有線/無線混合指揮調(diào)度通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

* 對講機(jī)入網(wǎng)對講
對講機(jī)之間通過基地臺及工作于無線/無線轉(zhuǎn)接方式的轉(zhuǎn)接器轉(zhuǎn)發(fā)直接對講，與任何有線電話及無繩電話互不干擾。

* 電話（或無繩電話）呼叫全部對講機(jī)

一部有線電話（或無繩電話）撥號呼叫對講機(jī)網(wǎng)占用的電話號碼，振鈴三次后，有線/無線轉(zhuǎn)接器自動摘機(jī)，接通有線/無線及無線/無線話音通道，有線電話與全部對講機(jī)以會議方式通話。通話完畢，有線方掛機(jī)，無線方聽忙音三秒鐘，有線/無線轉(zhuǎn)接器拆掉有線/無線話音通道。

* 對講機(jī)呼叫有線電話

一部對講機(jī)按著PTT（Press To Talk）時(shí)按下 * 鍵，釋放PTT后聽見撥號音，再按著PTT撥某一部有線電話（或者無繩電話）號碼，再釋放PTT聽回鈴，有線方摘機(jī)雙方通話，所有其他對講機(jī)可參與通話。通話完畢，有線方掛機(jī)，無線方聽忙音三秒鐘，有線/無線轉(zhuǎn)接器拆掉有線/無線話音通道。

* 召集會議

調(diào)度員可設(shè)置多部有線電話、無繩電話及對講機(jī)（占用有線號碼，包括所有對講機(jī)）參加會議。會議最多60個(gè)有線用戶號碼，其中雙向通話用戶（雙工用戶）22 個(gè)號碼。對講機(jī)應(yīng)設(shè)置為雙向通話用戶。指揮長為雙向通話用戶，統(tǒng)一指揮全部參加會議的用戶，向全部會議用戶發(fā)指令，會議中的其他雙向通話用戶（包括全部對講機(jī)）可對指令應(yīng)答。

整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無空隙覆蓋很大范圍內(nèi)需要通話的地域，完成指揮調(diào)度通話任務(wù)，同時(shí)通過數(shù)字程控交換機(jī)上的二線環(huán)路中繼板與外線市話相連，可以使系統(tǒng)內(nèi)部用戶和市話用戶進(jìn)行通信。

關(guān)鍵技術(shù)分析

對于有線/無線轉(zhuǎn)接器來說，進(jìn)行可靠的語音存在檢測是實(shí)現(xiàn)對講機(jī)入有線通信網(wǎng)及不同對講機(jī)通話的基礎(chǔ)。早期一般采用比較簡單的能量檢測方法，對噪聲比較敏感，只適用于高信噪比的條件。改進(jìn)后的一些方法，如過零率和自適應(yīng)門限等，但是對于干擾強(qiáng)度大、類型復(fù)雜的無線信道或存在強(qiáng)干擾噪聲條件下的有線信道仍然難以適應(yīng)。對于我們這里的語音存在檢測有自身的特點(diǎn)，首先，不能簡單地按照話音的有無控制轉(zhuǎn)接對講機(jī)的收發(fā)狀態(tài)，因?yàn)橐话闳苏f話的過程中難免會有停頓。其次，因?yàn)槭褂玫沫h(huán)境并不能達(dá)到無噪的要求，如果背景噪聲太大，那么必然會引起轉(zhuǎn)接對講機(jī)的狀態(tài)不穩(wěn)定。因此，在這里我們選用信令檢測的方法，即通過程控交換機(jī)的用戶線信令和對講機(jī)的DTMF信號。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程控交換機(jī)用戶線信令主要有鈴流、撥號音、忙音、回鈴音等。

如圖2所示。當(dāng)固定電話撥打?qū)χv機(jī)的時(shí)候，有線/無線轉(zhuǎn)接器通過單片機(jī)在檢測到程控交換機(jī)振鈴電流（25Hz）信令三次后自動摘機(jī)，接收來自交換機(jī)的語音信號，同時(shí)通過單片機(jī)控制轉(zhuǎn)接對講機(jī)的收/發(fā)狀態(tài)。并在通話過程中，用固定電話的話音對對講機(jī)進(jìn)行控制，有話音的情況下將轉(zhuǎn)接對講機(jī)置于發(fā)射狀態(tài)，無話音時(shí)置于接受狀態(tài)；固定電話掛機(jī)后，有線/無線轉(zhuǎn)接器接收來自交換機(jī)的忙音信令，自動掛機(jī)，并通過單片機(jī)控制PTT將對講機(jī)置于接收狀態(tài)。在對講機(jī)撥打固定電話時(shí)，有線/無線轉(zhuǎn)接器通過單音/DTMF檢測模塊接收來自對講機(jī)的DTMF信號，這里的DTMF信號分為三種：“*”為呼叫有線，單音/DTMF檢測模塊檢測到“*”信令之后，從中提取目標(biāo)電話的號碼，自動摘機(jī)，再生DTMF信號并發(fā)送到交換機(jī)，同時(shí)將轉(zhuǎn)接對講機(jī)置于發(fā)射狀態(tài)，以便及時(shí)向通話對講機(jī)反饋線路情況，如果目標(biāo)電話忙，將忙音（450Hz+25Hz）發(fā)射到通話對講機(jī)，并在10秒鐘后自動掛機(jī)，將對講機(jī)切回到接收狀態(tài)，如果目標(biāo)電話空閑則將回鈴音發(fā)往通話對講機(jī)，目標(biāo)電話摘機(jī)后，信令檢測電路重新開始工作；“#61”為開發(fā)射機(jī)，進(jìn)行無線對講機(jī)之間對講，“#60”為關(guān)閉基站發(fā)射機(jī)。使用信令檢測方式可以很好的避免噪聲和話音控制等問題，同時(shí)還可以保證控制的準(zhǔn)確性，在實(shí)踐過程中證明是切實(shí)可行的。

側(cè)音消除是一個(gè)極其重要的問題，因?yàn)樵谶M(jìn)行轉(zhuǎn)接對講機(jī)收發(fā)控制的時(shí)候，不僅來自固定電話的話音會進(jìn)入話音檢測電路，同樣的，來自通話對講機(jī)的話音會進(jìn)入話音檢測電路當(dāng)中，這樣勢必會導(dǎo)致轉(zhuǎn)接對講機(jī)收發(fā)狀態(tài)混亂，無法完成正常通話。應(yīng)用有線/無線轉(zhuǎn)接器的二/四線轉(zhuǎn)換消側(cè)音電路可以減輕這一問題。同時(shí)也可完成用戶信號到接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的二/四線轉(zhuǎn)換。

對于通話中由于信令檢測及PTT握鍵等造成的延時(shí)，使對講機(jī)用戶可能聽不到有線用戶開始講話時(shí)的幾個(gè)音節(jié)，降低了轉(zhuǎn)接的通信效果。我們可以通過單片機(jī)中的軟件編程來實(shí)現(xiàn)對有線語音信號進(jìn)行可靠的延時(shí)，從而克服由PTT延時(shí)造成的剪音現(xiàn)象。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，對于重要的有線/無線轉(zhuǎn)接器部分，我們采用專用的DTMF編解碼芯片結(jié)合51系列單片機(jī)加上必要的通話電路完成。主要實(shí)現(xiàn)與有線通信網(wǎng)的接口，根據(jù)接收到的交換機(jī)信號完成自動摘掛機(jī)操作，DTMF信號的接收、分解和恢復(fù)以及信號狀態(tài)燈光指示等功能。在實(shí)際應(yīng)用中，電話通話芯片我們選用的是荷蘭飛利浦公司的TEA1062，DTMF編解碼芯片我們選用的是Mitel公司的MT8880，單片機(jī)我們選用的是Atmel公司的89C51。