一种数字对讲终端的制作方法

本发明涉及数字对讲领域，尤其涉及一种数字对讲终端。

背景技术：

在现有模拟对讲领域，需要对放大功率进行控制，具体的为：微控制单元MCU输出方波至运算比较单元，运算比较单元根据方波及功率放大单元的实时放大功率，输出偏置电压，功率放大单元根据偏置电压，对待处理信号进行功率放大。

但是，由于方波在电平翻转时，是立刻进行并瞬间完成的，这就导致偏置电压的变化也是突变的，进而导致功率放大单元的放大功率也是瞬变的。而数字无线通信技术(DMR)针对数字对讲机，要求其发射功率快速上升与下降时，功率曲线需按要求缓慢上升与下降，这就导致现有模拟对讲机采用方波控制功率放大单元的功率变化的技术，不能满足数字对讲机的要求，进而也就不能运用到数字对讲领域。

技术实现要素：

本发明提供了一种数字对讲终端，以提供一种满足DMR要求的数字对讲终端。

本发明提供了一种数字对讲终端，包括：供电电源、具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片、功率放大单元；供电电源为集成对讲芯片、功率放大单元供电；集成对讲芯片用于根据其内部存储的渐变电压值，生成上升沿渐变及下降沿渐变的电压阶梯波，将电压阶梯波作为功率放大单元的偏置电压输出；功率放大单元根据偏置电压，对待处理信号进行功率放大。

进一步的，电压阶梯波的上升沿渐变时间大于0.5毫秒，小于1.5毫秒，电压阶梯波的下降沿渐变时间大于0.5毫秒，小于1.5毫秒。

进一步的，电压阶梯波的上升沿渐变时间及下降沿渐变时间均为1毫秒。

进一步的，阶梯波的上升沿渐变形状及下降沿渐变形状为平滑曲线或者直线。

进一步的，渐变电压值包括上升渐变电压值及下降渐变电压值，上升渐变电压值的多个电压值依次递增，下降渐变电压值的多个电压值依次递减。

进一步的，上升渐变电压值及下降渐变电压值的个数分别与其渐变形状的平滑度要求相对应。

进一步的，上升渐变电压值及下降渐变电压值的个数分别为128个。

进一步的，集成对讲芯片包括微处理单元、存储器单元、以及作为外设的数模转换单元；存储器单元用于存储渐变电压值，微处理单元用于控制数模转换单元依次获取渐变电压值，数模转换单元用于根据渐变电压值产生电压阶梯波。

进一步的，集成对讲芯片包括还包括作为外设的直接存储器存取控制器，直接存储器存取控制器的内存寄存器写有存储器单元的首地址，直接存储器存取控制器的外设寄存器写有数模转换单元中转换值寄存器的地址，直接存储器存取控制器的传输方式是内存传输到外设、且每次传输一个字，直接存储器存取控制器的触发源为计时器。

进一步的，所述存储器单元为伪静态随机存储器，由128个点电压值组成的电压值表按顺序存储在所述伪静态随机存储器中，所述微处理单元用于在启动发射时，按设定时间、按递增顺序从所述电压值表取出电压值，通过数模转换单元输出，在关闭发射时，按设定的时间、按递减顺序从所述电压值表取出电压值，通过所述数模转换单元输出。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种新的数字对讲终端，其包括具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片，集成对讲芯片用于根据其内部存储的渐变电压值，生成上升沿渐变及下降沿渐变的电压阶梯波，将电压阶梯波作为功率放大单元的偏置电压输出；这样，数字对讲终端实现了使用阶梯波来生成偏置电压，控制功率放大单元根的放大功率，在整个过程中，由于阶梯波的上升沿及下降沿都是缓慢渐变的，对应生成的偏置电压的变化也是渐变的，在此基础上，功率放大单元的放大功率也是缓慢上升及下降的，满足了DMR要求的数字对讲机发射功率快速上升与下降时，功率曲线需按要求缓慢上升与下降，同时，这种功率曲线的缓慢上升及下降也可以减少时隙切换时的散射，降低了对其他芯片或者器件的干扰。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的数字对讲终端的结构示意图；

图2为本发明第一实施例涉及的数字对讲芯片的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的电压阶梯波的第一种示意图；

图4为本发明第一实施例提供的电压阶梯波的第二种示意图；

图5为本发明第二实施例提供的数字对讲终端的电路连接图；

图6为本发明第二实施例提供的集成对讲芯片的电路连接图；

图7为本发明第二实施例涉及的集成对讲芯片的电路连接图。

具体实施方式

现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做输出进一步的诠释说明。

第一实施例：

图1为本发明第一实施例提供的数字对讲终端的结构示意图，由图1可知，在本实施例中，本发明提供的数字对讲终端包括：供电电源11、具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片SOC(系统级芯片)12、功率放大单元13；供电电源为集成对讲芯片、功率放大单元供电；供电电源11为集成对讲芯片12、功率放大单元13供电；集成对讲芯片12用于采用函数算法，根据其内部存储的渐变电压值，生成上升沿渐变及下降沿渐变的电压阶梯波，将电压阶梯波作为功率放大单元的偏置电压输出，如图1的示意图，以及如图3及4所示的具体示意图；功率放大单元13根据偏置电压，对待处理信号进行功率放大。在实际应用中，功率放大单元13从供电电源获取电能，是否工作以及如何工作受制于是否存在偏置电压及偏置电压的大小变化控制。

如图3或4所示，在一些实施例中，上述实施例中的阶梯波的上升沿渐变时间大于0.5毫秒，小于1.5毫秒，阶梯波的下降沿渐变时间大于0.5毫秒，小于1.5毫秒。

如图3或4所示，在一些实施例中，上述实施例中的阶梯波的上升沿渐变时间及下降沿渐变时间均为1毫秒。

如图3或4所示，在一些实施例中，上述实施例中的阶梯波的高电平持续时间为27.5毫秒。

如图3所示，在一些实施例中，上述实施例中的阶梯波的上升沿渐变形状及下降沿渐变形状包括至少2个阶梯。在实际应用中，阶梯数量越多，上升及下降的趋势越平缓，其效果就越好。

如图4所示，在一些实施例中，上述实施例中的阶梯波的上升沿渐变形状及下降沿渐变形状为平滑曲线或者直线。

如图2所示，在一些实施例中，上述实施例中的集成对讲芯片12包括微处理单元121、存储器单元122、以及作为外设的数模转换单元123；存储器单元122用于存储渐变电压值，微处理单元121用于控制数模转换单元123依次获取渐变电压值，数模转换单元123用于根据渐变电压值产生电压阶梯波。

如图2所示，在一些实施例中，上述实施例中的集成对讲芯片12包括还包括作为外设的直接存储器存取控制器DMA(Direct Memory Access，直接内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式)124，直接存储器存取控制器124的内存寄存器写有存储器单元的首地址，直接存储器存取控制器的外设寄存器写有数模转换单元中转换值寄存器的地址，直接存储器存取控制器的传输方式是内存传输到外设、且每次传输一个字，直接存储器存取控制器的触发源为计时器。

在一些实施例中，上述实施例中的存储器单元为PSRAM(伪静态随机存储器)，由128个点电压值组成的电压值表按顺序存储在所述伪静态随机存储器中，所述微处理单元用于在启动发射时，按设定时间(1毫秒128个点，每个点间隔7.8us)、按递增顺序从所述电压值表取出电压值，通过数模转换单元输出，在关闭发射时，按设定的时间(1毫秒128个点，每个点间隔7.8us)、按递减顺序从所述电压值表取出电压值，通过所述数模转换单元输出。

本实施例提供了一种新的数字对讲终端，其包括具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片，集成对讲芯片用于根据其内部存储的渐变电压值，生成上升沿渐变及下降沿渐变的电压阶梯波，将电压阶梯波作为功率放大单元的偏置电压输出；这样，数字对讲终端实现了使用阶梯波来生成偏置电压，控制功率放大单元根的放大功率，在整个过程中，由于阶梯波的上升沿及下降沿都是缓慢渐变的，对应生成的偏置电压的变化也是渐变的，在此基础上，功率放大单元的放大功率也是缓慢上升及下降的，满足了DMR要求的数字对讲机发射功率快速上升与下降时，功率曲线需按要求缓慢上升与下降，同时，这种功率曲线的缓慢上升及下降也可以减少时隙切换时的散射，降低了对其他芯片或者器件的干扰。

现结合具体应用场景，对本发明做进一步的诠释说明。

第二实施例：

本实施例以电压阶梯波的一种具体应用为例进行说明，其涉及的数字对终端的电路如图5所示，其包括：具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片SOC(系统级芯片)51(作为上述实施例中的微控制单元)，比较器52(作为上述实施例中的比较控制电路)、压差比较放大器53、检测电阻54(图5中为3个电阻并联形成)、2级功率放大器55-1及55-2(作为上述实施例中的功率放大单元)，以及图5中未示出的供电电源。

在实际应用中，2级功率放大器55-1及55-2的供电电压为稳定的电压值U，其实时放大功率P(实时)＝U*I(实时)；检测电阻54的阻值R恒定，其两端的压差U(压差)随着电源为2级功率放大器55-1及55-2的供电电流I(实时)的变化而变化，即U(压差)＝R*I(实时)；因此，U(压差)＝(R/U)*P(实时)，两者呈正比关系，即U(压差)的变化可以反映出P(实时)的变化，那么，本实施例通过检测U(压差)即可实现对P(实时)的检测。

比较器52的工作机制为负反馈机制，当检测到的P(实时)大于功率阈值(最佳工作功率)时，即U(压差)大于电压阈值(与最佳工作功率对应)时，则需要减小偏置电压U(偏置)，以减少P(实时)使其靠近并变为最佳工作功率，对应的，当检测到的P(实时)小于功率阈值(最佳工作功率)时，即U(压差)小于电压阈值(与最佳工作功率对应)时，则需要增大偏置电压U(偏置)，以增大P(实时)使其靠近并变为最佳工作功率，通过这种负反馈机制使得功率放大单元尽可能的工作在最佳工作功率。

本实施例的核心是集成对讲芯片SOC51，其用于采用函数算法，生成如图3或图4所示的阶梯波(最优的是如图4所示的那样上升沿及下降沿都是平滑的曲线)，这样，数字对讲系统实现了使用阶梯波来生成偏置电压，控制功率放大单元根的放大功率，在整个过程中，由于阶梯波的上升沿及下降沿都是缓慢渐变的，对应生成的偏置电压的变化也是渐变的，在此基础上，功率放大单元的放大功率也是缓慢上升及下降的，满足了DMR要求的数字对讲机发射功率快速上升与下降时，功率曲线需按要求缓慢上升与下降，同时，这种功率曲线的缓慢上升及下降也可以减少时隙切换时的散射，降低了对其他芯片或者器件的干扰。

同时，本实施例也提供了一种集成对讲芯片SOC51的具体示意图，如图6所示，本实施例提供的集成对讲芯片SOC51包括：数字信号处理DSP单元61、16位话音信号编解码单元62、音频输出功率放大器单元63、麦克风放大电路单元64、32位精简指令微处理器单元65、电源管理PMU单元66、16MB PSRAM存储器单元67、16MB FLASH存储器单元68及射频移动无线电接收机发射机单元69，以及一些未示出的数据接口等；其中，16MB PSRAM存储器单元67与16MB FLASH存储器单元68可以同时存在，也可以仅存在一个；射频移动无线电接收机发射机单元69用于采用低压(2.4V)宽频(100-500MHz、700-1000MHz)压控技术处理数据，电源管理(PMU)单元66将外界提供的电压(3.2-4.2V，一般为3.7V)转换为1.4V和2.4V电压，其中1.4V电压供数字信号处理(DSP)单元61、6MB PSRAM存储器单元67、16MB FLASH存储器单元68使用，2.4V电压供其他单元使用。

具体的，本实施例涉及的集成对讲芯片的电路连接图如图7所示，不再赘述。

在实际应用中，DMR协议要求在启动射频发射时须在1.25ms内满足功率线性递增，在关闭发射时须在1.25ms内满足功率线性递减。而功率线性递增是通过数模转换模块DA来控制PA电路实现，这就需要DA在启动发射那一刻起1.25ms内均匀输出128个电压点，这128个点需要线性从0～3.3V递增。在停止发射那一刻起1.25ms内均匀输出128个电压点，这128个点需要线性从3.3～0V递减。

而如果单纯用软件来实现此功能，则需要每隔约9.7us就要去操作一次DA，这就会导致在启动和停止发射那一刻的1.25ms内，cpu只能处理DA功能，而不能处理其它事情。本实施例提供的集成对讲芯片实现了软硬互相配合来完成此功能，软件仅需要配置好硬件后，启动硬件工作即可。

本实施例的原理为：

cpu先将128个待转换电压值存入RAM中，通过定时器计数到来触发DMA将RAM中的数据放入DA的待转换的寄存器中。如此循环就可实现128个点自动通过DA转换达到DMR要求的1.25ms内实现电压线性输出。

在实际应用中，实现的步骤包括：

步骤1.cpu将计算好的128个电压值对应的数据(一般为2进制数字)存入RAM中；

步骤2.配置DMA；

本步骤又详细的包括以下步骤：

a.将存有128个点个点的RAM首地址放到DMA内存寄存器中；

b.将DA转换值寄存器的地址放入DMA外设寄存器中；

c.设置DMA传输方式是内存传输到外设，将配置每次传输一个字；

d.设置DMA触发源，将DMA触发源设置为计时器TIMER；

步骤3.启动TIMER；

步骤4.启动DA。

这样在1.25ms内DA可以均匀通过DA引脚PIN输出128个电压来控制PA电路从而实现DMR协议要求的线性功率控制。启动发射和关闭发射线性功率控制是一样的所不同的是启动发射电压是线性递增，停止发射电压是线性下降，因此启动发射128个点电压是按递增存入RAM，而停止发射128个点电压按递减存入RAM。

综上可知，通过本发明的实施，至少存在以下有益效果：

本发明提供了一种新的数字对讲终端，其包括具备零中频数字通信功能的集成对讲芯片，集成对讲芯片用于根据其内部存储的渐变电压值，生成上升沿渐变及下降沿渐变的电压阶梯波，将电压阶梯波作为功率放大单元的偏置电压输出；这样，数字对讲终端实现了使用阶梯波来生成偏置电压，控制功率放大单元根的放大功率，在整个过程中，由于阶梯波的上升沿及下降沿都是缓慢渐变的，对应生成的偏置电压的变化也是渐变的，在此基础上，功率放大单元的放大功率也是缓慢上升及下降的，满足了DMR要求的数字对讲机发射功率快速上升与下降时，功率曲线需按要求缓慢上升与下降，同时，这种功率曲线的缓慢上升及下降也可以减少时隙切换时的散射，降低了对其他芯片或者器件的干扰。

以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。