一种民航甚高频地空通信电台遥控装置的制作方法

1.本实用新型涉及甚高频地空通信领域，具体涉及一种民航甚高频地空通信电台遥控装置。


背景技术：

2.在民航空管领域，民航甚高频地空通信电台遥控装盒为终端设备，管制员使用它操控民航甚高频地空通信电台，完成与飞行员通话，管制民航交通。
3.目前，全球在运行的民航甚高频地空通信电台(话音)，均采用双边带调幅调制(a3e)的话音通信体制。众所周知，该话音通信体制的通信效果，极易被空间电磁环境的优劣左右。由于空间电磁环境愈来愈恶劣，众多设备间的电磁骚扰(emd)愈来愈复杂，在遭遇恶劣天气或复杂电磁环境中工作时，民航甚高频地空通信电台话音的sql(静噪)时常被无用信号冲开，向遥控盒输出与正常工作无关的非人声噪音，或者是信噪比偏低的话音信号，这些都会严重影响交通秩序和飞行安全。
4.虽然，现有民航甚高频地空通信电台已采用中频门限值、中频载噪比、音频门限值、音频信噪比等指标来实现话音sql(静噪)，但仍然时有误判情况，给民航甚高频地空通信电台遥控盒输出无用音频信号(噪音)。而现有民航甚高频地空通信电台遥控盒，sql(静噪)处理方案为：直接采用民航甚高频地空通信电台sql(静噪)(不做进一步处理)信号、检测音频的载噪比等简单处理方法，sql(静噪)正确率不甚理想，同时，话音信号的信噪比有待提高。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种民航甚高频地空通信电台遥控装置，加入音频选通电路，通过可编程器件判别人声信号控制电路的通断，同时，采用数字滤波技术，从而提高音频静噪的正确率和音频信号的信噪比。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种民航甚高频地空通信电台遥控装置，包括依次连接的e&m接口、音频预处理电路、音频放大电路和音频驱动电路，其特征在于，在音频预处理电路和音频放大电路之间设有音频选通电路；
8.所述音频选通电路包括串联的adc转换器、数字滤波器、dac转换器和开关，adc转换器连接音频预处理电路输出端，开关与音频放大电路串联，还包括人声判别模块，所述人声判别模块用于从adc转换器接收转化后的音频数据，根据对音频数据进行判别得到电平信号，当音频数据为人声数据时，输出高电平控制开关闭合，连通音频选通电路；当音频数据不是人声数据时，输出低电平控制开关断开，关闭音频选通电路。
9.进一步地，所述音频放大电路包括串接的第一音频放大器、数字电位器和第二音频放大器，第一音频放大器与开关连接，所述第二音频放大器与音频驱动电路连接，数字电位器对音频信号进行音量调节；音频放大电路对音频信号进行了两次音频放大，提高话音
信号的幅度。
10.进一步地，所述音频驱动电路包括串接的rc滤波电路、音频功率放大器和音频播放设备，所述rc滤波电路与音频放大电路连接。
11.进一步地，所述音频播放设备包括耳机和喇叭。
12.进一步地，还包括录音接口，所述录音接口与音频驱动电路的输出端连接，用于将音频进行相应处理后给外部录音设备提供录音接口。
13.现有民航甚高频地空通信电台遥控装置中，音频静噪处理方法一般是直接采用民航甚高频地空通信电台的音频信号进行静噪(不做进一步处理)、检测音频的信噪比，当信噪比满足一定的阈值条件时，产生静噪使能信号；处理方法比较简单，静噪正确率不甚理想，本实用新型通过在音频预处理电路和音频放大电路之间加入音频选通电路，在音频选通电路中引入人声判别模块，人声判别模块使用可编程器件和电路，例如dsp芯片，在现有的dsp芯片中植入已公开的一些现有的人声判别算法对经adc转换后的音频数据进行处理和判断，根据判断后产生的电平信号控制开关的通断，实现静噪过程，本方案的重点在于：在现有的遥控装置中加入带有人声判别功能的可编程器件和电路组成的选通电路，带有人声判别功能的可编程器件根据已编程的人声判别算法对输入的音频信号进行判别，然后产生高低电平控制选通电路的通断，当判别结果是人声时产生高电平控制电路连通，并将经过数字滤波处理后的音频信号经两次音频放大后输出，当结果不是人声时，产生低电平控制电路断开，不对外输出音频，这样可以提高遥控装置的音频信噪比并且提高静噪正确率。
14.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
15.本实用新型一种民航甚高频地空通信电台遥控装置，设置音频选通电路，采用带有人声判别功能的dsp等可编程芯片进行人声判别，根据判决结果控制音频选通电路是否将经数字滤波处理后的音频信号输出，只有当判别为人声时才闭合开关，连通电路，输出音频信号，实现静噪功能，并且对输出的音频信号进行数字滤波等处理，这样可以大幅提高民航甚高频地空通信电台遥控盒在包括恶劣天气或复杂电磁环境中的静噪正确率和音频信号的信噪比，据实际使用情况统计，静噪正确率达到99.99％以上，遥控装置的话音信噪比高，话音质量mos评分可以达到4.0以上，本实用新型装置的体积小、话音失真小、功耗低、批生产一致性好和可靠性高。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
17.图1为本实用新型通信电台遥控装置内部结构示意图；
18.图2为本实用新型收话音处理模块结构示意图；
19.图3为一种实施方法中通信电台遥控装置与通信电台的连接示意图；
20.图4为一种实施方法中通信电台遥控装置与多台通信电台的连接示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本
实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
22.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
23.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.实施例1
26.如图1所示，本实施例中一种民航甚高频地空通信电台遥控装置，包括依次连接的e&m接口、收音频处理通路和发音频处理通路；所述收音频处理通路和发音频处理通路均与mcu连接，mcu用于状态采集和指示、控制信令产生和输出；e&m接口用于遥控装置与通信电台的音频信号交互；收音频处理通路用于完成从e&m接口接收音频到音频播放设备的音频通路；所述发音频处理模块于完成从麦克风到e&m接口发音频的音频通路；麦克风用于管制员发音频输入；音频播放设备用于音频信号对管制员输出，包括扬声器、耳机或者喇叭等。
27.现有民航甚高频地空通信电台遥控装置中，音频静噪处理方法一般是将接收到的音频信号经过收音频处理通路进行简单的检测音频的信噪比，通过音频预处理电路后将音频通过音频放大电路，最后通过音频驱动电路输出音频信号，音频预处理电路包括高通滤波器和agc处理电路，对音频信号进行滤波、增益调节等处理；但是这样对于一些不需要的噪声信号无法滤除，静噪准确率不高，因此本实施例，如图2所示，在现有的音频预处理电路和音频放大电路之间设有音频选通电路；
28.音频选通电路包括串联的adc转换器、数字滤波器、dac转换器和开关，adc转换器连接音频预处理电路输出端，开关与音频放大电路串联，还包括人声判别模块，所述人声判别模块用于从adc转换器接收转化后的音频数据，根据对音频数据进行判别得到电平信号，当音频数据为人声数据时，输出高电平控制开关闭合，连通音频选通电路；当音频数据不是人声数据时，输出低电平控制开关断开，关闭音频选通电路。
29.接收音频时，通过e&m接口送入收音频预处理电路，对音频信号进行高通滤波、agc增益等处理；将处理后的音频信号进行adc转换，将模拟的音频信号转换成数字信号；将转化为数字信号的音频送入数字滤波器进行数字滤波处理，同时，将音频的数字信号送入人声判别模块进行人声判别；数字滤波处理后的音频数字信号进行dac转换，转换成模拟信号；根据人声判别模块的判别结果，控制开关的通/断，当判别结果为人声时，控制开关接
通，否则开关为断路状态；若音频信号为人声信号，通过开关电路输出到音频放大电路中，根据需要使用的音频播放设备通过对应的音频播放模块的处理后输出到音频播放设备输出音频信号。人声判别模块使用带有人声判别功能的dsp等可编程器件实现人声的判断，需要说明的是，对人声的判断过程为现有的人声判别方法，本方案的重点在于将在现有的遥控装置中加入带有人声判别功能的可编程器件和电路组成的选通电路，以此提高遥控装置的音频信噪比并且提高静噪正确率，对于使用的人声判别方法不做限制。
30.在一种实施方式中，民航甚高频地空通信电台遥控装置还包括录音接口，所述录音接口分别与收音频处理模块和发音频处理模块连接，用于收音频处理模块和发音频处理模块的音频进行相应处理后给外部录音设备录音。
31.上述音频放大电路包括串接的第一音频放大器、数字电位器和第二音频放大器，第一音频放大器与开关连接，所述第二音频放大器与音频驱动电路连接，数字电位器对音频信号进行音量调节；对音频信号进行两次音频放大，都能提高话音质量，上述音频驱动电路包括串接的rc滤波电路、音频功率放大器和音频播放设备，音频播放设备包括耳机和喇叭等将音频信号输出。
32.在一种实施方式中，如图3所示，民航甚高频地空通信电台遥控装置与通信电台的连接方式可以为一对一连接，包括甚高频地空通信电台、通信电台遥控装置、管制席位，通信电台遥控装置的e&m接口与通信电台的e&m接口连接；甚高频地空通信电台用于接收/发射空间射频信号，解调出音频信号并通过e&m接口对电台遥控装置输出；电台遥控装置进行相应处理和人声判别后，判断是人声才对管制员席位输出；管制员席位为管制员工作的具体环境。
33.在另一种实施例中，如图4所示，可将一个通信电台遥控装置通过切换器与多部民航甚高频地空通信电台连接，切换器用于音频信号通路切换，话音信号处理过程与上述过程一致。
34.综上所述，在通信电台遥控装置中设置人声判别模块，采用dsp等可编程芯片进行人声判别，将判别结果输入mcu中控制接收话音信号的输出，实现静噪，同时，对输出的话音信号进行数字滤波等处理，将大幅提高民航甚高频地空通信电台遥控盒在包括恶劣天气或复杂电磁环境中的静噪正确率和话音信号的信噪比。
35.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。