一种远距离抗干扰的数字对讲机制造技术

本实用新型专利技术提供一种远距离抗干扰数字对讲机，包括语音处理单元、麦克风、扬声器、处理器单元、射频单元以及天线；其中，语音处理单元和处理器单元负责语音的处理，麦克风和扬声器负责语音的拾取和播放，射频单元和天线负责信号的射频发送和接收，采用Lora射频技术对语音数据包进行调制解调，使得在相同的发射功率下，本实用新型专利技术的数字对讲机相较于现有对讲机，具有更好的通信距离和抗干扰性能；经过现场测试，本实用新型专利技术的数字对讲机在0.1W的发射功率下，最大通信距离即可达到2km，而现有一般数字对讲机在5W的发射功率下，最大通信距离仅为5‑10km。

【技术实现步骤摘要】
一种远距离抗干扰的数字对讲机
本技术属于无线通信
，尤其涉及一种远距离抗干扰数字对讲机。
技术介绍
对讲机的应用范围广泛，目前市面上的多是数字对讲机，数字对讲机将语音信号数字化，以特定的数字编码方式，语音的还原度高。但是，现有的数字对讲机在复杂环境下通信效果下降很快，抗干扰能力有限，而且通信距离较近，需要较大发射功率才能保证远距离通信。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种远距离抗干扰数字对讲机，在相同的发射功率下，相较于现有数字对讲机具有更好的通信距离和抗干扰性能。一种远距离抗干扰数字对讲机，包括语音处理单元、麦克风、扬声器、处理器单元、射频单元以及天线；所述语音处理单元用于将麦克风拾取的语音数据模数转换为数字信号后，将数字信号进行压缩得到语音压缩数据，再将语音压缩数据发送至处理器单元；所述处理器单元用于将语音压缩数据组成语音数据包；所述射频单元用于基于Lora扩频技术将语音数据包进行组帧和调制后，再经由天线发送出去；还用于将天线接收的无线信号发送到射频单元，经射频单元解调和解帧后，得到射频信息；所述处理器单元还用于将射频信息还原为语音压缩数据后，将还原得到的语音压缩数据发送给语音处理单元；所述语音处理单元还用于将还原得到的语音压缩数据解压缩得到数字信号后，将数字信号经数模转换得到模拟信号，再将模拟信号输出到扬声器，从而还原声音。进一步地，所述射频单元与处理器单元集成于LoraTM集成模块，其中，所述LoraTM集成模块工作在Lora模式，其中，Lora模式的初始工作频率为433MHz，发射功率为20dBm，带宽为125kHz，扩频因子为10，编码速率为4/5，前导码长度为6。进一步地，所述语音处理单元包括语音采集芯片TLV320AIC23B和语音压缩芯片WT600F，其中，所述语音采集芯片TLV320AIC23B用于进行模数转换和数模转换，所述语音压缩芯片WT600F用于压缩和解压缩。进一步地，一种远距离抗干扰数字对讲机，还包括电源单元；所述电源单元用于为语音处理单元、处理器单元以及射频单元供电。进一步地，所述电源单元包括聚合物锂电池、芯片MIC5219-BM5以及芯片BQ21040，其中，芯片MIC5219-BM5用于将聚合物锂电池提供的电压给语音处理单元、处理器单元以及射频单元供电，芯片BQ21040用于为聚合物锂电池充电。进一步地，所述处理器单元为STM32L151芯片。进一步地，所述射频单元为sx1278芯片。进一步地，所述语音处理单元对数字信号的压缩比为426:1。有益效果：本技术提供一种远距离抗干扰数字对讲机，采用Lora射频技术对语音数据包进行调制解调，使得在相同的发射功率下，本技术的数字对讲机相较于现有对讲机，具有更好的通信距离和抗干扰性能；经过现场测试，本技术的数字对讲机在0.1W的发射功率下，最大通信距离即可达到2km，而现有一般数字对讲机在5W的发射功率下，最大通信距离仅为5-10km。附图说明图1为本技术提供的一种远距离抗干扰数字对讲机的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种远距离抗干扰数字对讲机，包括电源单元、语音处理单元、麦克风、扬声器、处理器单元、射频单元以及天线，其中，射频单元与处理器单元集成于LoraTM集成模块；所述电源单元用于为语音处理单元、处理器单元以及射频单元供电；所述语音处理单元用于将麦克风拾取的语音数据模数转换为数字信号后，将数字信号的信息速率进行压缩，得到语音压缩数据，再将语音压缩数据发送至处理器单元；具体的，采样率为16ksps，每一个采样点为16bit数据，故压缩比为(16*16000)/600＝426:1。所述处理器单元用于将语音压缩数据组成语音数据包；所述射频单元用于基于Lora扩频技术将语音数据包进行组帧和调制后，再经由天线发送出去；还用于将天线接收的无线信号发送到射频单元，经射频单元解调和解帧后，得到射频信息；所述处理器单元还用于将射频信息还原为语音压缩数据后，将还原得到的语音压缩数据发送给语音处理单元；所述语音处理单元还用于将还原得到的语音压缩数据解压缩得到数字信号后，将数字信号经数模转换得到模拟信号，再将模拟信号输出到扬声器，从而还原声音。也就是说，本技术的数字对讲机以高效语音压缩芯片WT600F和LoraTM集成模块为核心，可以通过按键来控制数据接收和发送。它由电源单元、语音处理单元、处理器单元和射频单元等组成。其中处理器单元和射频单元集成于LoraTM集成模块，射频单元以射频收发芯片sx1278为核心(芯片sx1278收发器主要采用LoRaTM远程调制解调器，用于超长距离扩频通信，抗干扰性强，能够最大限度降低电流消耗)，处理器单元使用低功耗芯片STM32L151；语音处理部分主要包括语音采集芯片TLV320AIC23B和高效语音压缩芯片WT600F。进一步地，电源单元、语音处理单元、处理器单元和射频单元的功能为：电源单元负责将电池电压转换为各个单元需要的电压，同时能够实现对电池的充电管理，保证其它各单元的正常工作。语音处理单元负责语音的处理；一方面，语音处理单元将MIC(麦克风)拾取的语音数据经模数转换后变为数字信息，转换后的数字信息由语音压缩芯片进行压缩，将信息速率变为原来的1/426(600bps)，之后将其发送到处理器单元进行处理。另一方面，语音处理单元将处理器单元发出的压缩语音数据还原为数字音频信息，再经过数模转换和放大器输出到扬声器，从而还原声音；主要包括语音采集芯片TLV320AIC23B和语音压缩芯片WT600F。处理器单元负责处理语音和无线数据以及完成各工作单元参数的配置和调控系统运行时的工作状态；一方面，处理器单元将收到的语音压缩数据组成数据包，经过射频单元由天线发送出去；另一方面，处理器单元将从天线收到的射频信息还原成语音压缩数据，进而发送给语音处理单元进行还原。射频单元主要完成数据的射频发送和接收，即完成对语音数据包的成帧、调制和发射，以及数据的接收和解调还原。电源单元通过芯片MIC5219-BM5进行电压转换为其他单元提供所需电压；具体的，整个系统由聚合物锂电池供电，电池容量为2000mAH。首先，使用一个芯片MIC5219-BM5，最大输出电流500mA，输入为3.7-4.2V，输出为3.3V，为语音处理单元和射频单元涉及的LoraTM模块、语音采集芯片TLV320AIC23B和语音压缩芯片WT600F提供3.3V电压；同时，使用另一个芯片MIC5219-BM5，输入为3.3V，输出为1.8V，为芯片WT600F提供1.8V电压。电源输入输出级通过电容进行滤波，使用芯片BQ2104本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远距离抗干扰数字对讲机，其特征在于，包括语音处理单元、麦克风、扬声器、处理器单元、射频单元以及天线；/n所述语音处理单元用于将麦克风拾取的语音数据模数转换为数字信号后，将数字信号进行压缩得到语音压缩数据，再将语音压缩数据发送至处理器单元；/n所述处理器单元用于将语音压缩数据组成语音数据包；/n所述射频单元用于基于Lora扩频技术将语音数据包进行组帧和调制后，再经由天线发送出去；还用于将天线接收的无线信号发送到射频单元，经射频单元解调和解帧后，得到射频信息；/n所述处理器单元还用于将射频信息还原为语音压缩数据后，将还原得到的语音压缩数据发送给语音处理单元；/n所述语音处理单元还用于将还原得到的语音压缩数据解压缩得到数字信号后，将数字信号经数模转换得到模拟信号，再将模拟信号输出到扬声器，从而还原声音。/n

【技术特征摘要】
1.一种远距离抗干扰数字对讲机，其特征在于，包括语音处理单元、麦克风、扬声器、处理器单元、射频单元以及天线；
所述语音处理单元用于将麦克风拾取的语音数据模数转换为数字信号后，将数字信号进行压缩得到语音压缩数据，再将语音压缩数据发送至处理器单元；
所述处理器单元用于将语音压缩数据组成语音数据包；
所述射频单元用于基于Lora扩频技术将语音数据包进行组帧和调制后，再经由天线发送出去；还用于将天线接收的无线信号发送到射频单元，经射频单元解调和解帧后，得到射频信息；
所述处理器单元还用于将射频信息还原为语音压缩数据后，将还原得到的语音压缩数据发送给语音处理单元；
所述语音处理单元还用于将还原得到的语音压缩数据解压缩得到数字信号后，将数字信号经数模转换得到模拟信号，再将模拟信号输出到扬声器，从而还原声音。


2.如权利要求1所述的一种远距离抗干扰数字对讲机，其特征在于，所述射频单元与处理器单元集成于LoraTM集成模块，其中，所述LoraTM集成模块工作在Lora模式，其中，Lora模式的初始工作频率为433MHz，发射功率为20dBm，带宽为125kHz，扩频因子为10，编码速率为4/5，前导码长度为6。


3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪淑燕，崔建华，胡吉健，韩佳瑜，孟德闯，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：新型
国别省市：北京;11