一种基于无线网络高速传输的语音数据采集记录仪的制作方法

文档序号:14676865发布日期:2018-06-12 21:37
一种基于无线网络高速传输的语音数据采集记录仪的制作方法

本实用新型涉及语音采集装置,具体涉及一种基于无线网络高速传输的语音数据采集记录仪。



背景技术:

驾驶舱语音记录仪(CVR),实际上就是一个无线电通话记录器,可以记录飞机上的各种通话。仪器上的四条语音通道分别记录飞行员与航空管制员的通话,正、副驾驶员在驾驶舱内的对话、驾驶员、空服员对乘客的广播,以及驾驶舱内各种声音,包括各种警报器发出的声音。驾驶舱语音记录仪是在飞机出现重大安全事故后是用于调查事故原因的关键记录设备。

但是由于驾驶舱语音记录仪只是为了实现飞机出现事故期间复现实时语音记录功能,所以现有的驾驶舱语音记录仪要求的记录时间为最近的30分钟到2小时之间的短时间语音记录。而且目前CVR的存储方式为机械式或磁带式存储,每次拆卸CVR都要通过专用设备进行回放与转录。这样给航空公司带来了很多不便。

随着最早的驾驶舱记录仪的缺点不断显现,目前航空公司采用一款存储单元可以人为自行拆卸的语音记录仪或者拷贝数据,同时替换上预先准备好的存储单元,这样的缺点是由人员拆卸存储单元并且替换存储单元大大增加了人为因素干预。有可能出现储存单元在拆卸,运输过程中颠簸震动出现数据的丢失,多个存储单元混淆等诸多不利情况。并且如果飞机出现短时间停泊,这时需要进行语音数据记录仪存储单元拆卸也是很不现实的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种结构简单、设计合理、使用方便的基于无线网络高速传输的语音数据采集记录仪。

为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:它包含系统供电电源与监测模块、语音通道隔离输入与同步提取模块、语音通道输入与语音增益模块、FSK解码模块、多通道低通滤波器模块、语音采集与信号处理模块、语音数据存储与数据发送模块;所述的系统供电电源、FSK解码模块、多通道低通滤波器模块的输出端分别与监测模块与语音采集与信号处理模块的输入端连接;监测模块与语音采集与信号处理模块的输入端还与ARINC429信号、空地信号、舱门信号、GPS信号连接;语音通道隔离输入与同步提取模块的输出端分别与FSK解码模块、多通道低通滤波器模块的输入端连接;语音通道输入与语音增益模块的输出端与多通道低通滤波器模块的输入端连接;语音采集与信号处理模块的输出端与语音数据存储与数据发送模块连接;

优选地,所述的系统供电电源与监测模块上设有外接电源单元、备用电源单元;外接电源单元上设有EMI电源滤波器;外接电源单元的输入端与115VAC 400Hz航空电源或28VDC直流电源连接,经EMI电源滤波器滤波稳压后输出28VDC直流电源;备用电源单元包含备用电源存储单元及稳压电源单元;备用电源存储单元上设有法拉电容;稳压电源单元上设有稳压电源电路;外接电源单元与备用电源单元之间连接有监测单元;监测单元上设有电源监测电路;监测单元将电源监测信号传输给语音采集与信号处理模块;

优选地,所述的语音通道隔离输入与同步提取模块上设有若干个语音信号通道、语音隔离变压器、高增益电压跟随器、RC滤波器;语音信号通道带宽为150Hz-3500Hz,通带增益48dB;语音信号通道包含正驾驶语音通道、副驾驶语音通道、区域音频通道;

优选地,所述的语音通道输入与语音增益模块上设有若干个备用语音信号通道、增益放大器、RC滤波器;备用语音信号通道带宽为150Hz-6000Hz,通带增益48dB;

优选地,所述的多通道低通滤波器模块上设有与语音信号通道的数量对应的四阶低通滤波器通道;

优选地,所述的多通道低通滤波模块还可采用差分滤波设计,即多通道低通滤波模块上设有差分低通滤波器;

优选地,所述的FSK解码模块上设有信号增益电路与六阶高通滤波电路,低频截止频率3500Hz,通带增益50dB,3607Hz代表逻辑值0,4163Hz-4223Hz代表逻辑值1;FSK解码模块将提取出来的FSK信号传输给语音采集与信号处理模块可用于时间的校正;

优选地,所述的语音采集与信号处理模块上设有多通道数据选择单元、数据转换单元、数据处理单元;多通道数据选择单元用于分别采集不同通道的语音信号,再由数据转换单元上的数据转换电路A/D将模拟信号转换成数字信号,数字信号在数据处理单元进行数据压缩与加密处理;数据转换单元上还设有数字模拟转换器,将数字信号转换成模拟信号,用于语音的监听与测试;

优选地,所述的语音数据存储与数据发送模块包含内部存储器、大容量存储器、高速无线传输单元;大容量存储器与语音数据存储与数据发送模块可拆卸连接;高速无线传输单元兼容无线局域网WLAN、4G网络TD-LTE和FDD-LTE两种制式;高速无线传输单元通过网络节点与网络终端连接。

采用上述结构后,本实用新型所述的一种基于无线网络高速传输的语音数据采集记录仪,具有以下优点:

1、采用数字存储模式,可以将存储容量扩充到CVR存储容量的上百倍,并可以随意扩展数据存储容量;并且兼容无线局域网WLAN、4G网络TD-LTE和FDD-LTE两种制式多种无线传输模式,

2、采用分模块化设计,将整体的WMDCU根据功能不同进行模块分割,增加多种时间校正模式;

3、采用电源掉电监测功能,在检测到电源掉电后语音数据会在短时间内进行掉电的处理,防止数据丢失或者无效;

4、方便航空公司不用上机拆卸与替换存储单元,只需要通过电脑进行无线操作就可以远程传输语音数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构框图;

图2是系统供电电源与监测模块的结构框图;

图3是语音采集与信号处理模块的结构框图;

图4是语音数据存储与数据发送模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型作进一步的说明。

参看图1所示,本具体实施方式采用的技术方案是:它包含系统供电电源与监测模块、语音通道隔离输入与同步提取模块、语音通道输入与语音增益模块、FSK解码模块、多通道低通滤波器模块、语音采集与信号处理模块、语音数据存储与数据发送模块;所述的系统供电电源、FSK解码模块、多通道低通滤波器模块的输出端分别与监测模块与语音采集与信号处理模块的输入端连接;监测模块与语音采集与信号处理模块的输入端还与ARINC429信号、空地信号、舱门信号、GPS信号连接;语音通道隔离输入与同步提取模块的输出端分别与FSK解码模块、多通道低通滤波器模块的输入端连接;语音通道输入与语音增益模块的输出端与多通道低通滤波器模块的输入端连接;语音采集与信号处理模块的输出端与语音数据存储与数据发送模块连接;

参看图2所示,所述的系统供电电源与监测模块上设有外接电源单元、备用电源单元;外接电源单元上设有EMI电源滤波器;外接电源单元的输入端与115VAC 400Hz航空电源或28VDC直流电源连接,经EMI电源滤波器滤波稳压后输出28VDC直流电源;备用电源单元包含备用电源存储单元及稳压电源单元;备用电源存储单元上设有法拉电容;稳压电源单元上设有稳压电源电路;外接电源单元与备用电源单元之间连接有监测单元;监测单元上设有电源监测电路;当电源监测电路检测到掉电信号后,法拉电容储存的电能可以保证语音采集与信号处理模块继续工作200ms以上,保证数据存储的完整性,并且记录掉电时的时间节点;稳压电源电路主要产生+3.3VDC与±12VDC直流电源,用于整个WMDCU系统的元器件供电;监测单元将电源监测信号传输给语音采集与信号处理模块;

所述的语音通道隔离输入与同步提取模块上设有若干个语音信号通道、语音隔离变压器、高增益电压跟随器、RC滤波器;语音信号通道带宽为150Hz-3500Hz,通带增益48dB;语音信号通道包含正驾驶语音通道、副驾驶语音通道、区域音频音通道,分别用于接收正驾驶语音信号、副驾驶语音信号、区域语音模拟信号;语音信号经过语音隔离变压器,使设备与外部信号有效隔离,信号再经过高增益电压跟随器与RC滤波器将处理后的信号传输给多通道低通滤波器模块,同时提取同步信号用于解码语音信号内叠加的FSK信号。

所述的语音通道输入与语音增益模块上设有若干个备用语音信号通道、增益放大器、RC滤波器;备用语音信号通道带宽为150Hz-6000Hz,通带增益48dB;语音通道输入与语音增益模块用于采集备用通道的语音信号,语音信号经过1.5倍的增益放大后传输给多通道低通滤波器模块;

所述的多通道低通滤波器模块上设有与语音信号通道的数量对应的四阶低通滤波器通道;多通道低通滤波器模块将滤波后的信号传输给语音采集与信号处理模块;

所述的FSK解码模块上设有信号增益电路与六阶高通滤波电路,低频截止频率3500Hz,通带增益50dB,3607Hz代表逻辑值0,4163Hz-4223Hz代表逻辑值1;FSK解码模块将提取出来的FSK信号传输给语音采集与信号处理模块可用于时间的校正;

参看图3所示,所述的语音采集与信号处理模块上设有多通道数据选择单元、数据转换单元、数据处理单元;多通道数据选择单元用于分别采集不同通道的语音信号,再由数据转换单元上的数据转换电路A/D将模拟信号转换成数字信号,数字信号在数据处理单元进行数据压缩与加密处理;同时数据转换单元上还设有数字模拟转换器,将数字信号转换成模拟信号,用于语音的监听与测试;

FSK信号、ARINC429信号与GPS信号都可用于时间的校正,优先级最高的是ARINC429信号其次FSK信号最后的是GPS信号。电源监测信号用于监测电源掉电,以至于进行掉电后的数据处理;空地信号与舱门信号,用于判别飞机降落并安全停泊于指定机位,这样才可以打开高速无线传输模块进行数据的实时传输,既能保证飞机的飞行安全同时还可以节约数据传输时间。

参看图4所示,所述的语音数据存储与数据发送模块包含内部存储器、大容量存储器、高速无线传输单元;大容量存储器与语音数据存储与数据发送模块可拆卸连接;内部存储器用于储存短时间的语音信息,存储容量可以达到2000小时的语音信息,如果需要更大的存储空间,也可兼容大容量存储器;高速无线传输单元兼容无线局域网WLAN、4G网络TD-LTE和FDD-LTE两种制式;最后根据数据传输的距离设置不同数量的网络节点传输至网络终端上。

采用上述方案后,本具体实施方式所述的一种基于无线网络高速传输的语音数据采集记录仪,具有以下优点:

1、采用数字存储模式,可以将存储容量扩充到CVR存储容量的上百倍,并可以随意扩展数据存储容量;并且兼容无线局域网WLAN、4G网络TD-LTE和FDD-LTE两种制式多种无线传输模式,

2、采用分模块化设计,将整体的WMDCU根据功能不同进行模块分割,增加多种时间校正模式;

3、采用电源掉电监测功能,在检测到电源掉电后语音数据会在短时间内进行掉电的处理,防止数据丢失或者无效;

4、方便航空公司不用上机拆卸与替换存储单元,只需要通过电脑进行无线操作就可以远程传输语音数据。

以上所述,仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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