有-无线转接系统的实现

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1、有/无线转接系统的实现

2、第1摘要：本文介绍了一种有无线转接系统的功能特点、硬件方案、关键技术和软件设计技工。引言有无线转接系统应用于综合移动通信系统。该系统通过采用可靠的语音检测技术，将短波自适应跳频电台、UHF超短波电台、VHF超短波电台和有线通信网经人工应答转接方式可靠的连成一体，完成短波、超短波单工电台间及短波、超短波单工电台与有线网间的转信功能。系统及外围设备的连接关系如图1所示。500)this.style.ouseg(this)">有无线转接系统可以工作于自动或操作员干预模式下完成短波、超短波、和有线

3、通信网等信道之间的转接。系统实现这里着重介绍系统实现的关键技术，对其它方面只作简要说明。硬件部分功能接口功能：单工电台接口（短波电台、短波声码话、超短波电台和话务员接口）-----包括音频信号的输入/输出隔离放大和阻抗匹配、控制信号输入/输出的隔离、PTT控制信号选择。有线信道接口------包括音频信号二/四线变换、有线输入音频信号自动电平控制、讲话方识别、振铃信号检测、摘挂机与脉冲拨号。输入与状态指示功能，该功能由键盘、显示单元电路和450Hz振荡器电路实现。500)this.style.ouseg(this

4、)">音频信号连接功能，由大于9×8的模拟交换矩阵完成。利用可靠的语音信号检测产生PTT控制信号。脉冲/双音多频拨号功能。硬件系统总体构成和各单元电路的连接关系如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">系统控制单元接收键盘和信道接口传来的信号，按照指定方式更改系统的工作状态，改变各接口单元间的模拟信号连接方式及数字控制信号，完成指定的功能。各单元接口的模拟信号的连接是通过单片机控制下的8×16模拟交换矩阵来实现的。系统中共有八个模拟输入信号，分别为：短波信道音频输入信号HFR、超短波音频

5、输入信号UHFR、声码器音频输入信号VCR、有线信道输入信号TELR、话务员语音输入信号SVRR、语音延时输出信号VOXO、450Hz单音信号SD和DTMF输出信号DTMFI。系统的模拟输出信号共有九个，分别为：短波信道音频输出信号HFT、超短波信道输出信号UHFT、声码信道输出信号VCT、有线信道输出信号TELT、第一路话务员音频输出信号SVRT1、语音延时检测输入信号VOXI、第二路话务员音频输出信号SVRT2、有线信道DTMF信号输入DTMFT和超短波信道DTMF信号输入。考虑到将来扩充功能的需要，系统的模

6、拟输出信号构成了交换矩阵的行信号，模拟输入信号构成了交换矩阵的列信号。交换矩阵的连接关系如图3所示。系统中的数字信号分为控制信号和单工电台键控信号两部分。控制信号均由单片机产生并通过I/O扩展接口输出到相应的电路单元。单工电台键控信号包括有线语音键控信号、语音检测信号、超短波静音信号和话务员PTT键控信号。根据工作方式的不同由这些信号经GAL芯片逻辑组合得到提供给单工短波电台所需的PTT信号。500)this.style.ouseg(this)">关键技术可靠的语音检测技术进行可靠的语音存在检测是实现单工电台入有

7、线通信网及不同频段单工电台间实现转信的基础。早期一般采用比较简单的能量检测方法，对噪声很敏感，只适用于高信噪比的条件。改进后的一些方法，如过零率和自适应门限等，虽然抗噪声能力有了较大提高，但是对于干扰强度大、类型复杂的短波无线信道或存在强干扰噪声条件下的战场有线信道仍然难以适应。随着DSP技术的快速发展，使利用语音频谱特征进行语音存在检测的复杂算法得以实时实现，为在强噪声环境下进行可靠的语音存在检测开辟了新的途径。在本系统中，我们采用了在以TMS320C25DSP为核心实现的基于谱相关的语音存在检测算法作为语音检

8、测单元。采用该算法具有如下特点：*对输入信号幅度不敏感。*延时时间较短，可以在256ms内检测出语音是否存在。500)this.style.ouseg(this)">*具有良好的敏感度和精度，可以在0dB以下的噪声环境中可靠地检测出语音信号，对大多数噪声类型不会发生误检。*不会将正弦波误检为语音。上述特点基本满足有无线转接系统对语音检测的要求，有效的改善了噪声环境下转信的效果。有线信道与无线短波信道转信在各种转接关系中，有线信道与无线短波信道间的音频转接性能是转接控制系统性能水平的重要标志，是有/无线转接系统设计

9、过程中所需解决的难点问题。普通的语音键控有/无线转接模型如图5所示。该方式通过检测有线信道有无话音来确定PTT的状态（握键或释放）。这种方式在实际应用中存在如下问题：*侧音回波问题由于二/四线变换过程中出现的不匹配，在本地和远地形成侧音和回波，使得语音检测装置检测到无线短波信道传来的语音信号，造成短波讲话过程中PTT信号振荡，无法进行转接。当前，通常采用人工或自动的均衡网