一种同时同频全双工对讲机及其实现方法与流程

本发明属于通讯技术领域，尤其涉及一种同时同频全双工对讲机及其实现方法。

背景技术

传统的fm对讲机为时分同频半双工通信方式，即按下ptt按键后，可进行通话，松开按键，方可进行接听；传统的对讲机无法进行实时对讲在许多应用场景中，其单一的使用方式使得fm对讲机的应用受到很大限制，本申请旨在提出一种同时同频全双工对讲机及其实现方法，可实现实时语音通话，扩展了对讲机的应用范围。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种同时同频全双工对讲机及其实现方法。

一种同时同频全双工对讲机，包括数字信号处理单元、发射射频链路、接收射频链路、干扰重建链路、反馈链路、本地振荡器、环形器与天线；所述发射射频链路与环形器、天线依次相连；所述发射射频链路与干扰重建链路相连；所述干扰重建链路第一输出端与接收射频链路第一输入端相连；所述接收射频链路第二输入端与环形器相连；所述干扰重建链路第二输出端与反馈链路相连；所述数字信号处理单元通过本地振荡器分别与发射射频链路、接收射频链路、反馈链路相连；所述发射射频链路、接收射频链路与反馈射频链路分别与数字信号处理单元相连；所述干扰重建链路用于处理发射链路输出的发射信号；所述反馈链路用于采集和处理发射链路输出的发射信号。

进一步的，所述发射射频链路包括数模转换单元、第一混频单元、第一耦合器；所述数模转换单元、第一混频单元、第一耦合器依次相连；所述数模转换单元输入端与数字信号处理单元输出端相连；所述发射射频链路通过第一耦合器分别与环形器、干扰重建链路相连；所述本地振荡器第一输出端与第一混频单元相连。

进一步的，所述接收射频链路包括合成单元、第二混频单元、第一模数转换单元；所述合成单元第一输入端与所述环形器相连；所述合成单元第二输入端与所述干扰重建链路第二输出端相连；所述合成单元输出端与第二混频单元、第一模数转换单元、数字信号处理单元依次相连；所述本地振荡器第二输出端与第二混频单元相连。

进一步的，所述干扰重建链路包括第二耦合器、功分器、至少两个干扰重建支路、合成单元；所述第二耦合器与功分器相连；所述功分器输出端与干扰重建支路相连；所述干扰重建支路包括依次相连的延迟线、衰减器、放大器、移相器；所述功分器输出端与延迟线输入端相连；所述移相器输出端与合成单元输入端相连。

进一步的，所述反馈链路包括第三混频单元、第二模数转换单元；所述第三混频单元第一输入端与干扰重建链路第二输出端相连；输入端所述第三混频单元通过第二模数转换单元与数字信号处理单元相连；所述本地振荡器第三输出端与第三混频单元相连。

进一步的，所述数字信号处理单元包括dsp处理器、ctccs、cdcss、selcall、dtmf、fsk调制模块、音频处理模块、mcu；所述ctccs、cdcss、selcall、dtmf、fsk调制模块、音频处理模块、mcu分别与dsp处理器相连。

一种同时同频对讲的方法，所述同时同频对讲的方法包括发射方法与接收方法；

所述发射方法包括如下步骤：

s11：采集语音信号，通过数字信号处理单元，进行基带数字信号处理；

s12：发射射频链路将数字处理后的调制信号，通过数模转换后，与本地振荡器的信号经过第一混频器后发出，混频后的信号经过滤波、放大，经过第一耦合器发送到环形器、天线；

s13：经过第一耦合器后的信号经过干扰重建链路输出干扰重建信号后发送至接收射频链路，同时，经过第一耦合器后的信号经过干扰重建链路中的第二耦合器将信号发送至反馈链路；

s14：反馈链路接收第二耦合器的输出信号后将其与本地振荡器的信号进行混频，信号在可调放大后经过模数转换模块进行采样后发送至数字信号处理单元；

所述接收方法包括如下步骤：

s21：天线接收外部信号，经过环形器发送至合成单元；

s22：合成单元将干扰重建信号与经过天线、环形器的外部信号叠加，实现本地发射信号的抵消；

s23：对合成信号进行滤波、可调放大处理后，与本地振荡器的信号经过第二混频器混频后，由模数转换器进行信号采样然后输出到数字信号处理单元；

s24：数字信号处理单元再次对发信号进行干扰抵消、解调，通过音频处理模块将音频信号输送至音频输出。

进一步的，所述干扰重建链路用于耦合发射信号后，将耦合信号通过功分器分成若干路，每路分别进行时延、可调衰减、放大、移相处理后，然后经过合成器合成后输出。

本发明的有益效果在于：使对讲机实现全双工语音通信，能够实时通信，使对讲机在应用上更具有实用价值。

附图说明

图1是一种同时同频全双工对讲机的原理图；

图2是干扰重建链路原理图。

具体实施方式

为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供一种同时同频全双工对讲机，包括数字信号处理单元、发射射频链路、接收射频链路、干扰重建链路、反馈链路、本地振荡器、环形器与天线。所述数字信号处理单元与发射射频链路、干扰重建链路相连；所述发射射频链路通过环形器与天线相连；所述干扰重建链路第一输出端与环形器分别通过接收射频链路与数字信号处理单元相连；所述干扰重建链路第二输出端通过反馈链路与数字处理链路相连；所述数字信号处理单元通过本地振荡器分别与发射射频链路、接收射频链路、反馈链路相连。

麦克风采集声音信号通过音频处理模块对其进行调制、放大滤波去干扰，声音信号经过dsp处理模块进行基带数字信号处理；dsp处理器连接有ctcss(连续语音控制静噪系统)、cdcss(连续数字控制静噪系统)、selcall(选呼系统)、dtmf(双音多频模块)与fsk调制解调器。

声音信号经过基带数字信号处理后传送至发射射频链路的dac转换器进行数模采样与转换，经过第一混频器与本地振荡器的信号进行混频后接入滤波放大电路，得到的滤波放大信号通过耦合器分别传送至环形器与干扰重建链路。环形器连接天线将射频信号发送出去。

干扰重建链路如附图2所示，所述干扰重建链路包括第二耦合器、四路功分器、4个干扰重建支路、合成单元；所述第二耦合器与功分器相连；所述功分器输出端与干扰重建支路相连；所述干扰重建支路包括依次相连的延迟线、衰减器、放大器、移相器；所述功分器输出端与延迟线输入端相连；所述移相器输出端与合成单元输入端相连。

环形器输出端与接收射频链路的信号合成器输入端相连；合成器用于将干扰重建信号与接收信号抵消。

合成信号经过滤波、放大处理，在第二混频器中与本地振荡器的输出信号进行混频，由第一模数转换单元进行采样及模数转换处理后将信号输入到dsp处理器中。

干扰重建链路中第二耦合器第二输出端与本地振荡器的输出信号在第三混频器中混频，得到的混频信号经过可调运算放大器处理，然后由第二模数转换单元进行采样及模数转换处理将信号输入到dsp处理器中，实现信号的反馈与再次干扰抵消。信号经过音频处理输出到扬声器。dsp处理器连接有mcu。

相对于半双工对讲机，在不增加频率资源、不增加时间资源的前提下，该对讲机系统在向其它对讲机发送信号的同时，能连续不间断的接收其他对讲机发送过来的信号。

本实施例提供一种同时同频对讲的方法，所述同时同频对讲的方法包括发射方法与接收方法；

所述发射方法包括如下步骤：

s11：采集语音信号，通过数字信号处理单元，进行基带数字信号处理；

s12：发射射频链路将数字处理后的调制信号，通过数模转换后，与本地振荡器的信号经过第一混频器后发出，混频后的信号经过滤波、放大，经过第一耦合器发送到环形器、天线；

s13：经过第一耦合器后的信号经过干扰重建链路输出干扰重建信号后发送至接收射频链路，同时，经过第一耦合器后的信号经过干扰重建链路中的第二耦合器将信号发送至反馈链路；

s14：反馈链路接收第二耦合器的输出信号后将其与本地振荡器的信号进行混频，信号在可调放大后经过模数转换模块进行采样后发送至数字信号处理单元；

所述接收方法包括如下步骤：

s21：天线接收外部信号，经过环形器发送至合成单元；

s22：合成单元将干扰重建信号与经过天线、环形器的外部信号叠加，实现本地发射信号的抵消；

s23：对合成信号进行滤波、可调放大处理后，与本地振荡器的信号经过第二混频器混频后，由模数转换器进行信号采样然后输出到数字信号处理单元；

s24：数字信号处理单元再次对发信号进行干扰抵消、调制解调，通过音频处理模块将音频信号输送至音频输出。

进一步的，所述干扰重建链路用于耦合发射信号后，将耦合信号通过功分器分成若干路，每路分别进行时延、可调衰减、放大、移相处理后，然后经过合成器合成后输出。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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。