一种短波专网信息终端的制作方法

1.本实用新型属于短波通信技术应用领域，尤其是一种短波专网信息终端。


背景技术：

2.短波电台由于体制不同，应用场景和发射功率不同，制造厂家众多，导致不同型号电台产品操作逻辑和使用方法均不相同，对于日常操作电台设备的报务员来说，操作麻烦，培训学习成本高。
3.随着短波通信技术的发展，不仅要求通过电台能进行模拟话音通信，还要求可以通过短波modem组网进行数据报和话音通信。由于短波电台设备的型号规格众多，且不具备统一通信体制的modem模块，导致通信双方在电台设备型号不一致的情况下，出现沟通建链困难，通信效率低，有时甚至无法进行沟通和通信，网系可靠性弱等问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种短波专网信息终端，以解决背景技术所涉及的问题。
5.本实用新型提供一种短波专网信息终端，包括：
6.计算机平台；
7.等幅报处理模块，与所述计算机平台通信连接，用于实现等幅报自动抄收和拍发；
8.信号交换矩阵，与所述计算机平台通信连接，用于整机内部多种不同modem基带信号、外部输入音频信号、内部合成音频/基带信号进行交换；
9.多种通信功能模块，分别与所述信号交换矩阵的输出端通信连接；
10.外部接口模块，与所述通信功能模块、信号交换矩阵相连接，用于实现整机外部接口信号交换。
11.优选地或可选地，所述短波专网信息终端通过遥控接口和信道接口连接至短波信道设备；通过有线网络连接至报务员操作席位。
12.优选地或可选地，所述短波信道设备为短波电台或短波接入控制器。
13.优选地或可选地，所述通信功能模块包括：
14.综合modem模块，用于实现综合modem数据传输、同步选频建链功能；
15.最低限度modem模块，用于实现最低限度数据通信；
16.有线电话模块，用于实现话音的有无线转接功能。
17.优选地或可选地，所述外部接口模块包括前面板和后面板；所述后面板设置有多组终端接口，用于外部信道设备连接使用，在所述前面板设置有多个终端接口和人机交互界面，用于人机交互操作使用。
18.优选地或可选地，所述外部接口模块包括：至少一个信道接口、至少两个网口、至少四个usb接口、至少一个遥控口、至少一个电话接口、至少一个授时接口、至少一个电源接口、至少一个外接显示用vga接口。
19.优选地或可选地，所述信号交换矩阵包括：单片机、第一音频切换矩阵、第二音频切换矩阵、第三音频切换矩阵、第一数控电位器，第二数控电位器；
20.所述第一音频切换矩阵，一端与电台信道口相连接，另一端与话音端、喇叭相连接；用于将电台收音频转换为话音信号；
21.所述第二音频切换矩阵，一端与第三音频切换矩阵相连接，另一端与短波modem 输出端相连接；用于输出短波modem的音频信号；
22.所述第三音频切换矩阵，位于所述第一音频切换矩阵、所述第二音频切换矩阵与所述电台信道口连接通路上，用于将所述短波modem音频信号或话音信号转换为电台发音频；
23.第一数控电位器，位于所述第一音频切换矩阵与所述喇叭的连接通路上；
24.第二数控电位器，位于所述第三音频切换矩阵与所述电台信道口的连接通路上；
25.单片机，与所述第一音频切换矩阵、第二音频切换矩阵、第三音频切换矩阵、第一数控电位器，第二数控电位器相连接。
26.优选地或可选地，所述单片机采用自主可控国产化单片机gd32f450。
27.优选地或可选地，还包括：与所述计算机平台、信号交换矩阵、多种通信功能模块相连接的电源模块，接收外部供电并为机内各模块供电；所述电源模块为输入为220v 交流，输出分别为12v、
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12v、5v和3.3v直流的电源。
28.本实用新型涉及一种短波专网信息终端，相较于现有技术，具有如下有益效果：
29.1、通过遥控接口和信道接口连接短波电台，兼容不同体制的短波电台或短波接入控制器，适配多种不同体制、功率的短波电台设备，将短波电台的通信操作统一化，提升了可操作性,降低了报务员的学习和操作难度；
30.2、通过内置的综合modem模块，统一实现不同电台设备之间的数据报传递和声码话传递，提高了通信效率。
31.3、通过内置的等幅报处理模块，智能实现等幅报信号的自动发送和抄收功能。
32.4、通过内置的综合modem模块，实现同步选频建链，为短波通信建链技术提供一种新的建链方式，提升了短波通信效率。
33.5、通过内置的最低限度modem模块，提高了短波高抗干扰通信能力，可以在极低信噪比的情况下实现最低限度数据通信，完成短波通信任务。
34.6、采用标准2u19英寸机架结构设计，应用广泛，便于机房、车载等多种应用环境。
35.综上，本实用新型通过内置多种用于建链和信号处理的功能模块，通过遥控接口和信道接口连接至短波信道设备；通过有线网络连接至报务员操作席位。通过适配多种短波信道设备，统一短波业务的操作交互方式和通信体制，有效解决现役系统设备通信沟通建链困难、报文传送效率低、网系可靠性弱等问题，降低报务员的操作难度，提升了通信效率。
附图说明
36.图1是本实用新型中信息终端工作原理示意图
37.图2是本实用新型中信息终端硬件组示意图。
38.图3是本实用新型中终端内部模块信号流向示意图。
39.图4是本实用新型中后面板的接口示意图。
40.图5是本实用新型中等幅报模块组成架构示意图。
41.图6是本实用新型中综合modem模块组成架构示意图。
42.图7是本实用新型中有线电话模块组成架构示意图。
43.图8是本实用新型中信号交换矩阵组成架构示意图。
44.附图标记为：计算机平台1、等幅报处理模块2、信号交换矩阵3、综合modem模块4、最低限度modem模块5、有线电话模块6、外部接口模块7、电源模块8、后面板71、信道接口72、网口73、usb接口74、遥控口75、电话接口76、授时接口77、电源接口78、vga接口79、单片机31、第一音频切换矩阵32、第二音频切换矩阵33、第三音频切换矩阵34、第一数控电位器35，第二数控电位器36。
具体实施方式
45.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
46.参阅附图1至8，一种短波专网信息终端，包括：计算机平台1、等幅报处理模块2、信号交换矩阵3、综合modem模块4、最低限度modem模块5、有线电话模块6、外部接口模块7、电源模块8、后面板71、信道接口72、网口73、usb接口74、遥控口75、电话接口76、授时接口77、电源接口78、vga接口79、单片机31、第一音频切换矩阵32、第二音频切换矩阵33、第三音频切换矩阵34、第一数控电位器35，第二数控电位器36。
47.其中，短波专网信息终端采用采用标准2u19英寸机架结构设计，便于机房、车载等多种应用环境。参阅附图1至3，短波专网信息终端由计算机平台1、信号交换矩阵3、各通信功能模块、外部接口模块7和电源模块8组成。计算机平台1用于实现整机系统运行，各功能模块服务运行。等幅报处理模块2与计算机平台1通信连接，用于实现等幅报自动抄收和拍发功能。信号交换矩阵3的与计算机平台1通信连接，用于整机内部多种不同modem基带信号、外部输入音频信号、内部合成音频/基带信号等进行交换。多种通信功能模块分别与信号交换矩阵3通信连接，通信功能模块包括：综合modem 模块4、最低限度modem模块5和有线电话模块6。其中，综合modem模块4用于实现综合modem数据传输、同步选频建链功能；最低限度modem模块5用于实现最低限度数据通信；有线电话模块6用于实现话音有无线转接功能。外部接口模块7分别设置在前面板和后面板71上；后面板71设置有多组终端usb接口74，用于外部设备连接使用，前面板包括终端usb接口74和人机交互界面，用于人机交互操作使用。参阅附图4，设置在后面板71上的外部接口模块7包括：一个采用航空插座的信道接口72(600ω阻抗，四线平衡输入输出)、两个rj45形式的网口73、两个type
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a形式的usb接口 74、一个采用航空插座的遥控口75、一个rj11形式的电话接口76、一个采用航空插座的授时接口77、一个采用航空插座的电源接口78、一个外接显示用vga接口79。电源模块8与计算机平台1、信号交换矩阵3、多种通信功能模块相连接，用于实现整机电源转换，接收外部供电并为机内各模块供电；电源模块8为输入为220v交流，输出分别为12v、
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12v、5v和3.3v直流的电源。
48.在进一步实施例中，所述等幅报处理模块是一款基于人工智能的自动收发报嵌入式板卡，完成短波摩尔斯码自动发报和收报功能。所述嵌入式板卡接口简单易用，上电即可开始工作。方便安装与固定，环境适应性强。参阅附图5，所述等幅报模块组成架构为：将外部音频通过接口，传入采样ad芯片，通过fpga芯片运行人工智能算法，将输入的音频识别转化为对应的等幅报编码，通过单片机实现接口控制，转换为串口或 usb口信息，输出至整机计算机平台。能够将摩尔斯码报文自动转换成文本报文、摩尔斯码报文自动发送。另外，在所述嵌入式板卡需要散热的地方为fpga，板卡在出厂时会自带散热装置，在必要时设计风道从散热表面流过，在本实施例中，风道设计不做强制要求。
49.在进一步实施例中，参阅附图6，所述综合modem模块采用华微科技研制的通信专用芯片，其内置两颗dsp，主片主要完成信号识别、从片控制及外部资源的管理，从片主要完成数据的运算处理，包括编译码和调制解调等；外置存储芯片采用兆易创新的国产化flash芯片，作为模块的程序存储介质；微控制器芯片采用兆易创新的国产化 mcu，管理短波传输模块与主板间报文数据收发；数模转换芯片采用苏州顺芯的ad/da 采样芯片，实现信号高速高精度数模/模数转换；时钟芯片采用南京海疆科技的高稳晶振，为集成电路提供外部高速时钟信号；看门狗电路采用圣邦微电子专用芯片，用于系统的复位控制。
50.在进一步实施例中，所述最低限度modem模块选用通用硬件模块，其型号为 jdsv001。其采用了高抗干扰的通信体制和技术，可以实现在低信噪比环境下的高可靠性传输。
51.在进一步实施例中，参阅附图7，所述有线电话模块包含语音检测单元、语音合成单元、拨号电路、二四线转换电路、拨号音识别电路，通过二线接口与电话线连接，通过串口与计算机平台连接，与上层应用软件进行信息交互完成话音有无线转接通信功能，具体功能包含软件拨号、摘机、挂机、语音导航、软件ptt等。
52.参阅附图8，信号交换矩阵3包括：单片机31、第一音频切换矩阵32、第二音频切换矩阵33、第三音频切换矩阵34、第一数控电位器35，第二数控电位器36。第一音频切换矩阵32一端与电台信道口相连接，另一端与话音端、喇叭相连接；用于将电台收音频转换为话音信号。第二音频切换矩阵33一端与第三音频切换矩阵34连接，另一端与短波modem输出端相连接；用于输出短波modem的音频信号。第三音频切换矩阵 34位于第一音频切换矩阵32、第二音频切换矩阵33与电台信道口连接通路上，用于将短波modem传递数据报或话音信号转换为电台发音频；第一数控电位器35位于第一音频切换矩阵32与喇叭的连接通路上；第二数控电位器36位于第三音频切换矩阵34与电台信道口的连接通路上；单片机31采用自主可控国产化单片机gd32f450，单片机 31与第一音频切换矩阵32、第二音频切换矩阵33、第三音频切换矩阵34、第一数控电位器35，第二数控电位器36相连接。当然，对于本领域技术人员而言，在信号交换矩阵3中还包括其它运算放大电路、电平匹配电路、ptt光耦电路，具体连接结构可参见说明附图，在此不一一叙述。通过信号交换矩阵3将整机内部多种不同modem基带信号、外部输入音频信号、内部合成音频/基带信号等进行交换，并通过计算机平台1选择后，输出至外部接口模块7。
53.在使用过程中，整机通过遥控接口77和信道接口72链接至短波信道设备；通过有线网络连接至报务员操作席位，通过信号交换矩阵3将整机内部多种不同modem基带信号、外部输入音频信号、内部合成音频/基带信号等进行交换，并通过计算机平台1 选择后，输
出至外部接口模块7。其中，内置的综合modem模块4统一实现不同电台设备之间的数据报传递和声码话传递；通过内置的等幅报处理模块2实现等幅报信号的自动发送和抄收功能；内置的综合modem模块4实现同步选频建链，为短波通信建链技术提供一种新的建链方式，提升了短波通信效率；内置的最低限度modem模块5，实现最低限度数据通信模块，实现短波高抗干扰通信，可以实现在极低信噪比的情况下，完成短波通信任务。整机适配多种短波信道设备，统一短波业务的操作交互方式、通信体制，有效解决现有系统设备通信沟通建链困难、报文传送效率低、网系可靠性弱等问题。降低了报务员的操作难度，提升了通信效率。
54.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。