专利名称：：短信息无线广播方法、系统及接收终端的制作方法
技术领域：
：本发明涉及广播通信技术，特别涉及一种短信息无线广播方法、系统及接收终端。
背景技术：
：随着现代化城市的快速发展，对各种资源的高效率利用提出了更高的要求，人们希望通过对各种资源的相关信息进行发布，使人们能及时方便的了解各种资源的相关信息比如停车场的位置信息、收费标准以及实时的车位使用信息等，从而提高停车场车位的使用效率，同时为车主提供更加方便快捷的停车服务。通过无线广播是发布信息的有效途径，但常见的无线广播系统占用带宽较大，不利于节约频谱资源，并且多是进行大功率长距离广播。
发明内容本发明要解决的技术问题是，进行短信息无线广播，只要求较低的无线通讯带宽和较低的无线发射功率。为解决上述技术问题，本发明提供了一种短信息无线广播方法，短信息无线广播方法，短信息广播发射端发射短信息，短信息接收端接收短信息，包括以下步骤第一步在短信息广播发射端输入待广播的短信息文本，并转换成字符序列；第二步将所述字符序列以二进制码序列表示，二进制码的每一个字节分为高4位bit和低4位bit;第三步将二进制码的一个字节的高4位bit、低位bit分别转换为DTMF编码标准所对应的数字，将待广播的短信息文本由一DTMF编码标准所对应的DTMF数字序列表示；第四步将DTMF数字序列中的每一个数字转换成一定时间长度的音频信号，并将其按照DTMF数字序列的顺序组成一段DTMF音频信号，从而待广播的短信息文本表示为一段DTMF音频信号；第五步将第四步形成的一段DTMF音频信号通过广播发射设备进行广播发射；第六步短信息接收端通过接收解调单元得到对应第四步形成的表示短信息文本的一段DTMF音频信号；第七步将第六步得到的一段音频信号输入DTMF解码电路，将其还原成为对应的DTMF数字序列，将该DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列；第八步将第七步形成的二进制码序列根据与发射端一致的高低位拆分规则和一致的字符编码标准还原成对应的字符序列；第九步将第八步得到的字符系列进行存储并显示。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种短信息无线广播系统，包括发射短信息的短信息广播发射设备和接收短信息的短信息接收设备，短信息广播发射设备包括短信息输入装置，用于编辑输入准备广播的短信息并将短信息文本转换成字符序列；二进制编码单元，用于将所述字符序列以二进制码序列表示，二进制码的每一个字节的分为高4位bit和低4位bit;DTMF编码单元，用于将一个字节的高4位bit、低位bit分别转换为DTMF编码标准所对应的数字，将待广播的短信息文本由一DTMF编码标准所对应的DTMF数字序列表示；DTMF音频信号产生单元，用于将DTMF数字序列中的每一个数字转换成一定时间长度的音频信号，将其按照DTMF数字序列的顺序组成一段DTMF音频信号；调制发射单元，用于将所述DTMF音频信号进行广播发射；短信息接收设备包括接收解调单元，用于接收广播信号解调输出DTMF音频信号；DTMF还原单元，用于将解调输出的DTMF音频信号还原成为对应的DTMF数字序列；DTMF解码单元，用于将所述DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列；二进制解码单元，用于将所述二进制码序列还原成字符序列；短信息显示单元，用于存储并显示短信息。本发明还提供了一种短信息无线广播接收终端，包括:接收解调单元，用于在其工作频段内进行频率扫描，当检测到某一频点的信号强度超过一定门限值时，接收该频点的广播信号并解调输出音频信号；DTMF还原单元，用于判断该音频信号是否含有DTMF音频信号的一定特性，如果是则将接收到的DTMF音频信号还原成为对应的DTMF数字序列；DTMF解码单元，用于将所述DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列；二进制解码单元，用于将所述二进制码序列还原成字符序列；短信息显示单元，用于存储并显示短信息。本发明基于音频广播原理和DTMF编解码原理进行二进制数据收发，由于该系统基于DTMF音频的特性，接收端接收解调电路很容易检测出属于该系统的短信息广播信号，这样就组成了基于不同载波频率的多点对多点的通讯系统。短信息广播发射设备可以是为了适应短距离广播通讯的需要，具有较小的发射功率，硬件实现成本和系统运行成本较低。本发明中，广播的内容定位为短信息，每一次信息广播的数据量比较小，只要求较小的通讯带宽，适合DTMF编码的要求，同时DTMF编码具有较强的抗干扰能力，可以在较低的发射功率下达到相对较远的有效通讯距离。下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。图1是本发明的短信息无线广播方法一实施方式示意图；图2是本发明的短信息无线广播系统一实施方式示意图。具体实施例方式本发明的短信息无线广播方法一实施方式如图1所示，短信息广播发射端发射短信息，短信息接收端接收短信息，该方法包括以下步骤第一步利用计算机或其他设备输入待广播的短信息文本，并处理成字符序列。第二步将第一步所形成的字符序列以二进制码序列表示。这里的二进制码可以是任意一种标准编码，但在同一系统中要进行统一编码标准。这样待广播的短信息文本就由一序列的二进制字节数据组成，通常汉字由两个字节表示，英文字母和数字由一个字节表示。第三步将二进制码的每一个字节分为高4位bit和低4位bit，即可以高四位在前，也可以低四位在前，在同一系统中该顺序要求一致，然后将对应的4位bit转换为DTMF编码标准所对应的数字。这样待广播的短信息文本就由一DTMF编码标准所对应的DTMF数字序列表示。第四步将DTMF数字序列中的每一个数字转换成一定时间长度的音频信号，并将其按照DTMF数字序列的顺序组成一段音频信号。其时间长度为所有表示单个DTMF数字的音频信号的总和，为了提高接收端的可靠性，可以在单个DTMF音频信号之间插入一定时间长度的静止信号，即在单个DTMF音频信号之间形成一定时间长度的静音间隔。这样DTMF数字序列就由一段DTMF音频信号和静音间隔所组成的一段音频信号所表示。即待广播的短信息文本就由一段音频信号所表示。第五步将第四步形成的一段音频信号通过调频广播(或中、短调幅、数字音频广播等其它广播方式)发射设备进行广播发射，这里的广播是指我们日常生活中常见的广播电台，也可以是特别申请频道的专用广播电台。发射设备在工作过程中，首先在一定的频段范围内自动进行频率扫描，检测扫描所在区域的己经被占用的频点，选择一个在当前区域中没有被使用或者该频点无线信号相对非常微弱的频点(检测到的信号强度低于一门限值)作为自身使用的载波频率，然后对待发送的短信息进行DTMF编码得到的一段DTMF音频信号通过调频载波设备进行发射。第六步在接收端，通过接收解调单元接收广播信号并解调得到对应第四步形成的表示短信息文本的一段DTMF音频信号。接收端电路的工作过程中，首先自动进行频率扫描，当在某一频点检测到具有一定信号强度的调频信号时，认为在当前区域中该频点有广播信号源，然后检测接收到的音频信号，判断是否含有DTMF音频信号的一定特性(如规律性的DTMF编码频率及长度)，如果是，则认为该频点的信号源属于短信息无线广播系统的目标信号源，然后对接收到的DTMF音频信号进行还原、解码，否则认为该频点信号源为其他广播信号。第七步将第六步得到的一段DTMF音频信号输入DTMF解码电路，将其还原成为对应的DTMF数字序列，将该DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列。第八步将第七步形成的二进制码序列根据与发射端一致的高低位拆分规则和一致的字符编码标准还原成对应的字符序列。第九步利用计算机或其他设备将第七步得到的字符系列进行存储并显示。本发明的短信息无线广播系统一实施方式如图2所示，包括发射短信息的短信息广播发射设备和接收短信息的短信息接收设备，在短信息广播发射端的短信息广播发射设备包括计算机等短信息输入装置，用于编辑输入准备广播的短信息并将短信息文本转换成字符序列；二进制编码单元，用于将所述字符序列以二进制码序列表示，二进制码的每一个字节的分为高4位bit和低4位bit;DTMF编码单元，用于将一个字节的高4位bit、低位bit分别转换为DTMF编码标准所对应的数字，将待广播的短信息文本由一DTMF编码标准所对应的DTMF数字序列表示；DTMF音频信号产生单元，用于将DTMF数字序列中的每一个数字转换成一定时间长度的音频信号，将其按照DTMF数字序列的顺序组成一段DTMF音频信号；调制发射单元(调频或中、短调幅、数字音频发射)，用于将所述音频信号进行广播发射，调制发射单元包括广播信号检测单元、广播发射单元，广播信号检测单元在短信息广播发射设备的工作频段内进行频率扫描，检测其工作频段内各频点的无线信号的强度，确定一无线信号强度低于一门限值的频点作为广播发射单元的调频广播载波频率，根据不同的应用要求，可以进行双声道发射，两路音频信号既可以都是包含DTMF编码的字符序列信息的音频信号，也可以是包含一路普通音频信号和一路DTMF编码的字符序列信息的音频信号；在短信息接收端的短信息接收设备包括:接收解调单元，用于接收所述音频信号，能在其工作频段内进行频率扫描，当检测到某一频点的信号强度超过一定门限值时，接收所述音频信号，当接收到的音频信号为双声道信号时，接收解调单元中还包括声道分离电路，将接收到的音频信号分离成左右声道两路音频信号；DTMF还原单元，能判断音频信号是否含有DTMF音频信号的一定特性(如规律性的DTMF编码频率及长度)，如果是则对接收到的DTMF音频信号还原成为对应的DTMF数字序列；DTMF解码单元，用于将所述DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列；二进制解码单元，用于将所述二进制码序列还原成字符序列；短信息显示单元，用于存储并显示短信息；语音播放单元，用于将接收解调单元解调输出的音频信号进行语音播放。本发明主要应用于短距离无线广播短信息的应用场合，将专用短信息接收终端配备给不同的终端用户用于短信息接收，将短信息广播发射设备配备给不同的需要进行短信息无线广播的用户。本发明一实施方式中，所涉及的短信息广播发射设备具有以下特征能自动将短信息字符序列转换为一段DTMF编码的DTMF音频信号，该音频信号可以在单声道广播发射设备中作为音频输入信号，也可以在立体声广播发射设备中作为其中任意左声道或右声道的音频输入信号，与另外一个声道的音频输入信号同时广播发射；工作在一定的频段范围，能够在该频段范围内的某一频点稳定工作;具有较普通广播接收终端更高灵敏度的载波检测功能，能够在一定的频段范围内自动进行扫描搜索，搜索在当前工作区域内是否有其他广播发射设备在某工作频点工作，然后自动选取自身的工作频点，该工作频点在当前区域中没有被使用或者该频点无线信号相对非常微弱；具有相对较小的发射功率，可以通过调整其实际发射功率来调整其短信息无线广播的有效通讯距离，比如根据其应用场合，该有效通讯距离可以是某室内范围、某建筑物或某广场范围，或者是某居民小区或某街道范围等等。所涉及的专用短信息接收终端具有以下特征工作在一定的频段范围，能在某一设定的频点稳定工作，能在一定的频段范围内进行频率扫描，将该频段范围内能够正常接收的频点进行保存，并在该序列频点上稳定接收广播信号，在同一时刻只能工作在某一固定的频点，通过轮询的方式，将一定频段范围内工作的短信息无线广播设备发送的信息内容进行存储和显示，广播信号的轮询、DTMF音频信号检测、DTMF音频信号还原、解码和短信息字符序列存储等功能都是自动完成的，用户可以通过按键操作对接收到的短信息进行逐条查看；能自动识别接收到的广播音频信号中的DTMF编码特性，并以此区分该广播信号源是否为本系统中的短信息无线广播信号源;可以配备左右声道分离单元接收立体声广播信号，当接收到的立体声广播信号中，一个声道为普通音频信号时，将其作为普通音频信号进行回放，另一个声道为DTMF编码信号时，将其还原为短信息字符序列进行显示。为了保证专用短信息接收终端能够接收到工作在该频段范围内的所有短信息无线广播设备发送的信息内容，要短信息无线广播设备对相同内容的短信息进行重复发送且其重复发送的周期不小于专用短信息接收终端轮询所有有效信号源的总周期。下面给出一个具体的实施例。针对某一停车场管理系统运营商，在日常运营过程中，需要将停车场的相关车位信息发送到车主，为车主提供准确的停车场位置信息和停车位使用情况等信息。基于本发明实施一套停车场信息无线广播系统。分别为该运营商所属的停车场配备准备调频短信息广播发射设备，为每一位车主用户配备专用短信息接收终端。首先，短信息广播发射设备在确定的一段频率范围进行频率扫描，自动调整工作频率为当前区域内没有有效的调频信号的一个空闲频点，比如普通调频收音机可以接收到的频点87.00MHz到107.00MHz频段中的一个空闲频点，然后根据停车场信息广播应用的实际要求，对短信息广播发射设备的发射功率进行调整，使其有效覆盖范围较小(如半径小于3000米，约为半径2000米)，多台调频广播发射端设备的覆盖范围可以相互覆盖。短信息广播发射设备输入待发送的短信息文本，比如包含停车场名称，停车场位置、停车场收费标准和停车场空余车位数等信息。短信息广播发射设备自动将该短信息文本转换为DTMF编码的一段音频信号进行调频发射。当配备了专用短信息接收终端的车主用户进入上述短信息广播发射设备覆盖的范围时，该终端设备对87.OOMHz到107.OOMHz频段范围内行频率扫描，将该频段范围内能够正常接收的频点进行保存，并在该序列频点上稳定接收调频广播信号，自动识别接收到的调频广播音频信号中的DTMF编码特性，以此区分该调频广播信号源是否为本系统中的短信息无线广播信号源，在同一时刻只能工作在某一固定的频点，通过轮询的方式，将该频段范围内工作的短信息无线广播设备发送的信息内容进行存储和显示，用户可以通过按键操作对接收到的短信息进行逐条査看；如配备左右声道分离单元，则当接收到的立体声调频广播信号中，一个声道为普通音频信号时，将其作为普通音频信号进行回放，另一个声道为DTMF音频信号时，将其还原为短信息字符序列进行显示。DTMF(DualToneMulti-Frequency,双音多频)编解码器在编码时将击键或数字信息转换成双音信号并发送，解码时在收到的DTMF信号中检测击键或数字信息的存在性，一个DTMF信号由两个频率的音频信号叠加构成，这两个音频信号的频率来自两组预分配的频率组行频组或列频组，每一对这样的音频信号唯一表示一个数字或符号，例如电话机中通常有16个按键，其中有10个数字键09和6个功能键*、#、A、B、C、D。由于按照组合原理，一般应有8种不同的单音频信号，因此可采用的频率也有8种，故称之为多频，又因它采用从8种频率中任意抽出2种进行组合来进行编码，所以又称之为"8中取2"的编码技术。根据CCITT的建议，国际上采用的多种频率为687Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz等8种，用这8种频率可形成16种不同的组合，从而代表16种不同的数字或功能键，具体组合见表l，这样，对应.16组不同的组合即为16种不同的音频信号，该16种不同的音频信号可以通过4位的二进制数进行标识，反之，每一个8位的二进制数先拆分为高4位和低4位，然后由两个不同的音频信号进行表示，在实际应用中，每一个8位的二进制数先拆分为高4位和低4位，每一个4位二进制数对应一段一定时间长度的DTMF音频信号，这里的时间长度以应用中硬件电路可以识别为标准，一般可以设置为10毫秒到200毫秒。表l:双音多频的纟<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>本发明基于音频广播原理和DTMF编解码原理进行二进制数据收发，建立了一种无线广播短信息的物理链路，在实际的应用系统中，基于该物理链路层，可以自定义数据链路层及其他上层通讯协议。本发明至少包括一套短信息广播发射端和一套专用短信息接收终端，组成一对一的简单通讯系统，也可以通过使用不同的载波频率或者是基于上层通讯协议的地址扩展，组成一对多或者是多对多的复杂通讯系统。当系统中有多个发射端并且使用不同的载波频率时，发射端在进行广播发射前先进行载波检测，即在一定的频段范围内进行频率扫描，当检测到空闲的频点时，将该频点设置为自身的工作频点，这时接收终端也具有频点扫描功能，由于该系统基于DTMF音频的特性，接收端接收解调电路很容易检测出属于该系统的发射端信号，这样就组成了基于不同载波频率的多点对多点的通讯系统。基于上层协议的地址扩展方式有很多现有的通讯协议，比如基于IP地址的寻址协议等，也可以是其他自定义的协议。本发明中，短信息信号发射端可以是为了适应短距离广播通讯的需要，具有较小的发射功率，符合国家相关政策法规，硬件实现成本和系统运行成本较低。本发明中，广播的内容定位为短信息，每一次信息广播的数据量比较小，只要求较小的通讯带宽，适合DTMF编码的要求，同时DTMF编码具有较强的抗干扰能力，所以应用本发明，特别适合通讯数据量小的应用场合，同时由于其较强的抗干扰特点，可以在较低的发射功率下达到相对较远的有效通讯距离。权利要求1、一种短信息无线广播方法，短信息广播发射端发射短信息，短信息接收端接收短信息，包括以下步骤第一步在短信息广播发射端输入待广播的短信息文本，并转换成字符序列；第二步将所述字符序列以二进制码序列表示，二进制码的每一个字节分为高4位bit和低4位bit；第三步将二进制码的一个字节的高4位bit、低位bit分别转换为DTMF编码标准所对应的数字，将待广播的短信息文本由一DTMF编码标准所对应的DTMF数字序列表示；第四步将DTMF数字序列中的每一个数字转换成一定时间长度的音频信号，并将其按照DTMF数字序列的顺序组成一段DTMF音频信号，从而待广播的短信息文本表示为一段DTMF音频信号；第五步将第四步形成的一段DTMF音频信号通过广播发射设备进行广播发射；第六步短信息接收端通过接收解调单元得到对应第四步形成的表示短信息文本的一段DTMF音频信号；第七步将第六步得到的一段音频信号输入DTMF解码电路，将其还原成为对应的DTMF数字序列，将该DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列；第八步将第七步形成的二进制码序列根据与发射端一致的高低位拆分规则和一致的字符编码标准还原成对应的字符序列；第九步将第八步得到的字符系列进行存储并显示。2、根据权利要求1所述的短信息无线广播方法，其特征在于，第五步中，短信息广播发射端首先在其工作频段内进行频率扫描，检测其工作频段内各频点的无线信号的强度，确定一无线信号强度低于一门限值的频点作为广播载波频率;第六步短信息接收端接收解调单元在其与短信息广播发射端相对应的工作频段内进行频率扫描，当检测到某一频点的信号强度超过一定门限值时，解调输出音频信号，并判断该音频信号是否含有DTMF音频信号的一定特性，如果是则对该音频信号进行DTMF还原、解码。3、一种短信息无线广播系统，包括发射短信息的短信息广播发射设备和接收短信息的短信息接收设备，其特征在于，短信息广播发射设备包括短信息输入装置，用于编辑输入准备广播的短信息并将短信息文本转换成字符序列;二进制编码单元，用于将所述字符序列以二进制码序列表示，二进制码的每一个字节的分为高4位bit和低4位bit;DTMF编码单元，用于将一个字节的高4位bit、低位bit分别转换为DTMF编码标准所对应的数字，将待广播的短信息文本由一DTMF编码标准所对应的DTMF数字序列表示；DTMF音频信号产生单元，用于将DTMF数字序列中的每一个数字转换成一定时间长度的音频信号，将其按照DTMF数字序列的顺序组成一段DTMF音频信号；调制发射单元，用于将所述DTMF音频信号进行广播发射；短信息接收设备包括接收解调单元，用于接收广播信号解调输出DTMF音频信号；DTMF还原单元，用于将解调输出的DTMF音频信号还原成为对应的DTMF数字序列；DTMF解码单元，用于将所述DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列；二进制解码单元，用于将所述二进制码序列还原成字符序列；短信息显示单元，用于存储并显示短信息。4、根据权利要求3所述的短信息无线广播系统，其特征在于，调制发射单元包括广播信号检测单元、广播发射单元，广播信号检测单元在短信息广播发射设备的工作频段内进行频率扫描，检测其工作频段内各频点的无线信号的强度，确定一无线信号强度低于一门限值的频点作为广播发射单元的广播载波频率;接收解调单元，能在其工作频段内进行频率扫描，当检测到某一频点的信号强度超过一定门限值时，接收该频点的广播信号并解调输出音频信号；DTMF还原单元能判断该音频信号是否含有DTMF音频信号的一定特性，如果是则将接收到的音频信号还原成为对应的DTMF数字序列。5、根据权利要求3所述的短信息无线广播系统，其特征在于，包括多个短信息广播发射设备和多个短信息接收设备。6、根据权利要求3所述的短信息无线广播系统，其特征在于，调频发射单元发射的无线信号的有效覆盖范围半径小于3000米。7、根据权利要求3所述的短信息无线广播系统，其特征在于，所述短信息输入装置，用于编辑输入停车场的短信息并将短信息文本转换成字符序列。8、一种短信息无线广播接收终端，其特征在于，包括接收解调单元，用于在其工作频段内进行频率扫描，当检测到某一频点的信号强度超过一定门限值时，接收该频点的广播信号并解调输出音频信号；DTMF还原单元，用于判断该音频信号是否含有DTMF音频信号的一定特性，如果是则将接收到的DTMF音频信号还原成为对应的DTMF数字序列；DTMF解码单元，用于将所述DTMF数字序列根据DTMF编码标准转换成为对应的二进制码序列;二进制解码单元，用于将所述二进制码序列还原成字符序列;短信息显示单元，用于存储并显示短信息。9、根据权利要求8所述的短信息无线广播接收终端，其特征在于，还包括音频信号输出单元，用于将接收解调单元解调输出的音频信号进行语音播放。10、根据权利要求8所述的短信息无线广播接收终端，其特征在于，接收解调单元中还包括声道分离电路，将接收到的音频信号分离成左右声道两路音频信号。全文摘要本发明公开了一种短信息无线广播方法、系统及接收终端，本发明基于音频广播原理和DTMF编解码原理进行二进制数据收发，由于该短信广播基于DTMF音频的特性，接收端接收电路很容易检测出属于该系统的短信息广播信号，这样就组成了基于不同载波频率的多点对多点的通讯系统。本发明硬件实现成本和系统运行成本较低。文档编号H04H60/68GK101499864SQ20081004308公开日2009年8月5日申请日期2008年1月30日优先权日2008年1月30日发明者能万,熊春霞申请人:万能;熊春霞