一种基于北斗短报文的全双工多址即时通信终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于北斗短报文的全双工多址即时通信(包括语音、短报文、图片、文本等信息格式)终端，属于通信技术领域。
【背景技术】
[0002]北斗系统是我国自主研发的卫星定位与导航系统。自2011年12月27日起，北斗卫星导航系统开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务的试运行服务。并在2014年11月，联合国相关组织将北斗系统纳入了全球无线电导航系统，成为继美国GPS和俄罗斯格洛纳斯后第三个被联合国认可的海上卫星导航系统。
[0003]北斗系统除了定位和授时功能外，所具备的短信通讯功能是GPS和格洛纳斯等系统所没有的。后两者仅解决了一个我在哪里的定位问题，比如在沙漠里或在海洋上，而北斗系统不仅解决了我在哪里，还解决了你在这里他在哪里的问题。目前，北斗系统在我国国防建设和经济社会发展中已发挥了积极作用，支持北斗一代和二代联合导航定位及通信服务的产品已广泛应用于国防、地质、电力、交通运输、公共安全、通信、水利、林业、渔业、消防、公安、救灾等专业应用领域，具有广泛的应用前景，尤其在偏远地区(如没有无线蜂窝网覆盖)或突发情况下(如自然灾害)无线蜂窝网络无法正常使用的场合。
[0004]北斗卫星终端通信设备的短报文功能虽然实现了两地通信，极大方便了用户。但在实际应用中，现有的具有短报文功能的北斗终端用户在短报文通信中依然存在如下问题:
[0005](1)即时性问题。与语音输入相比，短报文经常带来操作上的不方便和时间滞后问题。对时间有要求的某些特殊场合(如高速运行中发送短报文或紧急救援等应急情况下的通信)尤其显得重要。
[0006](2)真实性问题。短报文显示的是发送方的文字信息，并不表明发信方本人的真实身份。在某些对保密性、可靠性、真实性、权威性要求很严的场合是不适宜的。如果发信方发送的是一条错误信息，很可能会给收信方带来不可预见的后果。
[0007](3)频度和发送字节受限问题。由于北斗卫星短报文发送存在频度限制，即一次通信完成后要等待一段时间(1分钟或30秒等)才能再次通信，每次通信的比特数和北斗S頂卡等级有关，具有比特数上限，一般等级卡最大约628比特，高等级卡最大约1680比特，对长报文、语音和图片等信息的发送具有一定的困难。
[0008]基于上述问题，引起了国内一些相关公司和用户的关注，开始了基于北斗短报文的语音图片等通信方法的讨论与研究。近期相关公司和用户相继申请了基于北斗短报文语音通信的实用新型和实用新型专利，但这些专利仍没有解决通信的即时性、多址和全双工问题。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于解决现有北斗通信终端间即时通信、多址通信和全双工通信的技术问题，提供一种基于北斗短报文的全双工多址即时通信终端。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0011]一种基于北斗短报文的全双工多址即时通信终端，其特征在于，包括语音处理模块、控制模块和北斗通信模块；其中，
[0012]所述语音处理模块与所述控制模块连接，用于采集语音信息并将其转换为数字信息发送给所述控制模块，以及将所述控制模块发送过来的语音数据转换为语音信息进行播放；
[0013]所述控制模块与所述北斗通信模块连接，用于将收到的所述数字信息发送给所述北斗通信模块，以及将所述北斗通信模块发送过来的语音数据发送给所述语音处理模块；
[0014]所述北斗通信模块，包括具有短报文通信功能的北斗基带处理模块、多卡管理模块、射频模块与天线；所述天线经所述射频模块与所述北斗基带处理模块连接，所述多卡管理模块与所述北斗基带处理模块连接，所述北斗基带处理模块与一用于数据接收的北斗S頂卡连接，所述多卡管理模块与若干用于数据发送的北斗S頂卡连接。
[0015]所述语音处理模块包括拾音器、扬声器、语音模数/数模转换器和低速率编解码器；其中，拾音器、扬声器和低速率编解码器分别与语音模数/数模转换器连接。
[0016]进一步的，所述低速率编解码器为采用600bps或400bps的语音硬编译码器。
[0017]进一步的，所述多卡管理模块包括一微处理器，该微处理器通过10 口与每一用于数据发送的北斗S頂卡分别连接。
[0018]进一步的，所述语音处理模块与所述信息处理控制模块通过串口或USB 口连接，所述语音处理模块与所述北斗通信模块通过串口或USB 口连接。
[0019]进一步的，所述控制模块包括智能人机接口。
[0020]进一步的，所述控制模块连接有外围功能电路，所述外围功能电路包括GPS模块、2G模块、3G模块、4G模块、Wifi模块、蓝牙模块、USB接口、SD卡接口、电源管理模块或传感器电路。
[0021]本方案包括信息获取模块、信息处理与控制模块，以及信息传输模块，从而实现北斗通信终端间的即时通信、多址通信和全双工通信。
[0022]信息获取模块包括语音、图像、文件等多种获取方式，如语音可通过终端拾音器得至IJ，图像可采用终端摄像头获取，文件可采用本地编辑等，特别强调的是本实用新型主要以语音的即时通信为实用新型目的。为减少语音信息在传输中的时延和提高即时性与有效性，本实用新型根据传输质量和可靠性要求，采用两种方法来实现。第一种方法针对真实性和高可靠性的场合，引入语音极低码率(低于1.2kbps)编译码技术，如采用600bps或400bps的语音硬编译码模块，这些模块应用正弦激励线性预测(SELP)改进算法或混合激励线性预测语音压缩编码(MELPe)算法等，具有较高的语音质量。模拟语音经硬编码模块压缩成低码率数据流，然后以北斗短报文的形式进行通信，接收端将收到的数据流再输入到硬译码模块，实现模拟语音的输出。第二种方法针对真实性要求不高的场合，引入离线语音识别技术，通过语音到文本的识别转换成文字或数字等数据流，以北斗短报文的形式进行通信，在接收端将收到的文本进行离线语音合成并输出合成模拟语音。这两种方法的引入，可解决北斗通信传输能力受限的状况，并使语音的即时传输成为可能。这两种方法除语音数据流的获取和输出方式不同外，在控制和传输方面是相似的，本实用新型主要以第一种方法的说明为主。
[0023]信息处理主要实现信息的加工和处理，一般来说语音、图片和文件等容量较大，无法利用北斗短信一次性发送，需要分多批次分时发送，这样将对获取的数字信息进行分拆和合并。发送端需要按本实用新型在实施案例中设计的协议格式对要传输的数字信息流进行分拆和添加报头，并组成符合北斗协议4.0规定的短报文格式，接收端需要对接收的数字信息帧进行识别和合并，恢复原发送信息流。信息控制主要由核心控制器控制信息流的输入和输出，通过人机接口进行显示和操作，以及多卡的管理和调度。一个北斗通信终端分配一个唯一的地址编号，用于区分一个用户群组中不同的用户，从而解决用户群组中的多址问题。
[0024]信息传输主要由北斗通信模块实现，北斗通信模块和控制模块通过通讯接口进行