电动无人直升机空中喊话系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型为电动无人直升机空中喊话系统，系统涉及到了无人机、通信和电子【技术领域】。针对现有喊话系统有效距离近、暴力冲突区域难以进入、应用环境受限和声音不清的问题。本实用新型集成了三种音频传输方案，包括可调频的独立传输、基于对讲机的音频传输和基于3G网络的音频传输，很好的解决了现有喊话系统有效距离近和应用环境受限的问题；自主开发设计的接收机中包含了音频信号的带通滤波和干扰抑制算法，有效提高了音频质量；同时，该系统搭载在电动无人直升机上，可快速进入暴力冲突区域。
【专利说明】电动无人直升机空中喊话系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型在电动无人直升机上集成喊话系统，这一系统涉及到了电动无人直升 机、无人直升机飞行控制、无线通信系统、通信信号处理、嵌入式系统和电磁兼容（EMC)相 关【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 随着无人机技术研究的深入，人们深深地认识到无人机在社会生产和生活各个方 面的作用将日益显著。在部分高危行业使用现代化高新技术集成的无人飞机，不仅能够提 高工作效率和质量，还能降低作业成本，更重要的是能够降低人员作业的风险，保护生命财 产安全。随着科技的进步和经济的发展，无人机代替传统人力从事高风险、高难度和高强度 的工作已经成为必然趋势。研发具有低成本、高稳定性和广泛应用性的无人机，已经成为一 种迫切的需要。
[0003] 当下反恐防暴形势严峻，暴力冲突区域往往难以接近，地面喊话系统的声音难以 有效传输至冲突区域的核心地带，如何将有效声源送至冲突区域是警用装备发展的一个重 要方向。无人机只是一种任务载体，是否能够更好的代替人力完成任务，取决于机上搭载的 应用系统。本实用新型针对现有喊话系统的不足，设计了一套全新的空中喊话系统，该系统 能够有效地解决声音传输中的随机噪声干扰和脉冲干扰，同时，与其他机载设备的电磁兼 容问题也得到了解决。
【发明内容】
[0004] 本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种电动无人直升 机空中喊话系统，使用特殊结构设计的低成本、高安全性、保证远程作业的可靠性设备。
[0005] 本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006] 本实用新型涉及一种电动无人直升机空中喊话系统，包括地面端和机载端，所述 的地面端包括有话筒、对讲机和手机作为声音采集装置，模拟信号调制模块，电源模块和发 射天线，主要用于将声音信号转化为空间传播的电磁波，传播的数据链可以选择自定义频 段的调制信号、对讲机已有的数据链和3G网络；机载端包括有接收天线，对讲机，接收机模 块和喇叭，接收天线接收自定义频段的调制信号，对讲机接收地面对讲机的信号并传给接 收机模块进行处理，接收机模块集成了模拟信号解调、3G接收、音频信号处理和功率放大， 主要用于控制无线信号的接收、去噪和放大，并输出音频信号给喇叭放大。
[0007] 本实用新型的主要功能是通过无人机上搭载喊话系统，实现声音的无线远距离传 输和放大。主要解决的问题包括：声源采集、音频信号的无线远距离传输、干扰抑制、音频放 大和电磁兼容。
[0008] 为了解决以上技术问题，本实用新型主要采用的技术方案为：
[0009] 1)基于调频、调幅波的方案，声源采集端包括话筒、调制模块和发射天线，其中话 筒将声音信号转化为模拟电信号，调制模块将低频的模拟信号搬移到利于空间传输的高频 段，并通过增益天线以电磁波的形式做全向发射，接收端主要包括接收天线和解调模块，其 中解调模块将天线接收到的高频信号搬移到中频段，中频信号经采样后基于人声的频率范 围进行数字带通滤波和脉冲干扰抑制，然后经低噪功率放大后进行广播。基于调频、调幅波 的方案应用范围比较广，调制信号的中心频率是可调的，可以根据应用环境的不同和机载 无线设备的不同做频率的调整，有效地避免同频干扰。
[0010] 2)基于对讲机的方案，该方案利用现有的对讲机技术做音频信号的传输，发射和 接收端均为对讲机，设备相对简单，对讲机接收的信号进行带通滤波和脉冲干扰抑制，然后 经低噪功率放大后进行广播。该方案操作简单，使用方便，适合于电磁环境简单的区域，但 对讲机的作用距离有限，不适合过远距离的音频传输。
[0011] 3)基于3G网络的方案，该方案利用成熟的电信网络做音频的传输，发射端仅为一 部手机，接收端为3G模块，在3G模块开发时，嵌入自动接听功能。3G模块接收的音频信号 首先进行带通滤波和脉冲干扰抑制，然后经低噪功率放大后进行广播。该方案充分利用了 电信网络已有的音频处理技术，传输质量较好，且不受距离的限制，但在电信网络无覆盖的 偏远区域难以实现。
[0012] 考虑到使用环境的复杂性和多变性，本实用新型整合了三种传输方案，可根据不 同的需求自主切换。
[0013] 本实用新型的【具体实施方式】由以下实施方案和附图详细给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是电动无人直升机空中喊话系统方案示意图；
[0015] 图2是首频/[目号处理不意图。
【具体实施方式】
[0016] 以下结合附图及实施方案，对依据本实用新型提供具体的实施方式、结构、特征和 功能进行详细说明如下：
[0017] 参见图1-2,本实用新型整体上包括地面端和机载端，其中，地面端包括话筒、调制 模块、天线、对讲机和手机，机载端包括天线、接收机、对讲机和喇叭。地面端包含三个声音 采集装置，对讲机、手机开机即可使用，话筒、调制模块和天线作为一套需单独供电，并将频 率调到与机载接收端同频。机载端的对讲机通过3. 5mm音频线与接收机相连，同时与接收 机相连的还有接收天线、喇叭和供电模块，连接方式参见图1。接收机中集成有电源转换模 块、射频处理模块、数字处理模块、3G通讯模块和功放模块。
[0018] 使用时，将机载端整体固定在无人机上通电即可，地面端可根据需要选用任一声 音采集方式。
【权利要求】
1. 一种电动无人直升机空中喊话系统，包括地面端和机载端，其特征在于：所述的地 面端包括有话筒、对讲机和手机作为声音采集装置，模拟信号调制模块，电源模块和发射天 线，主要用于将声音信号转化为空间传播的电磁波，传播的数据链可以选择自定义频段的 调制信号、对讲机已有的数据链和3G网络；机载端包括有接收天线，对讲机，接收机模块和 喇叭，接收天线接收自定义频段的调制信号，对讲机接收地面对讲机的信号并传给接收机 模块进行处理，接收机模块集成了模拟信号解调、3G接收、音频信号处理和功率放大，主要 用于控制无线信号的接收、去噪和放大，并输出音频信号给喇叭放大。
【文档编号】H04B7/26GK203896342SQ201420306755
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】范立伟, 官永强 申请人:中孚航空科技（天津）有限公司