率：45W频率稳定性：+/-0.5PPM接收机互调：75dB接收机邻近信道选择：60dB/12.5kHz⽀持数字TDMA模式下2个同步语⾳或数据信道⾼功率下100%连续⼯作周期可在模拟或数字模式下⼯作耐⽤性和可靠性符合美国军标810C、D、E和F显⽰屏：LED 指⽰灯可显⽰开启、中继台禁⽤、数字模式、模拟模式机⾝颜⾊：⿊⾊产品尺⼨：132.6x482.6x296.5mm1.2合路分路平台合路器FH420-2(品牌：讯罗通信)频率范围：400～430MHz插损：≤3.5信道间隔：≥80dB输⼊端⼝电压驻波⽐：≤1.25:1输出端⼝电压驻波⽐：≤1.25:1输⼊功率：100W接⼝：Ｎ型温度范围:零下25⾄55℃尺⼨:1U分路器JF420-2((品牌：讯罗通信)频率范围：400～430MHz增益：0~5dB输⼊端电压驻波⽐：≤1.5：1输出端电压驻波⽐：≤1.5：1IP3：≥5dBm系统供电电压：AC-220V接⼝：N尺⼨：1U1.3双⼯器SGQ-420D((品牌：讯罗通信)频率范围：400～470MHz收、发频率间隔：10MHz插⼊损耗:≤1.25dBRx端对Tx抑制度:≥80dBTx端对Rx抑制度：≥80dB承受功率:≥50w接⼝类型：N尺⼨:1U1.4室内全向吸顶天线TX-420(品牌：讯罗通信)频率范围: 400-490 MHz带宽:16 MHz增益:2.15 dBi驻波⽐:≤2.0阻抗:50Ω极化⽅式:垂直最⼤功率:50 W接头型号:N座天线尺⼨:Ф165×94 mm重量:250 g安装⽅式:螺母板固定于天花板1.5室外全向吸顶天线TQJ-420(品牌：讯罗通信)频率范围: 400~480 MHz带宽:16 MHz增益:7.8 dBi驻波⽐:≤1.5阻抗:50Ω极化⽅式:垂直最⼤功率:100 W接头型号:N座天线尺⼨:1.8m重量:2Kg1.6避雷器BLQ-420(品牌：讯罗通信)⼯作频率：0~2500MHz驻波：≤1.1插损：≤0.2dB放电开始电压：DC350V±15%冲击波放电电压：1000V冲击波电流耐量：6000A接头类型：N型尺⼨：77X41X21重量：114g1.7同轴电缆HCAAYZ-50-12(品牌：中天⽇⽴)为减少信号在传输过程中的衰减及⼲扰，我们建议采⽤符合移动通信规范标准的低烟⽆卤波纹管通信同轴线缆，具备⼀下优点：直径12-22mm管径信号衰减⼩于普通线缆⼀半 2.5~4.9dB/100⽶；屏蔽层全铜覆盖，抗⼲扰能⼒强，泄露量⼩；低烟⽆卤符合消防要求；最⼤使⽤频率：8.8 GHZ速度系数：88%电容：76 pF/m额定功率峰值： 58 KW内导体直流电阻：1.62Ω/Km外导体直流电阻：2.08Ω/Km绝缘介电强度：6000 DC.V最⼤电压驻波⽐：≤1.15特性阻抗：50±1Ω三阶交调：≥155 dBc平均功率：VSWR 1.0环境温度：40℃，内导体温度100℃1.8耦合器与功分器耦合器OHQ-420(品牌：讯罗通信)频率范围：350～480MHz端⼝驻波：≤1.30端⼝隔离：≥20dB互调：≤-120dB⼯作湿度：≤95%最⼤输⼊功率：50w接⼝：Ｎ型温度范围：零下25⾄55℃尺⼨：175×55×18mm功分器GFQ-420-2（讯罗通信）频率范围：400～500MHz端⼝驻波:≤1.25端⼝隔离:≥28dB插⼊损耗:≤3.3dB⼯作湿度:≤95%接⼝:Ｎ型温度范围:零下20⾄55℃尺⼨:95×70×24mm1.9⼲线放⼤器GF-420（品牌：讯罗通信）频率范围：403-470MHz收发间隔：10MHz带宽：2MHz输⼊功率:10mw、20mw、30mw、40mw输出功率:600mw、10w、16w、20w增益:13dB带内波动:≤2dB波形质量：≥0.96频率误差：≤3.3Hz电压驻波⽐：≤1.25传输时延：≤3µS阻抗：50Ω接⼝：N型尺⼨：500×300×100mm（挂墙安装）1.10数字对讲机XiR P8200（品牌：摩托罗拉）频率范围：136-174MHz 403~470MHz射频输出功率：3W频道数量：32个信道间隔：12.5KHz频率稳定性：+/-1.5PPM接收机互调：70dB接收机邻近信道选择：60dB/12.5kHz耐⽤性和可靠性符合美国军标810C、D、E和F供电时间：数字模式下13⼩时，模拟模式下9⼩时机⾝颜⾊：⿊⾊产品尺⼨：131.5x63.5x35.2mm1.11数字对讲机XiR P8260（品牌：摩托罗拉）率：136 — 174 MHz , 350-400MHz ,403 — 470MHz 功率输出：1~4W (UHF)，1~5W (VHF)信道： 160信令： ETSI DMR Tier 2选件板：有键盘：有显⽰屏：有紧急报警按键：有⽂本消息传送：有电池寿命： 9 ⼩时（模拟），13 ⼩时（数字）—配有 IMPRES 1500 mAH 锂电池军⽤标准：符合军标 MIL-STD 810C、D、E 和 F 及 IP57 标准本质安全：是重量：360 克（含 IMPRES 1500 mAH 锂电池）外形尺⼨： 131.5 毫⽶ x 63.5 毫⽶ x 35.2 毫⽶1.12遥距控制组件XiR M8268（品牌：摩托罗拉）频率：136 - 174 MHz, 350-400MHz, 403 - 470MHz信道：160功率输出：UHF - 1 ⾄ 25W（低功率），25 ⾄ 40W（⾼功率），VHF - 1 ⾄ 25W（低功率），25 ⾄ 45W（⾼功率）信道间隔：12.5 kHz（模拟/数字），25 kHz（模拟）电源：13.8 VDC显⽰屏：双⾏显⽰重量：1800 克内置 GPS ：有外形尺⼨：51 毫⽶ x 175 毫⽶ x 206 毫⽶利⽤ TDMA 技术，在⼀个许可频率，可获得两倍的呼叫容量可以为模拟或数字运⾏进⾏专门的软件配置 - 实现模拟到数字的平稳转换集成的 GPS 模块开拓了新的跟踪和定位服务应⽤，同时提⾼了安全性集成语⾳和数据，既可以提⾼⽆线对讲机的⼯作效率，⼜可以为多种应⽤提供⽀持。
at1846s 对讲机方案
at1846s 对讲机方案AT1846S对讲机方案AT1846S对讲机方案是一种高性能的无线通信解决方案，适用于各种需要双向通信的场景。
该方案采用先进的数字信号处理技术，具有稳定可靠的信号传输和清晰的音频质量。
下面将详细介绍AT1846S对讲机方案的特点和优势。
一、芯片特点AT1846S是一款整合度高、功耗低的双模对讲机芯片，支持模拟和数字通信模式。
具体特点如下：1. 高度集成：AT1846S集成了多种通信功能，包括调制解调、语音编解码、信号处理等，可以实现高效率的数据传输和语音通信。
2. 低功耗：AT1846S采用先进的低功耗设计，有效延长对讲机的使用时间，提升续航能力。
3. 宽频带支持：AT1846S支持多种频段的通信，适用于不同的地域和使用环境。
4. 高度稳定：AT1846S芯片内置的自适应算法和抗干扰技术，可以有效降低通信过程中的干扰，保障通信质量的稳定性。
二、硬件设计AT1846S对讲机方案的硬件设计需要考虑以下几个方面：1. 射频设计：根据不同的频段和通信标准，设计合适的射频电路，保证信号的传输距离和可靠性。
2. 音频设计：采用高保真音频解码芯片和高性能喇叭，保证语音通信的清晰度和音质效果。
3. 防尘防水设计：对于需要在户外使用的对讲机，需要进行防尘和防水设计，提高其适应复杂环境的能力。
4. 电源管理设计：设计高效的电源管理模块，确保对讲机的电池寿命和续航能力。
三、软件开发AT1846S对讲机方案的软件开发涉及以下几个方面：1. 通信协议开发：根据实际需求，开发适合的通信协议，包括数据传输协议和语音编解码协议。
2. 用户界面设计：设计直观友好的用户界面，提供简单易用的操作体验。
3. 功能开发：根据市场需求开发丰富多样的功能，如群组通信、语音激活等。
4. 故障排除与优化：进行全面的功能测试和性能优化，确保对讲机的稳定性和可靠性。
四、应用领域AT1846S对讲机方案可以广泛应用于以下领域：1. 公共安全：警察、消防员、急救人员等公共安全人员可以使用AT1846S对讲机进行实时通信，提高应急响应效率。
数字无线对讲系统技术规格书
第九章数字无线对讲系统第一节说明数字无线对讲系统（以下简称数字无线对讲）是一个以放射式的室内/室外布线系统，可为业主人员供应平时和应急通服气务，此中，用户终端（即手持台和车载台等）能在无线对讲系统覆盖地区内的非固定地点进行通讯。
本系统需要采纳数字中继台与数字手持机相联合的无线对讲系统，系统中全部设施和器件须工作在400MHz频段范围。
第二节系统构成此系统起码应包含下述设施和组件。
数目和设施选型应依据覆盖地区而定。
数字中继台及发射合路器、接收分路器、带通双工器对讲机（以下简称手持台）无线对讲管理工作站（遥距控制组件）干线放大器或射频干线放大器射频同轴电缆线、定向耦合器、功分器室内/室外天线机柜蓄电池第三节系统功能设计要求承包单位须为本项目供应设计、供应、安装、调试、开通等工作，须为业主方交托出正常、完美并能立刻投入使用的无线对讲系统。
产品技术标准系统制式须切合所属地无线电委员会或有关部门所认同的TDMA技术标准。
本系统须向当地无线电委员会报验并经过。
需切合法例本系统需切合工信部公布[2009]666号文件《对于150MHz400MHz频段专用对讲机频次规划和使用管理有关事宜的通知》。
信道及扩容依据需要，本项目计划安装鉴于1个数字中继台的数字无线对讲系统，此系统一定能提供1个无线电频道（即频次），2个业务信道（2个业务信道由2个时隙承载）。
系统应拥有扩容功能，如增添中继台频道和增添手持台数目。
手持台招标数目本次招标暂计划配置20部手持台（标配中需要含1个锂电池和1个充电座）。
通话分组计划每个部门划归为1个通话组，将有4个部门，分红4个通话组。
要求通话组内实现通话群呼；通话组间，能够实现通话内容互相隔绝。
通话分组做以下计划：信道部门名称信道分派信道属性1物业工程部1信道1时隙在线，覆盖全地区，共享此信道可经过旋2保洁部1信道1时隙在线，覆盖全地区，共享此信道转信道拨钮，实现3其余部门1信道1时隙在线，覆盖全地区，共享此信道跨部门通信，也可4保安部1信道2时隙在线，覆盖全地区，独占此信道锁定在某个信道直通讯道其余暂时部门直通频次非中继频次，小范围通话或中继上。
基于LPC4357的数字对讲机终端设计
Байду номын сангаас
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：Ｌ Ｐ Ｃ ４ ３ ５ ７：Ｃｏ ｔ ｅ ｘ —Ｍ４ ；ＵＤＡ１ ３ ８ ０；ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ｌ ａ ｗ ａ ｌ ｋ ｉ ｅ — ｔ ｌｋ ａ ｉ ｅ
Ｈａｒ ｄ ｗａｒ ｅ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｉ ｑ ｕ ｅ
基于 Ｌ Ｐ Ｃ ４ ３ ５ ７的数 字对 讲机终端设计
冯 杰 ，谢 晓 明
（ 北 京 化 工 大 学 信 息 科 学 与 技 术 学 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ９ ）
摘 要 ：Ｌ Ｐ Ｃ ４ ３ ５ ７是 Ｎ ＸＰ推 出 的 基 于 Ａ ＲＭ Ｃ ｏ ｔ ｅ ｘ — Ｍ４核 心 的 ＭＣ Ｕ， 介 绍 了 基 于 该 ＭＣ Ｕ 的低 成 本 、
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｌ Ｐ Ｃ ４ ３ ５ ７ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ＮＸＰ ｉ ｓ ａ ｎ ＭＣ Ｕ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＲＭ Ｃｏ ｔ ｅ ｘ— Ｍ４ ｃ ｏ ｒ ｅ ．Ａ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｔ ｙ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｗａ ｌ ｋ ｉ ｅ — ｔ ａ ｌ ｋ ｉ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ．Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ，ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ —
对讲机解决方案
对讲机解决方案随着现代通信技术的不断发展，对讲机作为一种便捷有效的沟通工具，逐渐被广泛应用于各行各业。
对讲机解决方案旨在提供可靠的无线通信服务，使各种工作场景能够更高效地进行沟通与协作。
本文将介绍对讲机解决方案的优势、应用场景以及相关技术。
一、对讲机解决方案的优势1. 灵活便携：对讲机作为一种便携的通信设备，能够使人们在各种工作场景中实现无线通信。
无论是在建筑工地、物流仓储、旅游导游还是野外探险等环境中，对讲机都能够提供高质量的语音通信服务。
2. 高效协作：对讲机解决方案能够帮助团队成员之间实现实时沟通与协作，提高工作效率。
通过对讲机，团队成员可以及时分享信息、交流意见，快速协商并做出决策，减少了信息传递和沟通的时间成本，提升了工作效率和质量。
3. 安全保障：对讲机解决方案在通信过程中采用了数字加密技术，确保通信内容的安全性和保密性。
对讲机还具备一对多的通信功能，方便团队成员之间的信息交流，同时也可以快速呼叫紧急情况下的帮助与救援。
二、对讲机解决方案的应用场景1. 建筑工地：在建筑工地上，工人们分散在各个位置，需要及时沟通，对讲机解决方案可以提供随时随地的通信服务，使工作人员之间保持紧密的联系，提高工作效率和安全性。
2. 物流仓储：在物流仓储行业，准确的信息传递和协调是非常重要的。
对讲机解决方案可以方便地将货物、订单等信息传递给相关人员，减少信息传递中的误差，并能够及时响应客户的需求。
3. 旅游导游：对讲机解决方案在旅游导游行业中也发挥着重要作用。
导游可以通过对讲机向游客提供相关讲解和指导，同时也可以及时获取游客的需求和意见，提供更好的服务。
4. 野外探险：在野外探险中，由于地形复杂、环境恶劣，对讲机解决方案成为保障团队成员安全的重要工具。
通过对讲机，团队成员可以实时沟通，及时处理突发情况，提高应急响应能力。
三、对讲机解决方案的相关技术1. 数字无线通信技术：对讲机解决方案采用数字无线通信技术，具有抗干扰能力强、语音质量高的特点。
基于dmr标准协议的数字对讲机设计
第32卷第1期2020年3月Vol.32No.1Mar .2020宁德师范学院学报(自然科学版)Journal of Ningde Normal University (Natural Science)基于DMR 标准协议的数字对讲机设计陈石龙1,陈志明2(1.宁德师范学院信息与机电工程学院,福建宁德352100;2.福建宝峰电子有限公司,福建泉州362000)摘要:针对传统模拟对讲机存在的信道利用率低、保密性差、抗干扰能力弱等现象,提出一种数字对讲机设计方案,数字基带采用大华科技的HRC6000数字芯片,符合DMR Tier I/II/III 标准协议,主芯片采用意法半导体的STM32F405,软件系统采用ucosii 实时操作系统,整体方案集成度高,硬件开发周期短.关键词:数字对讲机;DMR ;Tier I/II/III ;HRC6000中图分类号:TN929.54文献标识码:A文章编号:2095-2481(2020)01-0027-08收稿日期:2019-07-08作者简介:陈石龙(1984-),男,工程师.E-mail:121455136@基金项目:福建省教育厅科技项目(JAT170647);宁德师范学院青年教师专项(2016Q39).国内目前主要采用传统的模拟对讲机,技术落后,缺点明显.随着用户量的增长,频谱资源日益紧张随着数字化信息时代和物联网的到来,模拟对讲机已远远不能满足用户各种场合的应用需求.2009年12月12日工业和信息化部发布〔2009〕666号文件《工业和信息化部关于150MHz 、400MHz 频段专用对讲机频率的规划和使用管理相关事宜的通知》,明确要求全面实现模拟对讲机向数字对讲机的转换,停止对模拟对讲机的型号核准.与模拟机相比,数字机有明显的优势:1)采用窄带传输,带宽为12.5kHz ,并且工作方式为TDMA ,可以将一个频率分成两个不同的时序独立控制,在同样的频谱资源内信号容量增加了一倍,提高了频谱的利用率[1];2)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,抗干扰能力增强;3)数字对讲机可以提供更好的数据处理和加密功能,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、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[2].本文提出一种数字对讲机设计方案,该方案采用集成芯片将语音信号数字化,以数字编码形式传播,配合声码器实现语音信号的传输和播放,带宽为窄带的12.5kHz ,工作方式为TDMA ,将一个频率分成两个时序独立控制,这样在同样的频谱资源内,信号容量增加了一倍,提高了频谱利用率[3].采用HRC6000数字处理芯片作为数字基带,设计符合ETSI TS102361(DMR)的Tier I/II/III 标准协议,支持物理层、数据链路层和呼叫控制层独立控制;支持真双时隙同步头检测;采用TDMA 技术,支持全双工、半双工语音、数据通信及数话同传业务;支持4.8Kbit/s 和9.6Kbit/s 数据传输;支持语音加密.1数字对讲机整体设计方案本方案硬件由MCU 、数字基带芯片、声码器和外围射频电路组成.采用意法半导体的STM32F405芯片作为主控MCU ,外挂AMBE 声码器,射频电路采用射频集成处理芯片AT1846,整体硬件设计方案集成度高.硬件框图如图1.图1数字对讲机整体硬件框图宁德师范学院学报(自然科学版)2020年3月2数字对讲机通讯协议在数字对讲机中,关键技术主要包括:1)低速话音编码技术(简称为“声码器技术”);2)数字调制解调技术;3)信道编解码技术;4)无线通信协议栈相关技术.通信过程中的信息流如图2.图2中话音的加密功能是可选的,根据用户对加密强度的不同需求也可实现不同的加密方式.以下介绍DMR 协议的话音传输协议和标准数字控制协议.2.1话音传输协议在DMR 标准协议中,语音以帧为单位传输,语音数据被分成多帧,一帧完整的语音数据为360ms ,一帧数据又分割成6段(A-B-C-D-E-F ),每段60ms.语音通话时,语音以帧为单位循环传输,直到通话结束.通话时,发射机通过话音编码技术将60ms 的数据压缩为27.5ms 的数据传输,接收机再通过话音解码技术,还原成60ms.压缩后27.5ms 的数据格式如图3.图3中的数据有264位,其中话音数据216位,还有48位的数据用于话音同步或传输控制指令,可将一个60ms 的时间分割为两个独立工作互不影响的30ms.在DMR 协议中,这两个30ms 被定义成时序1和时序2.图2数字对讲机通话流程图3压缩后数据格式VS (215)VS (107)VS (0)VS (108)SYNCorsignalling (48)embeddedVoice (108)Voice (108)◀▶27.5ms28--上文已谈及,实质数据只有27.5ms ,其余2.5ms 时间可用于发射时的功率上升和停止发射时的功率下降,保证整个发射时间严格按照协议标准,不会干扰另一个时序的工作,一帧语音超帧是360ms ,由A-F 组成,如图4.每30ms 的语音数据,有48个字节的嵌入域用于存放数据控制信息,A 帧的嵌入域存放的是同步信息,用于语音通话的同步,当通话发起时,接收机只有收到同步头,才能正常接入,收到正确的话音,如果A 帧数据丢失,只能等下一个超帧,这时就会丢失360ms 的数据.2.2数据传输协议DMR 协议中,一帧数据也是27.5ms ,264位.其中数据196位,20位的Slot Type PDU ,这20位数据是用来定义这196位数据的含义,每一帧数据还有48位的同步头或者嵌入域,同步头用来指示一段数据的开始,嵌入域可存放用户自定义数据,数据结构如图5.20位的Slot Type 数据中,4位的CC 用于指示当前发射方的色码;4位的Data Type 用于指示当前数据的数据类型,DMR 的数据类型包括PI Header 、Voice LC Header 、Terminator with LC 、CSB 、Data Header 等;还有12位的奇偶校验.3硬件电路设计3.1系统硬件电路本系统主要硬件电路如图6.图4一帧语音超帧Embedded EmbeddedEmbedded EmbeddedEmbedded Voice SYNC Voice SYNC Embedded EmbeddedVoice Voice Voice Voice Voice Voice Voice Voice FABCDEFABVoice Voice superframe=360ms图5DMR 协议7.5ms 数据结构图CCData TypeFEC ParityFEC ParitySYNC of signalling (48)lnfo (98)lnfo (98)embedded R12R13R17L12L13L18L17L66R66R1827.5ms◀▶第1期陈石龙等:基于DMR 标准协议的数字对讲机设计29--宁德师范学院学报(自然科学版)2020年3月本方案数字基带采用大华科技的HRC6000芯片,芯片通过SPI 接口与单片机通信,I2S 接口与声码器连接,实现语音数据的发送和接收.HRC6000的SYS_INTER 引脚每30ms 会触发一次中断,为整个系统提供30ms 的基准时钟.3.2MCU 的选择本方案设计的MCU 采用STM32F405,该芯片为意法半导体设计生产,ARM CORTEX-M4内核芯片,其工作电压为1.8~3.6V ,多达82个可用IO 口、最大1M ROM 及192Kb RAM ;该芯片功能强大,接口丰富,I2S 接口功能使芯片可植入声码器内核,大大节约成本;USB 接口芯片可通过USB 接口与外界传输数据,传输速度快;FSMC memory controller(可变静态存储控制器)可方便用于LCD 的控制数据传输.主控MCU 的外接电路如图7[4].图6数据对讲机硬件电路图图7主控MCU 电路30--3.3HRC6000数字基带设计HRC6000芯片集成高性能的4FSK 调制解调器、MSK 调制解调器和协议处理器等,芯片与主控MCU采用SPI 接口通信方式.发送射频接口采用单端输出,支持基带IQ 、中频、两点调制;接收射频接口采用差分输入方式,支持基带IQ 、中频和AF 模式;发送两路信号偏置、幅度大小可独立调节.目前该方案采用两点调制发送,其接口电路如图8.两点调制信号经过两个运放调节其信号偏置及信号幅度得到MOD1、MOD2两路信号,分别控制晶振及VCO 实现两点调制,其中Bias1与Bias2分别为运放的偏置电压,可通过DAC 或数调电阻得到,AD5165为运放反馈电阻,用于调节信号幅度[5].接收采用中频模式,其接口参考电路如图9.接收信号经滤波、放大、混频至低中频,经低中频放大器送给HRC6000的AD 管脚ADC_IVINP ,而ADC 的负端ADC_IVINN 可接地或接收中频信号的偏置电压.3.4射频电路设计射频电路主要采用AUCTUS 的AT1846,AT1846是一款高度集成的单芯片,可节约很多外围器件,应用于无线对讲,实现了在RX 路径下从射频载波到语音的转换,在TX 路径下从语音到射频载波的转换.超宽频带范围,从400~520MHz 、136~174MHz.电路原理图如图10[6].图8两点调制接口参考电路图9中频接收接口参考电路第1期陈石龙等:基于DMR 标准协议的数字对讲机设计31--宁德师范学院学报(自然科学版)2020年3月4系统软件设计软件采用ucosii 实时操作系统,整体设计运用分层设计思想,分为物理层(底层硬件驱动层)、数据链路层、APP 层(应用层),设计符合DMR 协议标准的数字对讲机[7].HRC6000设计采一层模式主要解决基带或低中频信号的通道滤波和信号的调制解调,如上图中物理层框中所定义的功能;二层模式主要是在一层的基础上,完成信道的编解码、交织、解交织和校验等工作,如上图中白色虚线框中所定义的功能;三层模式是指根据DMR 协议定义的所有应用功能,完成信号的调制解调、编解码已标准化应该功能的协议栈设计,如上图中灰色虚线框中所定义的所有功能.4.1数字对讲机接收流程数字基带C6000的49脚是系统中断脚,当有发射或接收业务时,脚的电平会有跳变,触发单片机图10射频参考电路图11HRC6000三层开放架构C429~C434470PL41532--的外部中断,通过外部中断,软件可判断业务类型.当检测到系统中断时,通过读取C6000的系统中断源来确定中断类型,中断类型主要包括:发送结束中断、后接入中断、数据接收中断、物理层单独工作接收中断等.正常的语音接收过程是先收到语音同步帧头,同步头包含对方的ID 、色码、呼叫类型(各呼、组呼、全呼)和被呼叫方的ID ,接收方收到语音同步头后,判断对方的呼叫,是否应要接入呼叫.因为通话建立的过程中,发射方只会发送一次语音同步头,为防止接收方没有收到语音同步头而无法正常接入呼叫,DMR 协议引入了语音后接入中断.一帧语音超帧360ms ,由6帧语音数据(A-F )组成,其中A 帧是语音头,F 帧是空闲帧,语音通话的ID 、色码、呼叫类型等数据被分成小数据嵌入到A-E 帧的嵌入域中,语音后接入每360ms 触发一次,直至通话结束.软件通过语音后接入,获取完整的通话信息.当通话结束时,发射方会发送语音帧尾数据,接收方通过系统中断,获取到语音帧尾数据,执行通话结束动作,程序流程图如图12.4.2数字对讲机发射流程DMR 数字对讲机采用TDMA 时分多址技术,60ms 通话时序被划分为两个独立的时序(时序1和时序2),时序1发射时,另一个时序不发射,通话流程变成30ms 发射,30ms 接收,如此循环.C6000的48脚会每隔30ms 跳变一次电平,为并判断语音通话是否异常.在30ms 的时序中断,软件判断是否有数据要发送,若没有,则转换为接收状态.若数据为语音数据,首先发送语音头A 帧,A 帧数据包含发射方ID 、接收方ID 、呼叫类型、色码等数据;后发送B 帧,然后C-D-E ,最后是空闲帧F ,可在F 帧嵌入用户的自定义数据.语音数据发送到F 帧后,软件要判断是否有其他数据帧要发送,若没有则重新配置A 帧并发送;若有则释放当前数据帧,接入并发射新的数据,如果新的数据帧是语音帧尾,则发送完语音帧尾后结束发射动作,信号发射程序流程如图13.12语音后接入中断图13发射程序流程图应用案例部分第1期陈石龙等:基于DMR 标准协议的数字对讲机设计33--宁德师范学院学报(自然科学版)2020年3月参考文献院[1]ETSI TS 102361-1v2.4.1,2016:12[S].[2]ETSI TS 102361-2v2.3.1,2016:25[S].[3]ETSI TS 102361-3v1.2.1,2013:32[S].[4]刘火良,杨森.STM32库开发实战指南[M].北京:机械工业出版社,2017:18.[5]数字信号处理与滤波器设计[M].白文乐,王月海,胡越,译.北京:机械工业出版社,2018:20.[6]刘长军,黄卡玛,朱铧丞.射频通信电路设计[M].2版.北京:科学出版社,2018:15-23.[7]刘波文,孙岩.嵌入式实时操作系统Ucos-2经典实例:基于STM32处理器[M].北京:北京航空航天大学出版社,2014:10-36.5结语本次设计以意法半导体的STM32F405为主控MCU ,该芯片内置I2S 接口,可内置声码器内核,最大运行速度168MHz ,满足声码器正常工作时的速度要求,芯片自带USB 接口,可通过USB 与外界交互数据,还有其它丰富的接口资源,满足整个系统功能所需.射频模块和数字基带采用集成芯片,相比传统的分立器件方案,大大缩减了硬件器件,节约了成本,且方案更稳定,更易生产;DMR 数字对讲机的双时序功能和数据传输功能,可以轻松实现组网和任务调度(个呼、组呼、全呼、谁在呼叫、位置信息,GPS 定位),具有很高的推广价值.Design of digital walkie talkie based on DMR standard protocolCHEN Shi-long 1,CHEN Zhi-ming 2(1.College of Information and Mechanical &Electrical Engineering ,Ningde Normal University,Ningde,Fujian 352100,China;2.Fujian Baofeng Electronics Co.,Ltd.,Quanzhou,Fujian 36200,China)Abstract:The main disadvantages of analog walkie talkie are low channel utilization,poor security and weak anti-interference ability.In view of this phenomenon,this paper proposes a design scheme of digital walkie talkie.The digital baseband adopts the hrc6000digital chip of Dahua Technology,which conforms to the DMR Tier I /II /III standard protocol.The main chip adopts stm32f405of Italian semiconductor,and the software system adopts uCOSII real-time operating system.The overall scheme has high integration and short hardware developmentcycle.Key words:digital walkie talkies;DMR;Tier I/II/III;HRC6000[责任编辑郭涓]34--。
数字对讲机和模拟对讲机的区别
数字对讲机和模拟对讲机的区别
数字对讲机和模拟对讲机的区别
简介：无线电对讲机在设计技术方面，可分为模拟通信技术的模拟对讲机（也就是我们常见的传统对讲机）以及采用数字技术进行设计的数字对讲机。
模拟对讲机是将储存的信号调制到对讲机传输频率上，而数字对讲机...
关键字：数字对讲机，模拟对讲机，摩托罗拉，
无线电对讲机在设计技术方面，可分为模拟通信技术的模拟对讲机（也就是我们常见的传统对讲机）以及采用数字技术进行设计的数字对讲机。
模拟对讲机是将储存的信号调制到对讲机传输频率上，而数字对讲机则是将语音信息数字化，以数字编码形式传播，也就是对讲机传输频率上的全部调制均为数字。
上世纪70年代摩托罗拉率先将数字技术引入无线对讲机的设计，1975年
生产出了数字话音加密的对讲机，1980年研制出数字数据还原系统。
随着无线电通信技术的发展，人们对无线通信质量要求的提高以及频谱资源的日益缺乏，数字对讲机必将有巨大的市场需求。
目前，在全球范围内数字对讲机的需求也在不断增加，特别是在公共安全部门。
然而，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，而我们目前常见的采用数字控制信号的对讲机（如集群系统的对讲机）并不属于数字对讲机范畴。
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装载更多用户，提高频谱利用率，这是一种解决频率拥挤的方案，具有长远的意义。
其次是提高通话质量。
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。
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一种数字无线对讲机的设计
数字无线对讲机（Digital Two-Way Radio，DTWR）是一种广泛应用于个人和商业通
讯领域的无线通讯设备。
本文将介绍一种基于数字信号处理技术、具有高保密性和高可靠
性的DTWR设计方案。
1. 系统组成
DTWR的系统包含三个主要模块：无线发送模块、数字信号处理模块和无线接收模块。
1）无线发送模块：将模拟信号转化为数字信号并通过无线信道进行传输。
模拟信号
经过模拟前置放大器放大后送至模拟数字转换器（ADC），ADC将模拟信号转换成数字信号，并通过数字信号处理模块进行数字信号的压缩和编码。
压缩和编码后的数字信号经过可编
程射频前置放大器放大后经射频滤波器滤波，最终经过射频功率放大器放大后通过天线发送。
2）数字信号处理模块：对发送的数字信号进行压缩、编码、调制和加密。
压缩和编
码主要通过数字信号处理器（DSP）实现，调制采用四相移键控（QPSK）调制方式，加密
采用不可逆加密算法，提高通信系统的保密性。
3）无线接收模块：接收来自空气接口的数字信号，并通过数字信号处理模块对信号
进行解码、去除干扰、还原数字信号。
数字信号处理后再通过数字信号转换器转化为模拟
信号并放大到输出口。
2. 系统特点
1）保密性高：数字信号处理模块采用不可逆加密算法，能够大大提高DTWR通信的保
密性。
2）高可靠性：数字信号处理模块能够去除干扰和噪声，有效提高信号的抗干扰能力，提高DTWR的可靠性。
3）语音质量好：数字信号处理模块能够对语音信号进行压缩和编码，使得经过DTWR
传输的语音信号质量更好。
4）可靠的用户鉴权机制：用户需要通过事先设定的鉴权机制才能进入通信系统，防
止非法用户进入并干扰系统的正常运行。
5）灵活的通信方式：DTWR支持多种工作模式，包括单工、半双工和全双工，满足不
同用户对通信方式的需求。
3. 总结
本文提出的一种DTWR设计方案，采用数字信号处理技术，具有高保密性和高可靠性的特点，在实际通信应用中具有广泛应用前景。
同时，该设计方案还具有用户鉴权、多种工作模式等优点，能够满足不同用户对通信需求的多样化需求。