从信号频率角度划分,一款完整的对讲机样机可以分为射频和基带两部分,其中基带部分直接受用户控制且能衍生出的花样最多,以下列出了对讲机系统中常用的基带资源。
状态指示
控制动作输入
操作界面显示
信息存储模块
音频信号输入/输出模块
音频信号处理模块
亚音频信号编码/解码模块
MCU控制器
这里我们可以进行具体的描述。
状态指示
发射和接收是对讲机使用过程中最基本的两个状态,为了方便用户判断,通常情况下,对讲机会以最显眼的形式提示用户当前系统所处的状态。绝大多数专业机利用不同颜色LED指示灯完成该操作,也有部分带有显示屏的专业机利用显示屏上指示图标来告知状态。对于民用机,情况恰巧相反,利用显示屏指示的情况占到多数。不论以哪种方式,系统都需要开辟一定软硬件资源协助。
操作动作输入
结合前面所说,对讲机系统在使用中进行状态切换时,需要一定的外部触发条件,如何提供触发条件,不同的机型会在形式上有一定的变化,不过,PTT功能最为基本。此外一些功能如MONI、SCAN、MENU、数字键盘矩阵……这些都是由用户定义,借助于按键触发的操作。除此之外,还有一些较为特殊的操作接口,如,模拟音量旋钮、数字编码器旋钮和外接耳机线控等等,都是根据具体情况,借助MCU得以实现。
操作界面显示
这种资源,只针对具备LCD显示屏对讲机系统。通常,这类系统的用户界面都较为复杂,配合一定的功能按键,对系统运行状况进行配置。并且,应用于对讲机系统中的LCD多为段码显示类型,可以直接利用具有段码LCD驱动能力的MCU进行控制,在口线资源紧张的条件下,也可借助额外的专用驱动芯片。当然,假如系统规划中使用的是点阵型LCD,那就需要借助专用的驱动芯片。
信息存储模块
很多对讲机系统要求在掉电关机之后,能够将一些关机前的状态信息进行保存,供下次开机后使用。目前业界较为流行使用24C**系列的EEPROM作为存储介质,因为其具有操作规范且简单、成本较低和扩展性好等特点。对于对讲机系统,只需开放两路IO端口控制其即可。此外,也有可能用户使用了自身具备大容量FLASH的MCU,那么以特殊的方式,用户也能将信息写入特定的FLASH存储区。
音频信号输入/输出模块
对讲机最简单的功能是一方面能将语音信号调制发射出去,另一方面,能够从接收到的射频信号中解调出语音信号并外放出来。更具体的,落实到器件角度,就是整个系统中需要能将语音信号转化为模拟电平信号的MICROPHONE,以及最终将模拟电信号转化为声音信号的SPEAKER。不论在传统的模拟对讲领域还是新近的数字对讲领域,系统中语音信号的输入与输出都是相同的,唯一差异的是在MICROPHONE之后,SPEAKER之前信号的处理手段。
音频信号处理模块
在前一点已经提及,在MICROPHONE之后和SPEAKER之前,音频信号会经过一定处理。确切的讲,MICROPHONE之后的信号处理,针对的是发射过程,相应的,SPEAKER之前的信号处理针对接收过程。因为在对讲机系统中,为配合射频的一些指标,需要对语音信号进行一些处理,如滤波、预加重/去加重、压扩、加密/解密和增益控制等等,所以基带资源中,一定需要相应器件进行处理,实现性能方面的要求。同样,处理过程可以是传统的模拟处理方法,也可以是新兴的数字处理方法。
亚音频信号编码/解码模块
由于受到载波频率带宽限制,对讲机普遍采用添加亚音频信号编码/解码模块的方法来增强通话选择性。对于编码模块,它需要在对讲机发射时,产生特定的亚音频波形,在与音频信号复合之后,调制载波。对于解码模块,它需要先将中频解调之后的信号进行低通滤波,分离出亚音频信号之后再对其整形,判断处理完整形波形之后,最终提交解码结果。
MCU控制器
在对讲机系统中,MCU控制器负责控制整个系统的运行,根据不同的器件选型,可能某些前面提及的基带资源,如控制动作输入和信息存储模块,已经集成至MCU当中,这对于用户来说十分有利。系统在实际使用过程中实时响应用户的各种操作,必须依靠MCU发出正确的控制信号,除了协调前面介绍的各种基带资源,对于射频部分也会有相应的处理,例如,在系统切换工作状态时,MCU会利用IO端口控制射频模块的电源供电,并且向射频PLL发送数据。
具备了以上提及的这些基带资源,再配合一定的射频模块,用户就能够将其整合成为实际的对讲机。
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