专利名称：一种新型的船用高频电话嵌入式仿真系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种嵌入式仿真系统，特别涉及用于船员教学和培训的一 种新型的船用高频电话嵌入式仿真系统。
背景技术：
船用高频电话仿真系统是航海模拟器中的一个子系统。它是现代航海教学 中的一个不可或缺的组成部分。船员通过高频电话仿真系统的训练，就可以很 快熟悉船上高频电话设备的使用方法。这是因为船用高频电话仿真系统不但模 拟真实高频电话设备的各种操作方法，而且还因其不发射射频无线电波而有着 无需通过无线电管理委员会就可无限制使用的优点。目前使用的船用高频电话 仿真系统一般有两类第一类是采用有线模拟训练系统(例如，上海海事大学自行研制并通过鉴定的SMU—IV型航海模拟器上所安装的高频电话训练系统，详见《上海海运 学院学报》船舶操纵模拟器论文专辑"模拟VHF训练系统中的话音模拟信号 多机交叉控制技术" 一文1997年8月出版)。该系统的高频电话单元分为主控 台部分和本船部分，其中主控台部分用于与各本船的通信以及监听各本船间的 通信联系，同时承担代表目标船的回话和呼叫等通信任务；而本船部分则主要 用于与主控台及其他本船间的通信。由于这种系统采用了有线系统，故其优点 在于避免了周边无线电波的射频干扰问题，同时由于在操作使用和功能上模拟 了实船用的高频电话，故的确可以有效地模拟真实的高频电话系统；但是，由 于其采用的是有线模拟语音信号的传输通信，所以缺点在于其抗干扰及稳定 性方面不如数字化通信更为可靠；并且其受训距离有限，其范围仅在以主控台 为中心的若干本船模拟器的有限距离区域内。第二类采用基于PC机网络技术的高频电话仿真系统(详见专利号为 ZL200520048175.6的专利公开文献)。其特点是由高频电话仿真终端配合上位 PC机、网络交换机和服务器组成的系统，不但能使受训学员很快熟悉船上高频电话的使用方法，而且系统采用的数字语音通讯技术替代了传统的船用高频电话仿真系统中模拟语音信号的传输，有效提高了语音通讯质量；此外，系统 还可将船用高频电话仿真功能建立在上位机PC和INTERNET互联网的构架 上，从而不仅形成了单个航海模拟器中各本船之间的实时语音通讯，而且通过 INTERNET还可与其它航海模拟器中的船只互连通迅，进而有效地扩大了训练 范围。但是，由于其语音通信采用的是基于PC机的网络技术，所以明显的缺 点在于其高频电话终端必须与上位PC机相连，只有这样才能将语音信号通 过上位PC机的网络接口进行收发互传，这样的话该仿真系统中的每个高频电 话终端都必须配备一台上位PC机，造成高频电话设备资源浪费、体积庞大且 移动不便。实用新型内容针对上述现有同类产品的不足，本实用新型的目的是提供了 一种集成以太 网功能的新型的船用高频电话嵌入式仿真系统，以替代目前采用的常规高频电 话仿真训练系统。为了达到所述目的，本实用新型提供的系统包括带有内嵌以太网接口的船 用高频电话仿真终端，网络交换机以及网络服务器。本实用新型将以太网传输接口功能集成在仿真的高频电话终端内，整个船 用高频电话仿真终端由嵌入式系统作为核心，在嵌入式硬件电路上将微控制芯 片嵌入高频电话仿真终端内，在嵌入式软件上采用了基于该微控制芯片的嵌入 式实时操作系统进行开发，从而替代了庞大的基于上位PC机的网络系统。整个系统由船用高频电话仿真终端将各本船设定的通讯频道通过内嵌的 以太网接口传至网络交换机再上传给网络服务器，再由网络服务器对各条本船 的频道信息进行统一管理，从而确定呼叫收发的对象。当进行语音通讯时，由呼叫方船只的高频电话仿真终端对语音信号模拟量 经模数转换及压縮编码转换成数字化语音信号，再将数字化语音信号由内嵌的 以太网接口通过网络交换机上传给网络服务器，而网络服务器将接收到的数字 化语音信号通过网络经交换机下传给接收方船只，再由接收方船只的高频电话 仿真终端通过内嵌的以太网接口接收网络交换机传来的数字语音信号，并进行解压还原成模拟语音信号以驱动扬声器输出。本实用新型提供的船用高频电话嵌入式仿真系统，不但能使受训学员很快 熟悉船上高频电话设备的使用方法，而且系统采用了集成以太网接口功能的嵌 入式数字语音通讯技术，突出体现了嵌入式系统的灵活便携和紧凑性，极大程度上节约了上位PC机的资源，有效提高了语音通讯质量。此外，建立在嵌入 式系统和INTERNET互联网的构架上的系统扩展，既实现了本地航海模拟器 中船只间的高频电话互连通讯，还可与异地航海模拟器中的船只进行高频电话 互连通讯，有效地扩大了训练范围，增强了训练的灵活性和互动性。采用本实用新型进行的船用高频电话仿真通讯训练，逼真度高，系统灵活 简洁高效紧凑，可直观地仿真实船高频电话通讯场景，从而成功实现了对受训 学员的船用高频电话的使用培训，有效提高了训练质量。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。 图1为本实用新型的结构组成示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图l所示，其中1.1、 1.2……l.n为n条本船的已内嵌以太网接口的高 频电话嵌入式仿真终端，2为网络交换机，3为网络服务器。高频电话仿真终 端1. 1、1. 2……1. n经内嵌的以太网接口分别和网络交换机2的n个子口相连， 网络交换机2的母口又与网络服务器3相连进行信息交互。本实用新型使用时，首先由l.l、 1.2……l.n的高频电话仿真终端将各本 船设定的通讯频道通过内嵌的以太网接口传至网络交换机2再上传给网络服务 器3，然后由网络服务器3对n条本船的频道信息进行统一管理，从而确定呼 叫收发的对象。另外，n条本船各自设定的频道信息也显示在各本船相应高频 电话终端的数码管上。然后当进行语音通讯时，由呼叫方船只的高频电话仿真 终端对语音信号模拟量经模数转换及压縮编码转换成数字化语音信号，再将数字化语音信号由内嵌的以太网接口通过网络交换机2上传给网络服务器3，而 网络服务器3将接收到的数字化语音信号通过网络经交换机2下传给接收方船 只的高频电话仿真终端，从而实现与呼叫方船只相对应频道的同一模拟器中接 收方船只的语音通讯连接。最后由接收方船只的高频电话仿真终端通过内嵌的 以太网接口接收网络交换机2传来的数字语音信号，并进行解压还原成模拟语 音信号以驱动扬声器输出。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优 点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实 施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神 和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入 要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书 及其等效物界定。
权利要求1、一种新型的船用高频电话嵌入式仿真系统，该系统由内嵌网络接口的船用高频电话仿真终端，网络交换机以及网络服务器组成；其特征在于，船用高频电话仿真终端经内嵌的以太网接口分别和网络交换机子口相连，网络交换机母口又与网络服务器相连从而进行信息交互。
2、 根据权利要求l的新型的船用高频电话嵌入式仿真系统，其特征在于， 所述的船用高频电话仿真终端内部集成了以太网传输接口 。
3、 根据权利要求1的新型的船用高频电话嵌入式仿真系统，其特征在于， 所述的船用高频电话仿真终端的硬件电路中内嵌有可开发实时操作系统的微 控制芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种新型的船用高频电话嵌入式仿真系统，该系统中船用高频电话仿真终端经内嵌的以太网接口分别和网络交换机子口相连，网络交换机母口又与网络服务器相连，从而进行信息交互。本实用新型将以太网传输接口功能集成在仿真的高频电话终端内，整个船用高频电话仿真终端由嵌入式系统作为核心，从而替代了庞大的基于上位PC机的网络系统，极大程度上节约了上位PC机的资源，突出体现了嵌入式系统的灵活便携和紧凑性。并且嵌入式系统亦采用数字语音通讯技术替代传统的模拟语音信号的传输，有效提高了高频电话语音通讯质量。
文档编号H04M7/00GK201171204SQ200820056170
公开日2008年12月24日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者余立立, 施朝健, 黄震民 申请人:上海海事大学