电台和自组网无线通信系统的制作方法

文档序号:14923133发布日期:2018-07-11 05:09

本实用新型涉及无线通信技术领域,具体而言,涉及一种电台和自组网无线通信系统。



背景技术:

随着科技的发展,电台得到了广泛的应用。电台可以用来进行较远距离的无线通信,应用于警用、消防、车队组网等方面。

现有的电台在组网时,均需要与控制中心连接,电台之间远距离地传输信号,需要通过控制中心进行转发。如果控制中心出现故障,则处于该网络中的电台之间的通信就无法正常进行。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种电台和自组网无线通信系统。

第一方面,本实用新型实施例提供了一种电台,包括依次连接的主控器、无线组网模块、信号调制解调器和天线组件。

所述无线组网模块用于接收相邻电台传输的数据或信号,并将所述数据或信号发送至另一电台。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述天线组件包括第一天线和第二天线;

所述第一天线用于电台之间传输信号;

所述第二天线发射2.4G的网络信号,用于与手机进行通信。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述无线组网模块为MESH模块。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述无线组网模块为无线路由器。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述电台还包括多个与所述主控器连接的外设接口,所述外设接口用于连接外接设备。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述信号调制解调器采用COFDM载波调制方式调制或解调信号。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述电台还包括与所述主控器连接的存储器,用于存储接收到的或待发送的数据。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述电台还包括与所述主控器连接的存储器,用于存储接收到的或待发送的数据。

结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,所述电台还包括电源模块,所述电源模块用于为所述主控器、所述无线组网模块、所述信号调制解调器和所述天线组件供电。

第二方面,本实用新型实施例还提供了一种自组网无线通信系统,包括多个上述的电台,多个电台之间通过无线信号相互连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果:

本实用新型实施例提供的电台和自组网无线通信系统,电台内设置有无线组网模块可以接收相邻电台传输的数据或信号,并将数据或信号发送至另一电台,即该电台可以作为通信终端,同时也可以作为中继器使用。因此,在组网时,可无需控制中心,即可完成电台之间的组网通信,从而解决了现有技术中的控制中心出现故障,则处于该网络中的电台之间的通信就无法正常进行的问题。即使网络中的一部电台出现了故障,也不会影响网络中其它电台之间的正常通信。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例所提供的电台的结构框图;

图2为本实用新型另一实施例所提供的电台的结构框图;

图3为本实用新型一实施例所提供的电台的结构示意图;

图4为本实用新型一实施例所提供的自组网无线通信系统的结构框图。

图标:1-电台;11-主控器;12-无线组网模块;13-信号调制解调器;14-天线组件;141-第一天线;142-第二天线;15-存储器;16-电源模块;17-外设接口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

针对现有的电台在组网时,需要通过控制中心进行信息转发的问题。本实用新型实施例提供了一种电台和自组网无线通信系统,以下首先对本实用新型的电台进行详细介绍。

实施例一

本实施例提供了一种电台,如图1至图3所示,该电台包括依次连接的主控器11、无线组网模块12、信号调制解调器13和天线组件 14。

其中,主控器11可以采用微处理器、单片机、DSP芯片或FPGA 芯片。例如,主控器可以采用8位STC15W4K16S4微处理器,或者采用STM32F103VBT6单片机。

STC15W4K16S4微处理器芯片工作在22.1184MHz主频,具有大容量4096字节的SRAM,5.0V电压下工作,内部高可靠复位,ISP 编程时16级复位门槛电压可选,4路完全独立的高速异步串行通讯端口,硬件看门狗(WDT),具有编程、调试方便,功耗低、处理能力强、外设模块多的优点。

主控器11还包括微处理器芯片的周边电路,如晶振、复位部分等。主控器可以专门做成一块顶板,复用性高且电路可靠性高,工作稳定,并且具有串口通讯,RS485通讯的接口,接口丰富可以方便的与其它设备之间做通讯,具有稳定可靠的通讯接口。

无线组网模块12用于接收相邻电台传输的数据或信号,并将数据或信号发送至相邻的另一电台。

在一个可选的实施例中,无线组网模块12可以是MESH(无线网格)模块,MESH模块可以组成基于呈网状分布的众多无线接入点间的相互协同的网络,具有宽带高速和高频谱效率的优势,同时,具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点。

具体地,MESH模块可以是YL-600N自组网模块,YL-600N是一款高性能、低功耗、远距离的微功率无线模块,采用分布式自组网通讯模式,内嵌无线MESH自组网协议,可以无需对现有设备、协议做任何修改,也不需要对模块进行二次开发便可以轻松实现无线自组网。

在另一可选的实施例中,无线组网模块12也可以是无线路由器,可发射无线网络,手机可实现连接上网。例如,可以采用联想生产的 newifi 1200M路由器。

无线组网模块12使每一部电台均可以作为中继器使用。从而在组网时,可无需控制中心,即可完成电台之间的组网通信。如果网络中的一部电台出现了故障,原来经过该电台的通信链路可以改走其它通信链路,因此不会影响网络中其它电台之间的正常通信。

信号调制解调器13用于调制待发射的信号,将调制好的信号,通过天线组件发射;还用于解调天线组件接收到的信号,将信号解调后传送至主控器。

信号调制解调器13包括功率放大器、滤波器和天线调谐器等功能性电路,通过采用二次集成技术,将整个模拟电路元器件集成为一个电路模块,从而减小产品体积。将功率放大器的ALC(Automatic Level Control,自动电平控制)控制电路由原来运算放大器、三极管、电阻、电容、电感和微波二极管等多个模拟器件集成为体积为3mm* 3mm*2mm的厚膜电路,厚膜ALC控制电路较原独立ALC控制电路体积减小非常明显,可以有效利用空间,从而减小电台的体积。

信号调制解调器采用COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing,编码正交频分复用)载波调制方式调制或解调信号。COFDM载波调制方式将高速数据流通过串并转换,分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。其中,编码(C)是指信道编码采用编码率可变的卷积编码方式,以适应不同重要性数据的保护要求;正交频分(OFD)指使用大量的载波(副载波),它们有相等的频率间隔,都是一个基本震荡频率的整数倍;复用(M)指多路数据源相互交织地分布在上述大量载波上,形成一个频道。

与传统的OFDM(orthogonal frequency division multiplexing,正交频分复用)载波调制方式相比,采用COFDM载波调制方式的电台带宽较之前的电台要宽,可以达到6-12M。小电台的传输距离可以达到0-2km,大电台的传输距离可达到3-5km。

天线组件14包括第一天线141和第二天线142。第一天线141 可以发射100MHz~900MHz的信号,用于在电台之间传输信号。第二天线142可以发射2.4G的网络信号,用于与手机进行通信。

电台还包括多个与主控器11连接的外设接口17,外设接口17 用于连接外接设备,这些外接设备包括摄像头、音频设备等,可以采集和发送图像和语音信息。音频设备包括音频电路和扬声器。音频电路可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器,由扬声器转换为声音信号输出。传声器将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路接收后转换为音频数据,再将音频数据输出主控器处理后,经天线组件发送给比如另一电台。

在另一实施例中,电台还可以包括主控器11连接的存储器15,用于存储接收到的或待发送的数据。存储器15可以包括高速随机存取存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、非易失性存储器中的一种或几种。

进一步地,电台还包括电源模块16,电源模块16用于为主控器 11、无线组网模块12、信号调制解调器13和天线组件14供电。电源模块16可以是干电池、充电电池、太阳能电池等。

本实施例提供的电台,电台内设置有无线组网模块可以接收相邻电台传输的数据或信号,并将数据或信号发送至另一电台,即该电台可以作为通信终端,同时也可以作为中继器使用。因此,在组网时,可无需控制中心,即可完成电台之间的组网通信,从而解决了现有技术中的控制中心出现故障,则处于该网络中的电台之间的通信就无法正常进行的问题。即使网络中的一部电台出现了故障,也不会影响网络中其它电台之间的正常通信。

实施例二

本实施例提供了一种自组网无线通信系统,如图4所示,该自组网无线通信系统包括多个电台1,每个电台及与其相邻的电台之间可通过无线信号相互连接,完成通信。

电台1可以包括主控器、与主控器连接的无线组网模块、存储器、多个外设接口、信号调制解调器和与信号调制解调器连接的天线组件。

电台1还可以包括电源模块,电源模块用于为主控器、无线组网模块、存储器、信号调制解调器和天线组件供电。电源模块可以是干电池、充电电池、太阳能电池等。

主控器可以采用微处理器、单片机、DSP芯片或FPGA芯片。例如,主控器可以采用STC15W4K16S4微处理器,或者采用 STM32F103VBT6单片机。

主控器还可以包括微处理器芯片的周边电路,如晶振、复位部分等。主控器可以专门做成一块顶板,复用性高且电路可靠性高,工作稳定,并且具有串口通讯,RS485通讯的接口,接口丰富可以方便的与其它设备之间做通讯,具有稳定可靠的通讯接口。

无线组网模块用于接收相邻电台传输的数据或信号,并将数据或信号发送至相邻的另一电台。

在一个可选的实施例中,无线组网模块可以是MESH(无线网格) 模块,MESH模块可以组成基于呈网状分布的众多无线接入点间的相互协同的网络,具有宽带高速和高频谱效率的优势,同时,具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点。

具体地,MESH模块可以是YL-600N自组网模块,YL-600N是一款高性能、低功耗、远距离的微功率无线模块,采用分布式自组网通讯模式,内嵌无线MESH自组网协议,可以无需对现有设备、协议做任何修改,也不需要对模块进行二次开发便可以轻松实现无线自组网。

在另一可选的实施例中,无线组网模块也可以是无线路由器,可发射无线网络,手机可实现连接上网。例如,可以采用联想生产的 newifi 1200M路由器。

无线组网模块使每一部电台均可以作为中继器使用。从而在组网时,可无需控制中心,即可完成电台之间的组网通信。如果网络中的一部电台出现了故障,原来经过该电台的通信链路可以改走其它通信链路,因此不会影响网络中其它电台之间的正常通信。

信号调制解调器用于调制待发射的信号,将调制好的信号,通过天线组件发射;还用于解调天线组件接收到的信号,将信号解调后传送至主控器。

信号调制解调器采用COFDM载波调制方式调制或解调信号。 COFDM载波调制方式将高速数据流通过串并转换,分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。与传统的OFDM载波调制方式相比,采用COFDM载波调制方式的电台带宽较之前的电台要宽,可以达到 6-12M。小电台的传输距离可以达到0-2km,大电台的传输距离可达到3-5km。

天线组件包括第一天线和第二天线。第一天线可以发射 100MHz~900MHz的信号,用于在电台之间传输信号。第二天线可以发射2.4G的网络信号,用于与手机进行通信。

电台还包括多个与主控器连接的外设接口,外设接口用于连接外接设备,这些外接设备包括摄像头、音频设备等,可以采集和发送图像和语音信息。

存储器可以包括高速随机存取存储器、只读存储器、随机存取存储器、非易失性存储器中的一种或几种。

本实施例提供的自组网无线通信系统,无需控制中心,即可完成电台之间的组网通信,从而解决了现有技术中的控制中心出现故障,则处于该网络中的电台之间的通信就无法正常进行的问题。即使网络中的一部电台出现了故障,也不会影响网络中其它电台之间的正常通信。

本实用新型实施例提供的电台和自组网无线通信系统具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。

另外,在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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