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《矿井电机车全数字无线语音通讯设计_张传书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、设计开发(2011-05)75矿井电机车全数字无线语音通讯设计1233张传书,王健新,章振海,汪玉凤(1.义马煤业集团机电处,河南义马472300;2.江苏灌南供电公司,江苏灌南222500;3.辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105)摘要:针对目前井下电机车与地面调度中心通讯困难的局面,采用多带激励AMBE语音编码技术和无线数字通讯技术,将模拟语音经数字化压缩并通过Zigbee无线网络将数据传送到485总线上,从而实现井下电机车与地面调度中心的双向语音通讯。经义煤集团义洛矿的现场实验,结果证明语音通讯效果清晰,可懂性强,达到通讯要求。关键词:
2、多带激励;AMBE;无线语音;Zigbee;485总线+中图分类号:TD655.3文献标志码:B文章编号:1003-496X(2011)05-0075-03目前,矿井电机车在运行阶段电机车的驾驶员线的数据传输采用无线通讯的方式。电机车驾驶员1想与地面调度中心取得联系往往非常困难,针对想要与地面调度中心取得联系时,语音机将启动语这种情况,设计了一种基于多带激励AMBE语音编音AMBE编码功能将模拟语音信号转换成数字语码无线语音通讯技术,将模拟语音经数字化压缩并音信号,电机车上的Zigbee运动节点将数字语音信通过Zigbee无线网络将数据传送到485总线上,调号发送到邻近的
3、Zigbee固定节点上,数据被传送到度中心上位机对语音编码数据进行解码播放,从而485总线上,调度中心的语音机获取总线上的压缩实现井下电机车与地面调度中心的双向语音通讯。语音数据进行解码播放,从而获得地面电机车驾驶井下电机车语音通讯系统的设计主要包括:车员的语音信息。相反,当地面调度中心人下达指令载语音机,Zigbee无线通讯网络,基于485总线的语给电机车驾驶员时,亦采用相同的过程,不过数据方音通讯,以及地面语音机设计。向相反。1.1电机车数字无线语音机1系统硬件设计井下电机车是一个运动的物体,采用接触连接系统主要硬件构成有4部分:电机车数字无线方式将数字语音信号传送到地面不太现实,因
4、为对语音机、Zigbee无线通讯网络、基于485总线的语音电机车而言,这种前提下只能采用语音载波技术,再通讯、地面语音机。配以电机车接触网来传播数据。由于电机车在形式系统原理描述。如图1所示矿井电机车全数字过程中,受电弓拉弧等将产生大量的电磁干扰将严重干扰语音数据。为避免这种问题,采用无线数据传送的方法。图2为电机车数字无线语音机硬件框图,AD图1系统框图无线语音通讯系统中井下行驶的电机车中安装车载图2电机车数字无线语音机硬件语音机,由于电机车是时刻运动的因此电机车与总76(第42卷第5期)设计开发转换电路将模拟语音信号转换成数字信号,AMBEAMBE-20
5、00是DVSI(DigitalVoiceSystem-2000将数字语音数据进行AMBE算法方式压缩Inc.)公司推出的单片声码芯片。该芯片采用改进编码,MSP430P112单片机读取语音编码数据,通过的多带激励算法AMBE,能实现可变速率低比特率、Zigbee发射模块将数据传送的固定Zigbee节点上。高语音音质的语音压缩编码。21.1.2MSP430P112单片机1.1.1语音编码MBE介绍MBE(Multi-Band)语音编码技术是20世纪80MSP430P112属于美国TI公司的MSP430系列的16位超低功耗单片机,采用冯诺伊曼结构,年代末提出的一种具有高语音质量和强
6、鲁棒性的低因此,RAM、ROM和全部外围模块都属于同一个地速率语音编码技术。其改进的IMBE算法成为国际址空间。同其他微控制器相比,MSP430系列可以移动卫星组织(INMARSAT)和AUSAT移动卫星通大大延长电池的使用寿命,因此特别适用于电机车信的语音编码标准。MBE语音编码算法因其在低车载语音机机电池供电的系统。速率(<4.8kbps)上的优越性能,在卫星通信、数字这款单片机的特点:超低功耗;6us的启动时间话语音存储和保密通信领域得到广泛应用。MBE可以使启动更加迅速;ESD保护,抗干扰能力强;低编码方式在领域中按基音各谐波频率,将一帧语音电压供电;多达64kB寻址空间,包含ROM
7、、RAM和的频谱划分为多个频带,对每个频带作清、浊音(U/外围模块。将来计划扩大至1MB;通过堆栽处理,V)判断。对浊音带,以基音为周期的脉冲序列作为3中断和子程序调用层次无限制等。激励信号;对清音带,则以白噪声作为激励信号。总1.2Zigbee无线通讯网络的激励信号由各带激励信号相加而成。用该激励信系统中采用德州仪器(TI)Zigbee射频芯片号激励声道滤波器,最终合成出具有较高自然度的CC2430-
