一种基于半实物仿真的超短波模拟电台及其实现方法技术

本发明专利技术的基于半实物仿真的超短波模拟电台及其实现方法，包括半实物电台和PC机软件终端，IP网络，半实物电台通过串口与PC机软件终端连接，PC机软件终端通过计算机网口连接到IP网络；IP网络构建成星型的交互式以太网；PC机软件终端包括下位机数据处理模块、逻辑判断模块和音频处理模块三个功能模块；整体构架采用分布式结构，不需要专门的控制台，可以依托实验室中现有计算机局域网络和计算机平台，利用单片机技术开发半实物电台部分，利用C++编程技术实现PC机软件终端部分，在模拟实现真实超短波电台所有操作功能和通信功能的同时，降低系统实现成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于半实物仿真的超短波模拟电台及其实现方法，具体应用于教育培训行业的多媒体实时通信

技术介绍
超短波电台电路复杂、成本高昂，在对学员培训过程中经常由于频繁的操作对设备造成损坏，因此在教学实践过程中很难大量配备超短波电台，实验设备不足已经成为制约训练效果提高的主要因素；在电台模拟实现方法中目前主要有使用VB、C++、VC#、.net和FlashCS等软件技术或者使用ARM进行嵌入式开发的硬件实现方法，而采用纯软件教育培训的方式只适用于理论知识传授，模拟器的操作使用与真实装备有较大的差异性，不能获得实践经验，动手能力不足；部分教育培训设备采用ARM芯片与网卡芯片等相结合进行模拟操作与通信、单片机与无线通信模块进行模拟操作与通信，单纯使用ARM芯片等进行嵌入式开发的硬件实现方法虽然可以无差异性地模拟真实装备的操作方法和通信过程，成本高昂，无法普及。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能很好地模拟真实设备的操作使用过程，降低成本的基于半实物仿真的超短波模拟电台及其实现方法。本专利技术的基于半实物仿真的超短波模拟电台，包括用于模拟超短波电台操作界面的半实物电台，用于通讯连接的IP网络，和PC机软件终端，其特征在于：半实物电台通过串口与PC机软件终端连接，PC机软件终端通过计算机网口连接到IP网络；IP网络构建成星型的交互式以太网；所述半实物电台包括单片机，以及与单片机通讯连接的输入模块、串口通信模块和显示模块，输入模块包括键盘、旋钮和键盘扫描芯片，串口通信模块为COM口，显示模块包括显示屏、LCD控制芯片；所述PC机软件终端包括监听模拟电台信号并发出指令的下位机数据处理模块，根据下位机数据处理模块发出的指令执行开启、修改或终止动作的逻辑判断模块，和由逻辑判断模块动作触发的音频处理模块三个模块，三模块之间通信连接；所述PC机软件终端三模块之间通过串口数据收发子线程、网络信令监听子线程、音频数据采集子线程、音频数据发送子线程、音频数据接收子线程和音频数据播放子线程实现功能性通信连接；所述音频处理模块包括通过麦克风采集音视频数据的编码发送部分，和接收数据解码后送往音频播放器的接收解码部分；本专利技术还涉及一种基于半实物仿真的超短波模拟电台实现方法，采用上述基于半实物仿真的超短波模拟电台，通过以下步骤实现：半实物模拟电台发送开机信息用自定义消息“REGESTER”表示，PC机软件终端收到后发送自定义消息“SUCCESS”表示确认成功，如果失败不发送任何消息；PC机软件终端收到网络发来的电台语音通信数据，则向半实物模拟电台发送“BUSY”消息，半实物模拟电台收到消息后点亮接收信号指示灯；PC机软件终端停止接收网络发来的电台通信数据，则向半实物模拟电台发送“RELEASE”消息，半实物模拟电台收到消息后熄灭接收信号指示灯；本专利技术的一种基于半实物仿真的超短波模拟电台实现方法，分为实现被动接受通信模式和实现主动发起通信模式；实现被动接受通信模式：第一步，创建一个专用子线程进行外来信令消息的监听，时刻监听外来的“BC-6字节状态数据”消息，线程入口函数设为event_listen；第二步，监听到“BC-6字节状态数据”消息，立即提取其中的“6字节状态数据”跟本地电台状态进行比对，如果完全相同，则转到下一步，否则忽略消息，流程结束；第三步，如果接收到的信息与本地完全匹配，则回送“RPT-6字节状态数据”消息；并启动音频接收子线程，线程入口函数设为os_sound_start_thread；启动音频发送子线程，线程入口函数设为os_sound_start_out_thread；启动音频数据播放子线程；启动音频采集子线程。实现主动发起通信模式：第一步，用户按下话筒按键PPT键，发出“BC-6字节状态数据”；第二步，如果IP局域网中有与本地电台状态信息完全相同的其他模拟电台，则会收到“RPT-6字节状态数据”的消息；第三步，再次确认“RPT-6字节状态数据”的6字节状态数据与本地电台状态数据完全匹配，则启动音频接收子线程，线程入口函数设为sound_in_thread；启动音频发送子线程，线程入口函数设为sound_out_thread；启动音频数据播放子线程；启动音频采集子线程。本专利技术的基于半实物仿真的超短波模拟电台及其实现方法，整体构架采用分布式结构，不需要专门的控制台，可以依托实验室中现有计算机局域网络和计算机平台，利用单片机技术开发半实物电台部分，利用C++编程技术实现PC机软件终端部分，在模拟实现真实超短波电台所有操作功能和通信功能的同时，降低系统实现成本。附图说明图1是本专利技术实施例的基于半实物仿真的超短波模拟电台系统示意图；图2是本专利技术实施例的基于半实物仿真的超短波模拟电台半实物电台结构原理图；图3是本专利技术实施例的基于半实物仿真的超短波模拟电台PC机软件终端框架图；图4是本专利技术实施例的基于半实物仿真的超短波模拟电台PC机软件终端线程通信示意图；图5是本专利技术实施例的基于半实物仿真的超短波模拟电台音频模块通信流程图。具体实施方式如图1所示，一种基于半实物仿真的超短波模拟电台，包括用于模拟超短婆电台操作界面的半实物电台，用于通讯连接的IP网络，和PC机软件终端，其特征在于：半实物电台通过串口与PC机软件终端连接，PC机软件终端通过计算机网口连接到IP网络；IP网络构建成星型的交互式以太网；半实物电台包括单片机，以及与单片机通讯连接的输入模块、串口通信模块和显示模块，输入模块包括键盘、旋钮和键盘扫描芯片，串口通信模块为COM口，显示模块包括显示屏、LCD控制芯片；PC机软件终端包括监听模拟电台信号并发出指令的下位机数据处理模块，根据下位机数据处理模块发出的指令执行开启、修改或终止动作的逻辑判断模块，和由逻辑判断模块动作触发的音频处理模块三个模块，三模块之间通信连接；PC机软件终端三模块之间通过串口数据收发子线程、网络信令监听子线程、音频数据采集子线程、音频数据发送子线程、音频数据接收子线程和音频数据播放子线程实现功能性通信连接；音频处理模块包括通过麦克风采集音视频数据的编码发送部分，和接收数据解码后送往音频播放器的接收解码部分。本专利技术还涉及一种基于半实物仿真的超短波模拟电台实现方法，采用上述基于半实物仿真的超短波模拟电台，通过以下步骤实现：半实物模拟电台发送开机信息用自定义消息“REGESTER”表示，PC机软件终端收到后发送自定义消息“SUCCESS”表示确认成功，如果失败不发送任何消息；PC机软件终端收到网络发来的电台语音通信数据，则向半实物模拟电台发送“BUSY”消息，半实物模拟电台收到消息后点亮接收信号指示灯；PC机软件终端停止接收网络发来的电台通信数据，则向半实物模拟电台发送“RELEASE”消息，半实物模拟电台收到消息后熄灭接收信号指示灯；本专利技术的一种基于半实物仿真的超短波模拟电台实现方法，分为实现被动接受通信模式和实现主动发起通信模式；实现被动接受通信模式：第一步，要时刻监听外来的“BC-6字节状态数据”消息，因此需要创建一个专用子线程(子线程1)进行外来信令消息的监听，线程入口函数设为event_listen；第二步，监听到“BC-6字节状态数据”消息，立即提取其中的“6字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于半实物仿真的超短波模拟电台，包括用于模拟超短波电台操作界面的半实物电台（1），用于通讯连接的IP网络，和PC机软件终端（2），其特征在于：半实物电台（1）通过串口与PC机软件终端（2）连接，PC机软件终端（2）通过计算机网口连接到IP网络；IP网络构建成星型的交互式以太网。

【技术特征摘要】
1.一种基于半实物仿真的超短波模拟电台，包括用于模拟超短波电台操作界面的半实物电台（1），用于通讯连接的IP网络，和PC机软件终端（2），其特征在于：半实物电台（1）通过串口与PC机软件终端（2）连接，PC机软件终端（2）通过计算机网口连接到IP网络；IP网络构建成星型的交互式以太网。2.根据权利要求1所述的基于半实物仿真的超短波模拟电台，其特征在于：所述半实物电台包括单片机，以及与单片机通讯连接的输入模块、串口通信模块和显示模块，输入模块包括键盘、旋钮和键盘扫描芯片，串口通信模块为COM口，显示模块包括显示屏、LCD控制芯片。3.根据权利要求1所述的基于半实物仿真的超短波模拟电台，其特征在于：所述PC机软件终端包括监听模拟电台信号并发出指令的下位机数据处理模块，根据下位机数据处理模块发出的指令执行开启、修改或终止动作的逻辑判断模块，和由逻辑判断模块动作触发的音频处理模块三个模块，三模块之间通信连接。4.根据权利要求3所述的基于半实物仿真的超短波模拟电台，其特征在于：所述PC机软件终端三模块之间通过串口数据收发子线程、网络信令监听子线程、音频数据采集子线程、音频数据发送子线程、音频数据接收子线程和音频数据播放子线程实现功能性通信连接。5.根据权利要求3所述的基于半实物仿真的超短波模拟电台，其特征在于：所述音频处理模块包括通过麦克风采集音视频数据的编码发送部分，和接收数据解码后送往音频播放器的接收解码部分。6.一种基于半实物仿真的超短波模拟电台实现方法，根据权利要求1～5所述的基于半实物仿真的超短波模拟电台，通过以下步骤实现：半实物模拟电台发送开机信息用自定义消息“REGESTER”表示，PC机软件终端收到后发送自定义消息“SUCCESS”表示确认成功，如果失...

【专利技术属性】
技术研发人员：王方超，卢华平，张磊，程欢，伍俊，
申请(专利权)人：中国人民解放军镇江船艇学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32