水声语音通信终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水声语音通信终端，更具体的说，尤其涉及一种适于采用不同语音编码速率通信的水声语音通信终端。
【背景技术】
[0002]随着开发和利用海洋步伐的加快，水下语音通信具有越来越重要的地位和作用。尤其是在水下蛙人潜水、饱和潜水、对潜通信等场合，主要通过语音进行信息交互。由于水声信道的复杂多变，且信道带宽较窄，水下语音通信需要较低的语音编码速率。同时为了适应不同情况下信道的传输能力，语音编码方案需采用变速率语音编码。变速率语音编码可根据不同的信道质量改变码率，以便实现较好的水下语音通信的效果。变速率声码器与水声通信技术相结合研发的水下语音通信终端，在水下通信时，合成语音具有良好的清晰度和可懂度。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种水声语音通信终端。
[0004]本实用新型的水声语音通信终端，包括麦克、耳机、声码器模块、调制解调模块和发射接收模块;其特征在于:所述声码器模块由音频CODEC、声码编模块和声码解码模块组成，调制解调模块由调制模块、解调模块、D/A转换器和A/D转换器构成，发射接收模块由水声换能器、功率放大器和测量放大器组成;音频CODEC的模拟、数字输入分别与麦克、声码解码模块的输出相连接，音频CODEC的模拟、数字输出分别与耳机、声码编码模块的输入相连接;声码编码模块的输出端与调制模块的输入端相连接，调制模块的输出依次经D/A转换器、功率放大器的处理后，接于水声换能器上并通过水声信道发生出去;水声换能器接收的水声信道中的语音信号，依次经测量放大器、A/D转换器的处理后，输入至解调模块的输入端，解调模块的输出与声码解码模块的输入相连接;声码编码模块、调制模块分别实现语音发射过程中数字语音的编码、调制作用，解调模块、声码解码模块分别实现语音接收过程中数字语音的解调、解码作用，以实现水声语音通信。
[0005]本实用新型的水声语音通信终端，包括时钟电路和电源电路，所述声码编码模块和声码解码模块由ARM处理器构成，调制模块和解调模块由DSP处理器构成，DSP处理器连接有FLASH存储器和复位电路;时钟电路用于给音频⑶DEC、ARM处理器和DSP处理器提供时钟脉冲，所述电源电路具有+5V、+1.6V、模拟+3.3V和数字+3.3V。
[0006]本实用新型的水声语音通信终端，所述音频⑶DEC采用型号为TLV320AIC23的芯片，ARM处理器采用型号为STM32F405R芯片，DSP处理器采用型号为TMS320VC5510的芯片，音频CODEC与ARM处理器通过I2C总线、I2S总线相连接，已分别实现控制信号、数据的传输，ARM处理器与DSP处理器通过UART总线相连接，以实现编解码数据的传输。
[0007]本实用新型的有益效果是:本实用新型的水声语音通信终端，设置有声码器模块、调制解调模块、发射接收模块，在语音发射过程中，首先声码编码模块对音频CODEC输出的数字语音信号进行编码，然后调制模块再对编码后的语音信号进行调制，最后经发生接收模块的放大和水声换能后，经水生信道发射出去;在语音接收过程中，首先经发射接收模块的水声换能和信号放大，然后在通过解调模块对接收的信号进行解调，最后经声码解码模块对解调后的信号进行解码，并经音频CODEC转化为模拟语音信号进行播放，在语音信号的编码和解码过程中，可将语音信号编码成不同的速率进行发送，以适应复杂多变的水声信道环境，保证水下语音通信的正常进行。
[0008]本实用新型的水声语音通信终端，可实现水下蛙人和水上通信控制平台的实时语音通信，通过ARM处理器芯片可实现对语音不同速率的编解码，具有电路简单，功耗低、可靠性高、成本低等特点。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的水声语音通信终端的原理图；
[0010]图2为本实用新型的水声语音通信终端的电路原理图；
[0011 ]图3为本实用新型中音频CODEC的电路图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013]如图1所示，给出了本实用新型的水声语音通信终端的原理图，其由麦克、耳机、声码器模块、调制解调模块、发射接收模块组成，声码器模块由音频CODEC、声码编码器和声码解码器组成，调制解调模块由调制模块、解调模块、D/A转换器和A/D转换器组成，发射接收模块由功率放大器、测量放大器和水声换能器组成，语音信号通过水声信道进行传输。在水声语音的发射过程中，麦克将使用人员的语音转化为电信号，并输入至音频CODEC中，音频CODEC将输入的语音信号转化为PCM数字语音信号，并将其输入至声码编码模块中，由声码编码模块实现对数字语音的编码。声码编码模块可将语音信号编码成不同的速率，以适应不同水下环境的语音通信。
[0014]语音信号经编码后，再输入至调制模块中实现语音信号的调制，调制后的语音信号经D/A转换器的处理后，转化为模拟语音信号。模拟语音信号经功率放大器的放大后，在通过水声换能器发射出去，发射出去的语音信号经水声信道向外进行传播。这样，就实现了水声语音的发射功能。
[0015]在水声语音的接收过程中，水声换能器将水声信道中语音信号转化为电信号，并输入至测量放大器中进行放大处理;放大后的语音信号再经A/D转换器的处理，由模拟信号转化为数字信号。转换后的数字语音信号首先经解调模块的解调，再通过声码解码模块进行解码，以获取PCM数字语音信号;PCM数字语音信号经音频CODEC的处理后，转化为模拟语音信号并通过耳机播放出来，以供使用人员进行接听，这样就实现了水声语音的接收。
[0016]如图2所示，给出了本实用新型的水声语音通信终端的电路原理图，声码编码模块和声码解码模块采用ARM处理器来实现，调制模块和解调模块采用DSP处理器来实现，功率放大器、测量放大器分别采用功率放大电路、放大滤波电路。音频CODEC、ARM处理器、DSP处理器分别采用型号为TLV320AIC23、STM32F405R、TMS320VC5510的芯片，所示的收发转换电路即为水声换能器。ARM处理器与音频CODEC之间通过I2C总线、I2S总线相连接，以分别实现ARM处理器对音频CODEC的控制以及它们之间的数据传输。
[0017]DSP处理器与ARM处