专利名称：一种vhf语音模拟器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信模拟器技术领域，特别涉及到一种船岸两用VHF语音模拟器系统。
背景技术：
甚高频(VHF)是近海无线电移动业务最主要的通信手段之一，国际海事组织 (IMO)高度重视VHF频段的规范和使用，要求各成员国确保船舶VHF无线电设备操作人员正确使用VHF频段实施遇险、紧急、安全和导航信息的传送。
VHF通信系统由海岸/港口 VHF电台和船舶VHF电台组成，用来实现船、岸间或船船间近距离通信，同时可通过海岸/港口 VHF电台的转接，实现船舶电台与陆地公众网用户间的电话通信。
同时，全球海上遇险和安全系统(GMDSS)要求总吨位在300总吨及其以上的SOLAS 船舶，不论航行在哪个海区，都必须配备VHF设备。
由以上我们可知，VHF的正确使用对于航行安全以及水上交通指挥是非常重要的， 船员、VTS值班员等特种行业人员在任职前必须通过VHF的操作培训。但是由于真实VHF在使用中会产生无线电干扰，所以在实际培训中，例如操舵模拟器培训，VTS模拟器培训等，并不太适宜使用真实VHF进行通信。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种船岸两用VHF语音模拟器系统，以解决以上提到的问题。发明内容
本发明的目的在于提供一种能够方便灵活的船岸两用VHF语音模拟器系统，能够完全仿真真实船用或岸站用VHF真机的同时不会产生任何无线电干扰，使得培训人员得到更好的感性认识，从而实现本发明的目的。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现
一种船岸两用VHF语音模拟器系统，包括上位机、VHF软件、控制台、语音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块；其特征在于，所述控制台连接并上位控制收发开关模块和语音外放模块，控制台的另一端通过串口模块和上位机进行连接通信，所述上位机安装有VHF软件，分别连接并控制语音采集模块和以外网模块。
在本发明的一个实施例中，所述控制台包括单片机和外围电路，所述外围电路包括串口电平转换模块，矩阵键盘模块，液晶显示模块，语音处理模块以及音量调节模块；单片机的串口通信端通过信号线连接到串口转换电平的输入输出端，单片机的输入输出端通过信号线连接到语音处理模块的输入输出端，单片机的输入端通过信号线连接到矩阵键盘的输出端，单片机的输出端通过信号线连接到液晶显示模块的输入端；语音处理模块的输入端通过信号线连接到音量调节的输出端。
一种船岸两用VHF语音模拟器系统的工作流程，其特征在于，所述工作流程包括如下步骤在发送过程中，用户将收发开关模块置于发送位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF软件的控制下，根据用户对频道、组呼信息的配置，控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息，对于采集到的语音信息，采用小波压缩方法进行压缩处理，完毕后通过以太网模块，模仿VHF在对应频道上进行语音广播；在语音接收状态下，用户将收发开关置于接收位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF软件的控制下，根据用户对频道、组呼信息的配置，控制上位机接收相应频道的语音数据，VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理，完毕后通过控制台内部的语音处理模块，将语音信息通过语音外放模块进行外放。
本发明的有益效果在于采用了一个简便、实用、使用灵活、性价比高的方案，通过以太网可实时地收发语音信息，另外将当今先进的基于小波的语音压缩算法融入到整个系统中，提高了数据传输效率，扩大了应用范围。
本发明除了具有普通的VHF语音通信功能以外，由于采用了基于小波的语音数据压缩算法，并可以通过控制台或者上位机实时更改系统配置，使得整个系统使用更加灵活、 成本更加低廉，在许多场合，特别是培训场合，能够发挥极大的作用。
图I为本发明所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统的结构框示意图。
图2为本发明所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统的实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。
如图I所示，本发明所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统，采用上位机加控制台为主控制模块，由它们负责整个系统工作的协调。用户可以通过上述设备，对VHF模拟器进行状态配置，音量选择，频道选择，收发转换等操作。
然后，VHF模拟器根据用户要求，在收发两种状态下切换。在发送过程中，用户将收发开关模块置于发送位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF 软件的控制下，根据用户对频道、组呼等信息的配置，控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息，对于采集到的语音信息，采用小波压缩方法进行压缩处理，完毕后通过以太网模块，模仿VHF在对应频道上进行语音广播；在语音接收状态下，用户将收发开关置于接收位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF软件的控制下，根据用户对频道、组呼等信息的配置，控制上位机接收相应频道的语音数据，VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理，完毕后通过控制台内部的语音处理模块，将语音信息通过语音外放模块进行外放。
根据上述原理本发明型采用如图I所示的系统，该系统主要由上位机、VHF软件、 控制台、语音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块组成。
如图I所示的系统，其具体的实施通过图2所示的结构来实现如图所示整个系统由语音采集模块1，上位机及VHF软件2，以太网模块3，串口模块4，单片机模块5，串口电平转换模块6，矩阵键盘7，液晶显示模块8，语音处理模块9，音量调节模块10以及语音外放模块11组成。语音采集模块I的输出端通过音频接口连接到上位机2的音频输入接口 ； 上位机及VHF软件2的网络接口通过双绞线连接到以太网模块3，上位机及VHF软件2的串口通过DB9插座连接到串口模块4 ;以太网模块的输入输出端通过双绞线连接到上位机2 的网络接口 ；串口模块4的输入输出端通过DB9插座连接到上位机2的串口以及串口电平转换模块6 ;单片机模块5的串口通过信号线连接到串口电平转换模块6，单片机模块5输入输出端通过信号线连接到语音处理模块9的输入输出端，单片机模块5的输入端通过信号线连接到矩阵键盘7的输出端，单片机模块5的输出端通过信号线连接到液晶显示模块8 的输入端；串口电平转换模块6的输入输出端通过DB9插座以及信号线连接到上位机2的串口以及单片机5的串口 ；矩阵键盘7的输出端通过信号线连接到单片机5的输入段；液晶显示模块8的输入端通过信号线连接到单片机5的输出端；语音处理模块9的输入输出端通过数据线连接到单片机5的输入输出端，语音处理模块9的输入端通过信号线连接到音量调节模块10的输出端，语音处理模块9的输出端通过音频线连接到语音外放模块11 ;音量调节模块10的输出端通过信号线连接到语音处理模块9的输入端；语音外放模块11的输入端通过音频线连接到语音处理模块9的输出端。
根据上述技术方案得到的本系统具体实施时，采用上位机加主控台为主控制模块，由它们负责整个系统工作的协调。用户可以通过上述设备，对VHF模拟器进行状态配置，音量选择，频道选择，收发转换等操作。
然后，VHF模拟器根据用户要求，在收发两种状态下切换。在发送过程中，用户将收发开关模块置于发送位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF 软件的控制下，根据用户对频道、组呼等信息的配置，控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息，对于采集到的语音信息，采用小波压缩方法进行压缩处理，完毕后通过以太网模块，模仿VHF在对应频道上进行语音广播；在语音接收状态下，用户将收发开关置于接收位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF软件的控制下，根据用户对频道、组呼等信息的配置，控制上位机接收相应频道的语音数据，VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理，完毕后通过控制台内部的语音处理模块，将语音信息通过语音外放模块进行外放。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明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
1.一种船岸两用VHF语音模拟器系统，包括上位机、VHF软件、控制台、语音外放模块、 收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块；其特征在于，所述控制台连接并上位控制收发开关模块和语音外放模块，控制台的另一端通过串口模块和上位机进行连接通信，所述上位机安装有VHF软件，分别连接并控制语音采集模块和以外网模块。
2.根据权利要求I所述的一种船岸两用VHF语音模拟器系统，其特征在于，所述控制台包括单片机和外围电路，所述外围电路包括串口电平转换模块，矩阵键盘模块，液晶显示模块，语音处理模块以及音量调节模块；单片机的串口通信端通过信号线连接到串口转换电平的输入输出端，单片机的输入输出端通过信号线连接到语音处理模块的输入输出端，单片机的输入端通过信号线连接到矩阵键盘的输出端，单片机的输出端通过信号线连接到液晶显示模块的输入端；语音处理模块的输入端通过信号线连接到音量调节的输出端。
3.一种船岸两用VHF语音模拟器系统的工作流程，其特征在于，所述工作流程包括如下步骤在发送过程中，用户将收发开关模块置于发送位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF软件的控制下，根据用户对频道、组呼信息的配置，控制上位机通过语音采集模块采集用户语音信息，对于采集到的语音信息，采用小波压缩方法进行压缩处理，完毕后通过以太网模块，模仿VHF在对应频道上进行语音广播；在语音接收状态下，用户将收发开关置于接收位置，控制台模块将开关信息通过串口发送到上位机，上位机在VHF软件的控制下，根据用户对频道、组呼信息的配置，控制上位机接收相应频道的语音数据，VHF软件将接收到的语音数据采用小波算法进行解压处理，完毕后通过控制台内部的语音处理模块，将语音信息通过语音外放模块进行外放。
全文摘要
本发明公开了一种船岸两用VHF语音模拟器系统，包括上位机、VHF软件、控制台、语音外放模块、收发开关模块、语音采集模块、串口模块以及以太网模块；其特征在于，所述控制台连接并上位控制收发开关模块和语音外放模块，控制台的另一端通过串口模块和上位机进行连接通信，所述上位机安装有VHF软件，分别连接并控制语音采集模块和以外网模块。本船VHF模拟器将所有配置以及用户操作全部集中在控制台完成。本VHF语音模拟器系统可仿真真实VHF操作及功能，但同时不会产生任何电磁干扰，可广泛用于VTS模拟器、船舶操纵模拟器等各种需要有选择性的语音通信场合，具有造价低廉，使用安全、方便等优点。
文档编号H04H20/71GK102546066SQ20121002692
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日
发明者余立立, 李少伟 申请人:上海海事大学