一种摩尔斯码自动识别与解码的电路模块的制作方法

1.本实用新型涉及短波通信技术领域，尤其涉及一种摩尔斯码自动识别与解码的电路模块。


背景技术：

2.目前短波通信中正式的工作任务和内容，都是通过机要提供的纸质或电子报文底稿，下发到各级台站后进行发送，执行台站完成抄收、校对工作。这一过程依靠人工、手工的环节较多，过程比较耗时，而且容易出现人为因素导致的错误。为了培养一个合格的短波报务员，前期基础技能培训需要4～8个月左右，之后还需要上机实操训练，完成上述专业培训后方能独立完成短波收发报业务操作，周期太长、成本较高。按照现有短波通信台站“一人一席一网(专)”值勤模式，无法很好满足大项任务和日常值勤的工作需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种摩尔斯码自动识别与解码的电路模块，能够替代人工自动完成摩尔斯码的接收、解码等抄收工作，并完成校对，避免了人工业务耗时、易错的缺点，能够满足大项任务和日常值勤的工作需求，并且采用了嵌入式计算机与操作系统的设计，在通信过程中实现了操作上的自动化与智能化，提高了短波摩尔斯通信的效率与通信质量。
4.本实用新型具有低功耗、集成度高、体积小、便于安装使用的优点，具体采用了嵌入式计算机子模块、fpga电路子模块均为可编程平台的电路设计，根据相应的软件编程就能完成摩尔斯码自动解码的功能，以网络电路子模块实现了网络通信，从而简化了电路设计，节约了板卡的空间，更便于安装使用。同时由于嵌入式计算机模块、fpga模块可编程平台化的设计，本实用新型可以根据用户需求在软件层面对功能进行部分修改，从而满足用户多样化的需求。因此本实用新型还具有功能扩展、迭代方便的优点。
5.实现本实用新型目的技术方案是：
6.一种摩尔斯码自动识别与解码的电路模块，包括电源电路子模块、网络电路子模块、fpga电路子模块、主嵌入式计算机子模块、从嵌入式计算机子模块和接口电路，电源电路子模块分别与网络电路子模块、fpga电路子模块、主嵌入式计算机子模块、从嵌入式计算机子模块电联接，所述主嵌入式计算机子模块和从嵌入式计算机子模块均运行有linux系统并且分别与网络电路子模块、fpga电路子模块电连接，所述网络电路子模块、fpga电路子模块、主嵌入式计算机子模块和从嵌入式计算机子模块分别通过接口电路连接上位机和电台，所述电源电路子模块接外部电源。
7.进一步地，所述接口电路设有电源输入接口、千兆网口、ptt口、音频口与串口，所述电源电路子模块的输入端接外部电源输入接口，所述网络电路子模块接千兆网口，所述fpga电路子模块接ptt口，所述主嵌入式计算机子模块、从嵌入式计算机子模块分别接音频口与串口。
8.进一步地，所述电源电路子模块包括电源管理芯片u7电路和电源转化芯片，所述电源管理芯片u7电路的输入端接外部电源，输出端分别接有主、从嵌入式计算机子模块以及第一电源转换芯片电路u4、第二电源转换芯片电路u5和第三电源转换芯片电路u6，所述第一电源转换芯片电路的输出端(dc1.2v)接fpga电路子模块，所述第二电源转换芯片电路的输出端(dc3.3v)接fpga电路子模块，所述第三电源转换芯片电路的输出端(dc3.3v)接网络电路子模块。
9.进一步地，所述fpga电路子模块包括相连设置的fpga芯片电路和第一时钟电路，所述fpga芯片电路的输入端设有四个ptt口连接外部电台，输出端设有两个ptt口连接主嵌入式计算机子模块、两个ptt口连接从嵌入式计算机子模块。
10.进一步地，所述网络电路子模块采用型号为rtl8211e-vb-cg千兆以太网收发芯片。网络电路子模块包括相连设置的网络芯片电路和第三时钟电路。所述网络芯片电路的设有2路双向mdio类型接口分别连接外部上位机的2路网口，2路双向gmii类型接口分别连接主、从嵌入式计算机子模块。
11.进一步地，所述主嵌入式计算机子模块和从嵌入式计算机子模块均包括cpu芯片电路以及分别与cpu芯片电路电连接的emmc芯片电路、ddr3芯片电路和第二时钟电路，所述第二时钟电路同时与emmc芯片电路电连接。
12.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
13.(1)本实用新型具有摩尔斯码自动接收、识别与解码等功能，能够替代人工自动完成摩尔斯码的接收、解码等抄收、校对工作，避免了人工业务耗时、易错的缺点，提高了短波摩尔斯通信过程中的自动化与智能化水平。
14.(2)本实用新型采用了嵌入式计算机模块设计，功耗低，体积小，集成度高，运行linux系统支持通过软件升级来实现模块功能的迭代升级；
15.(3)本实用新型设有fpga电路子模块，用于实现对信号的逻辑控制，可重编程，功能易扩展。
16.(4)本实用新型的电源电路子模块通过电源管理芯片与电源转换芯片共同使用，具有电源转换效率高，运行稳定的优点，能够很好地满足各模块的供电需求。
17.(5)本实用新型做成板卡形式，将所有的输入输出接口都做到一个接口电路上，硬件结构简单，便于安装使用。
附图说明
18.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
19.图1为本实用新型电路原理框图；
20.图2为本实用新型电源电路子模块的电路图；
21.图3为本实用新型fpga电路子模块的电路图；
22.图4为本实用新型网络电路子模块的电路图；
23.图5为本实用新型主/从嵌入式计算机子模块的原理框图。
24.图6为本实用新型接口电路模块的电路图。
具体实施方式
25.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
26.(实施例1)
27.如图1至图6所示的摩尔斯码自动识别与解码的电路模块，包括接口电路、电源电路子模块以及均与电源电路子模块电连接的fpga电路子模块、网络电路子模块、主嵌入式计算机子模块和从嵌入式计算机子模块。
28.其中主、从嵌入式计算机子模块的输入输出端均接网络电路子模块的输入输出端，主、从嵌入式计算机子模块的输出端均与fpga电路子模块的输入端电连接。
29.其中电源电路子模块的输入端接接口电路，实现连接外部电源，输出端与fpga电路子模块、网络电路子模块、主、从嵌入式计算机子模块电连接。
30.其中网络电路子模块输入输出端接接口电路，实现连接外部上位机。
31.其中fpga电路子模块输出端接接口电路，实现连接外部电台。
32.其中主、从嵌入式计算机子模块的输入输出端接接口电路，实现连接外部上位机与电台。
33.主、从嵌入式计算机子模块均运行有linux系统与摩尔斯码自动识别、解码软件。
34.具体地，接口电路设有电源输入接口、千兆网口、音频口、ptt口与串口。电源电路子模块的输入端接电源输入接口，采用dc12v电源输入；网络电路子模块的输入输出端接千兆网口，用于实现外部网络数据交互传输；fpga电路子模块的输出端接ptt口，用于发送ptt信号；主、从嵌入式计算机子模块的输入端各接2路音频口，留作备用音频信号接口，便于以后功能扩展，输入输出端各接1路串口，用于程序调试。
35.电源电路子模块的具体电路图如图2所示，包括输入端接外部电源的电源管理芯片u7电路，电源管理芯片u7电路的输出端分别接有主、从嵌入式计算机子模块以及第一电源转换芯片电路、第二电源转换芯片电路和第三电源转换芯片电路。其中第一电源转换芯片电路、第二电源转换芯片电路和第三电源转换芯片电路均采用型号为ry3408的芯片，电源管理芯片u7电路采用型号为lmz31710的芯片，将dc12v电源转换成dc5v，为主、从嵌入式计算机子模块与ry3408芯片供电。第一电源转换芯片电路将dc5v转换成dc1.2v，输出端接fpga电路子模块。第二电源转换芯片电路将dc5v转换成dc3.3v，输出端接fpga电路子模块。第三电源转换芯片电路将dc5v转换成dc3.3v，输出端接网络电路子模块，从而实现为各模块供电。
36.fpga电路子模块的具体电路图如图3所示，包括相连设置的fpga芯片电路和第一时钟电路，fpga芯片电路采用型号为gw1ns-lv4cqn48es的芯片，输入端设有ptt口分别连接主嵌入式计算机子模块和从嵌入式计算机子模块，输出端设有ptt口连接接口电路模块。
37.网络电路子模块采用型号为rtl8211e-vb-cg千兆以太网收发芯片，电路图如图4，分别为主、从嵌入式计算机子模块各完成1路网络数据在mac层与phy层之间的相互转换，为phy层的外部网络数据与mac层的主、从嵌入式计算机子模块网络数据之间相互转换，从而完成模块内外摩尔斯数据与任务指令等的交互功能。
38.如图5所示，主嵌入式计算机子模块和从嵌入式计算机子模块均包括cpu芯片电路、emmc芯片电路、ddr3芯片电路和第二时钟电路。其中cpu芯片电路采用型号为rk3399的
芯片，通过emmc专有总线连接emmc芯片电路，初始化并驱动emmc芯片电路、ddr3芯片电路，完成软件操作系统与解码软件的运行，同时初始化各接口，完成对外数据交互。emmc芯片电路采用型号为sec928系列的芯片，自带闪存控制器与存储器，完成文件存储与启动程序的快速加载。ddr3芯片电路采用型号为h5tq4g63cfr的芯片作为内存，较ddr2相比功耗与发热量更小，工作频率更高，通过ddr3专有总线连接到cpu芯片电路，起到临时存放cpu运算数据的作用。第二时钟电路通过clock线分别连接cpu芯片电路和emmc芯片电路，提供工作时钟。
39.嵌入式计算机子模块的cpu芯片电路扩展引出gpio类型的接口连到fpga子模块发送ptt信号，并且引出gmii类型接口连接到网络电路，作模块内外网络数据交互；引出gpio类型的接口作为备用的音频输入口；引出usart类型的接口作为串口用作调试接口。
40.如图6所示，接口电路模块的第1～4引脚均连接外部电源的dc12v，第5～8、13、14、31、32引脚均连接外部电源的gnd，第9、10、15、16引脚分别连接外部电台的4个音频口，第11、12、17、18引脚分别连接外部电台的四个ppt口，第21、23引脚与22、24引脚分别是串口1与串口2，分别连接外部上位机的2路串口，第34～37引脚与38～40分别是网络接口a与网络接口b，分别连接外部上位机的2路网口。
41.本实施例通过fpga电路子模块实现信号逻辑控制，完成主、从嵌入式计算机子模块发出的ptt信号的转发。以主嵌入式计算机子模块为平台，运行linux操作系统，完成底层硬件与接口驱动，以及任务收发、参数设置、数据收发、用户管理与文件管理等功能，以从嵌入式计算机子模块为平台，运行linux操作系统，完成具体的摩尔斯码的自动识别与解码运算功能，并设有电源电路子模块将外部电源转换成各个模块所需电源，从而替代人工自动完成摩尔斯码的接收识别与解码等工作，并完成校对，避免了人工业务耗时、易错的缺点，实现了通信过程中的自动化与智能化，提高了短波摩尔斯通信的效率与通信质量，电路呈模块化设计，集成度高，使用网口为主要通信接口，适用性强。
42.以上所述的具体实施例，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例而已，并不用于限制本实用新型，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。