* 对讲机入网对讲
对讲机之间通过基地台及工作于无线/无线转接方式的转接器转发直接对讲,与任何有线电话及无绳电话互不干扰。
* 电话(或无绳电话)呼叫全部对讲机
一部有线电话(或无绳电话)拨号呼叫对讲机网占用的电话号码,振铃三次后,有线/无线转接器自动摘机,接通有线/无线及无线/无线话音通道,有线电话与全部对讲机以会议方式通话。通话完毕,有线方挂机,无线方听忙音三秒钟,有线/无线转接器拆掉有线/无线话音通道。
* 对讲机呼叫有线电话
一部对讲机按着PTT(Press To Talk)时按下 * 键,释放PTT后听见拨号音,再按着PTT拨某一部有线电话(或者无绳电话)号码,再释放PTT听回铃,有线方摘机双方通话,所有其他对讲机可参与通话。通话完毕,有线方挂机,无线方听忙音三秒钟,有线/无线转接器拆掉有线/无线话音通道。
* 召集会议
调度员可设置多部有线电话、无绳电话及对讲机(占用有线号码,包括所有对讲机)参加会议。会议最多60个有线用户号码,其中双向通话用户(双工用户)22 个号码。对讲机应设置为双向通话用户。指挥长为双向通话用户,统一指挥全部参加会议的用户,向全部会议用户发指令,会议中的其他双向通话用户(包括全部对讲机)可对指令应答。
整个系统可以实现无空隙覆盖很大范围内需要通话的地域,完成指挥调度通话任务,同时通过数字程控交换机上的二线环路中继板与外线市话相连,可以使系统内部用户和市话用户进行通信。
关键技术分析
对于有线/无线转接器来说,进行可靠的语音存在检测是实现对讲机入有线通信网及不同对讲机通话的基础。早期一般采用比较简单的能量检测方法,对噪声比较敏感,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,但是对于干扰强度大、类型复杂的无线信道或存在强干扰噪声条件下的有线信道仍然难以适应。对于我们这里的语音存在检测有自身的特点,首先,不能简单地按照话音的有无控制转接对讲机的收发状态,因为一般人说话的过程中难免会有停顿。其次,因为使用的环境并不能达到无噪的要求,如果背景噪声太大,那么必然会引起转接对讲机的状态不稳定。因此,在这里我们选用信令检测的方法,即通过程控交换机的用户线信令和对讲机的DTMF信号。国家标准规定的程控交换机用户线信令主要有铃流、拨号音、忙音、回铃音等。
如图2所示。当固定电话拨打对讲机的时候,有线/无线转接器通过单片机在检测到程控交换机振铃电流(25Hz)信令三次后自动摘机,接收来自交换机的语音信号,同时通过单片机控制转接对讲机的收/发状态。并在通话过程中,用固定电话的话音对对讲机进行控制,有话音的情况下将转接对讲机置于发射状态,无话音时置于接受状态;固定电话挂机后,有线/无线转接器接收来自交换机的忙音信令,自动挂机,并通过单片机控制PTT将对讲机置于接收状态。在对讲机拨打固定电话时,有线/无线转接器通过单音/DTMF检测模块接收来自对讲机的DTMF信号,这里的DTMF信号分为三种:“*”为呼叫有线,单音/DTMF检测模块检测到“*”信令之后,从中提取目标电话的号码,自动摘机,再生DTMF信号并发送到交换机,同时将转接对讲机置于发射状态,以便及时向通话对讲机反馈线路情况,如果目标电话忙,将忙音(450Hz+25Hz)发射到通话对讲机,并在10秒钟后自动挂机,将对讲机切回到接收状态,如果目标电话空闲则将回铃音发往通话对讲机,目标电话摘机后,信令检测电路重新开始工作;“#61”为开发射机,进行无线对讲机之间对讲,“#60”为关闭基站发射机。使用信令检测方式可以很好的避免噪声和话音控制等问题,同时还可以保证控制的准确性,在实践过程中证明是切实可行的。
侧音消除是一个极其重要的问题,因为在进行转接对讲机收发控制的时候,不仅来自固定电话的话音会进入话音检测电路,同样的,来自通话对讲机的话音会进入话音检测电路当中,这样势必会导致转接对讲机收发状态混乱,无法完成正常通话。应用有线/无线转接器的二/四线转换消侧音电路可以减轻这一问题。同时也可完成用户信号到接收机和发射机的二/四线转换。
对于通话中由于信令检测及PTT握键等造成的延时,使对讲机用户可能听不到有线用户开始讲话时的几个音节,降低了转接的通信效果。我们可以通过单片机中的软件编程来实现对有线语音信号进行可靠的延时,从而克服由PTT延时造成的剪音现象。
系统实现
在该系统的硬件设计中,对于重要的有线/无线转接器部分,我们采用专用的DTMF编解码芯片结合51系列单片机加上必要的通话电路完成。主要实现与有线通信网的接口,根据接收到的交换机信号完成自动摘挂机操作,DTMF信号的接收、分解和恢复以及信号状态灯光指示等功能。在实际应用中,电话通话芯片我们选用的是荷兰飞利浦公司的TEA1062,DTMF编解码芯片我们选用的是Mitel公司的MT8880,单片机我们选用的是Atmel公司的89C51。