CN210225414U - 一种双路语音同传的无线收发*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双路语音同传的无线收发***，包括双路语音无线发送装置、双路语音无线接收装置，两路语音信号输入至双路语音无线发送装置，双路语音无线发送装置对两路信号进行合并为一个合路信号，将合路信号进行FM调制无线发送至双路语音无线接收装置，双路语音无线接收装置将发送装置发送来的FM信号进行接收，解调后得到合路信号，然后对合路信号进行分离，得到两路语音信号；该***可高质量地传输双路语音信号，大大提高了时效性，通过微控制器的程序数字化控制方法，能灵活地分配占用频带和调制频宽，提高了频谱利用率，调制解调采用FM方式，具有极高的抗干扰特性，满足了基带语音信号双路传输的需求。
Description
技术领域
本发明涉及无线传输技术领域，具体是一种双路语音同传的无线收发***。
背景技术
随着社会的发展和进步，人类活动越来越依赖于无线通信技术提供的服务，以无线通信技术以其快捷方便，可以移动等特性，受到人们的高度关注，得以快速发展，其中语音信号的无线传输作为一项基本需求。
在普通语音无线信号传输中，通常每次只能传输一个语音信号，这样就导致了无法同时收到两路语音信号，即时性大大降低，且传统的语音立体声无线传输方案电路复杂，频谱利用率低，无法做到灵活分配传输频带。
因此本文的双路语音同传的无线收发***应运而生，通过数字化和模拟化结合的方法，实现了基带语音双路传输的需求。
实用新型内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种双路语音同传的无线收发***，该无线收发***传输距离较远，可高质量地对双路语音信号进行无线收发，且频谱的利用率较高。
实现本发明目的的技术方案是：
一种双路语音同传的无线收发***，包括双路语音无线发送装置、双路语音无线接收装置，两路语音信号输入至双路语音无线发送装置，双路语音无线发送装置对两路信号进行合并为一个合路信号，将合路信号进行FM调制无线发送至双路语音无线接收装置，双路语音无线接收装置将发送装置发送来的FM信号进行接收，解调后得到合路信号，然后对合路信号进行分离，得到两路语音信号；
所述的双路语音无线发送装置，包括依次连接的导频信号发生器、导频信号放大器、第一乘法器、第一高通滤波器、加法器、ARM主控制器、直接数字频率合成器、功率放大器和发射天线，导频信号放大器的信号输出端还与加法器的信号输入端连接，语音信号A从第一乘法器输入，语音信号B从加法器输入；
所述的双路语音无线接收装置，包括接收天线、FM解调器、低通滤波器、第二高通滤波器、锁相环、比较器、分频器、第二乘法器；接收天线的输入端与发射天线无线连接，接收天线的输出端与FM解调器的信号输入端连接，FM解调器的信号输出端分别与低通滤波器、锁相环、第二高通滤波器的输入端连接，锁相环的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与分频器的输入端连接，分频器的输出端与第二乘法器的输入端连接，第二高通滤波器的输入端与第二乘法器的输入端连接，低通滤波器的输出端输出语音信号B，第二乘法器的输出端输出语音信号A。
所述的导频信号发生器， AD9959直接数字合成器，具备四个500MSps的同步通道，每个通道输出信号可独立控制不同频率、相位和幅度，独立输出无明显失真频率达200MHz，具有优良的宽带和窄带SFDR。
所述的导频信号放大器，采用THS3091低失真电流反馈运算放大器，电路采用±5V供电，具备210Mhz增益带宽、7300 V/µs高压摆率、低噪声密度和低失调电压等特性。
所述的第一乘法器，是基于AD835芯片的乘法器，AD835为高性能四象限乘法器，工作频率为DC-500MHz，电路+5V供电，具有较高线性度和极低失真特性。
所述的加法器，采用OPA2227 运算放大器构成反相加法器，具有稳定的单位增益并具有高压摆率 (2.3V/µs)和宽带宽 (8MHz)。
所述的第一高通滤波器、第二高通滤波器，采用LM358运算放大器组成的有源RC滤波器，8阶巴特沃斯逼近，拓扑结构采用Salley-Key型，高通滤波器-3dB截止频率参数为15KHz。
所述的ARM主控制器，采用STM32F407VGT6 32位嵌入式微处理器，基于Cortex-M4内核，具备80个GPIO通用引脚、USART接口、12位ADC、1MB FLASH、192KB SRAM等丰富内外设资源，主频速度最高可达168MHz。
所述的直接数字频率合成器，采用AD9910 直接数字频率合成芯片，内置14位数字模拟转换器，支持高达1Gsps采样速率，可输出0-400MHz无明显失真信号，具备低功耗、优良的杂散抑制性能和低的相位噪声。
所述的功率放大器，本***频带***频增益为30dB。
所述的FM解调器，采用CXA1691芯片FM / AM收音IC，内置音频功率放大器，可直接对FM信号进行解调。
所述的低通滤波器，采用LM358运算放大器组成的有源RC滤波器，8阶巴特沃斯逼近，拓扑结构采用Salley-Key型，低通滤波器-3dB截止频率参数为5KHz。
所述的锁相环，采用LA3361窄带调频解调专用集成电路，内含混频器、振荡器、调频限幅中频放大器、检波器、滤波放大器、扫描控制和带延迟的静噪触发及开关回路。
所述的比较器，采用LM339芯片，内置四个独立的电压比较器。
所述的分频器，采用基于74LS74芯片的分频器，内置了两个独立的 D 上升沿双 d触发器。
所述的第二乘法器，采用基于AD831芯片的乘法器，该芯片是一款低失真、宽动态范围、单芯片混频器，支持500 MHz RF和LO的输入带宽。
有益效果：本发明提供了一种双路语音同传的无线收发***，该***可高质量地传输双路语音信号，大大提高了时效性，通过微控制器的程序数字化控制方法，能灵活地分配占用频带和调制频宽，提高了频谱利用率，调制解调采用FM方式，具有极高的抗干扰特性，满足了基带语音信号双路传输的需求。
附图说明
图1为双路语音无线发送装置的结构框图；
图2为双录语音无线接收装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述，但不是对本发明的限定。
一种双路语音同传的无线收发***，包括双路语音无线发送装置、双路语音无线接收装置，两路语音信号输入至双路语音无线发送装置，该装置会对两路信号进行合并为一个合路信号，之后将合路信号进行FM调制无线发送。双路语音无线接收装置可以将发送装置发送出来的FM信号进行接收，解调后得到合路信号，然后对合路信号进行分离，即可得到两路语音信号。
如图1所示，所述的双路语音无线发送装置，包括导频信号发生器、导频信号放大器、乘法器、加法器、高通滤波器、ARM主控制器、直接数字频率合成器、功率放大器；
导频信号发生器输出与导频信号放大器输入连接；导频信号放大器输出分别与乘法器输入、加法器输入相连接；语音信号源A路与乘法器输入连接，语音信号源B路与加法器输入连接；乘法器输出与高通滤波器输入连接；高通滤波器输出与加法器输入连接；ARM主控制器的输入与加法器输出连接。ARM主控制器的输出信号与直接数字频率合成器连接；直接数字频率合成器的输出与功率放大器输入连接；功率放大器输出连接至天线。
如图2所示，所述的双路语音无线接收装置，包括FM解调器、低通滤波器、高通滤波器、锁相环、比较器、分频器、乘法器；
FM解调器输出分别与低通滤波器输入、高通滤波器输入连接；高通滤波器输出与锁相环输入连接；锁相环输出与比较器输入连接；比较器输出与分频器输入连接；分频器输出与乘法器输入连接；乘法器输出与低通滤波器输入连接；
所述的导频信号发生器， AD9959直接数字合成器，具备四个500MSps的同步通道，每个通道输出信号可独立控制不同频率、相位和幅度，独立输出无明显失真频率达200MHz，具有优良的宽带和窄带SFDR。
所述的导频信号放大器，采用THS3091低失真电流反馈运算放大器，电路采用±5V供电，具备210Mhz增益带宽、7300 V/µs高压摆率、低噪声密度和低失调电压等特性。
所述的乘法器，采用AD835芯片。AD835为高性能四象限乘法器，工作频率为DC-500MHz，电路+5V供电，具有较高线性度和极低失真特性。
所述的加法器，采用OPA2227 运算放大器构成反相加法器，具有稳定的单位增益并具有高压摆率 (2.3V/µs)和宽带宽 (8MHz)。
所述的高通滤波器，采用LM358运算放大器组成的有源RC滤波器, 8阶巴特沃斯逼近，拓扑结构采用Salley-Key型，高通滤波器-3dB截止频率参数为15KHz。
所述的ARM主控制器，采用STM32F407VGT6 32位嵌入式微处理器，基于Cortex-M4内核，具备80个GPIO通用引脚、USART接口、12位ADC、1MB FLASH、192KB SRAM等丰富内外设资源，主频速度最高可达168MHz。ARM主控制器的控制接口输出连接直接数字频率合成器，以进行命令和频率字的发送。
所述的直接数字频率合成器，采用AD9910 直接数字频率合成芯片，内置14位数字模拟转换器，支持高达1Gsps采样速率，可输出0-400MHz无明显失真信号，具备低功耗、优良的杂散抑制性能和低的相位噪声。
所述的功率放大器，本***频带***频增益为30dB。
所述的FM解调器，采用CXA1691芯片FM / AM收音IC，内置音频功率放大器，可直接对FM信号进行解调。
所述的低通滤波器，采用LM358运算放大器组成的有源RC滤波器, 8阶巴特沃斯逼近，拓扑结构采用Salley-Key型，低通滤波器-3dB截止频率参数为5KHz。
所述的高通滤波器，采用LM358运算放大器组成的有源RC滤波器, 8阶巴特沃斯逼近，拓扑结构采用Salley-Key型，高通滤波器-3dB截止频率参数为15KHz。
所述的锁相环，采用LA3361窄带调频解调专用集成电路，内含混频器、振荡器、调频限幅中频放大器、检波器、滤波放大器、扫描控制和带延迟的静噪触发及开关回路。
所述的比较器，采用LM339芯片，内置四个独立的电压比较器。
所述的分频器，采用芯片74LS74,芯片，内置了两个独立的 D 上升沿双 d 触发器。
所述的乘法器，采用芯片AD831，该芯片是一款低失真、宽动态范围、单芯片混频器，支持500 MHz RF和LO的输入带宽。
本发明***的工作原理为：
双路语音信号的FM非线性调制和解调，发射端利用微处理器控制DDS直接数字频率合成器来产生中心频率为48.5MHz的FM信号，其中调制信号为语音信号B路、语音信号A路与发射端乘法器输出上变频信号、导频信号三路信号的加合，通过微处理器的实时ADC采样并控制DDS输出FM信号，经功率放大后天线发射至空间中。
空间中交变的电磁波信号可由接收天线感应耦合后经LNA和接收带通滤波器处理，再经调频接收机下混频后，B路语音信号可由低通滤波器直接滤波输出，A路信号由接收端乘法器与相干载波信号进行混频后低通滤波得到，其中由锁相环锁定调频接收机下混频信号中的导频信号二倍频成分，再通过比较器和分频器二分频得到上述的导频信号，该导频信号即作为上述相干载波信号参与A路解调。本***中载波、导频信号和最大频偏等参数可由微处理器数字化控制，在无明显失真的前提下可实现最大频偏限制在25KHz内，具有较高频谱利用率。
Claims (9)
1.一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，包括双路语音无线发送装置、双路语音无线接收装置，两路语音信号输入至双路语音无线发送装置，双路语音无线发送装置对两路信号进行合并为一个合路信号，将合路信号进行FM调制无线发送至双路语音无线接收装置，双路语音无线接收装置将发送装置发送来的FM信号进行接收，解调后得到合路信号，然后对合路信号进行分离，得到两路语音信号；
所述的双路语音无线发送装置，包括依次连接的导频信号发生器、导频信号放大器、第一乘法器、第一高通滤波器、加法器、ARM主控制器、直接数字频率合成器、功率放大器和发射天线，导频信号放大器的信号输出端还与加法器的信号输入端连接，语音信号A从第一乘法器输入，语音信号B从加法器输入；
所述的双路语音无线接收装置，包括接收天线、FM解调器、低通滤波器、第二高通滤波器、锁相环、比较器、分频器、第二乘法器；接收天线的输入端与发射天线无线连接，接收天线的输出端与FM解调器的信号输入端连接，FM解调器的信号输出端分别与低通滤波器、锁相环、第二高通滤波器的输入端连接，锁相环的输出端与比较器的输入端连接，比较器的输出端与分频器的输入端连接，分频器的输出端与第二乘法器的输入端连接，第二高通滤波器的输入端与第二乘法器的输入端连接，低通滤波器的输出端输出语音信号B，第二乘法器的输出端输出语音信号A。
2.根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的导频信号发生器，为AD9959直接数字合成器。
3.根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的导频信号放大器，为THS3091低失真电流反馈运算放大器。
4.根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的第一乘法器，是基于AD835芯片的乘法器。
5. 根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的加法器，采用OPA2227 运算放大器构成反相加法器。
6.根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的第一高通滤波器、第二高通滤波器，采用LM358运算放大器组成的有源RC滤波器。
7. 根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的ARM主控制器，采用STM32F407VGT6 32位嵌入式微处理器。
8. 根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的直接数字频率合成器，采用AD9910 直接数字频率合成芯片的合成器，内置14位数字模拟转换器。
9. 根据权利要求1所述的一种双路语音同传的无线收发***，其特征在于，所述的FM解调器，采用CXA1691芯片FM / AM收音IC，内置音频功率放大器；
所述的低通滤波器，采用基于LM358运算放大器组成的有源RC滤波器；
所述的锁相环，为基于LA3361窄带调频解调专用集成电路；
所述的比较器，为基于LM339芯片，内置四个独立的电压比较器；
所述的分频器，为基于74LS74芯片的分频器，内置两个独立的 D 上升沿双 d 触发器；
所述的第二乘法器，为基于AD831芯片的乘法器。
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|---|---|---|---|---|
| CN113432641A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-09-24 | 浙江大学 | 一种用于深海地层长期多参数监测装置 |
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