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

* 對(duì)講機(jī)入網(wǎng)對(duì)講
對(duì)講機(jī)之間通過(guò)基地臺(tái)及工作于無(wú)線/無(wú)線轉(zhuǎn)接方式的轉(zhuǎn)接器轉(zhuǎn)發(fā)直接對(duì)講，與任何有線電話(huà)及無(wú)繩電話(huà)互不干擾。

* 電話(huà)（或無(wú)繩電話(huà)）呼叫全部對(duì)講機(jī)

一部有線電話(huà)（或無(wú)繩電話(huà)）撥號(hào)呼叫對(duì)講機(jī)網(wǎng)占用的電話(huà)號(hào)碼，振鈴三次后，有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器自動(dòng)摘機(jī)，接通有線/無(wú)線及無(wú)線/無(wú)線話(huà)音通道，有線電話(huà)與全部對(duì)講機(jī)以會(huì)議方式通話(huà)。通話(huà)完畢，有線方掛機(jī)，無(wú)線方聽(tīng)忙音三秒鐘，有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器拆掉有線/無(wú)線話(huà)音通道。

* 對(duì)講機(jī)呼叫有線電話(huà)

一部對(duì)講機(jī)按著PTT（Press To Talk）時(shí)按下 * 鍵，釋放PTT后聽(tīng)見(jiàn)撥號(hào)音，再按著PTT撥某一部有線電話(huà)（或者無(wú)繩電話(huà)）號(hào)碼，再釋放PTT聽(tīng)回鈴，有線方摘機(jī)雙方通話(huà)，所有其他對(duì)講機(jī)可參與通話(huà)。通話(huà)完畢，有線方掛機(jī)，無(wú)線方聽(tīng)忙音三秒鐘，有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器拆掉有線/無(wú)線話(huà)音通道。

* 召集會(huì)議

調(diào)度員可設(shè)置多部有線電話(huà)、無(wú)繩電話(huà)及對(duì)講機(jī)（占用有線號(hào)碼，包括所有對(duì)講機(jī)）參加會(huì)議。會(huì)議最多60個(gè)有線用戶(hù)號(hào)碼，其中雙向通話(huà)用戶(hù)（雙工用戶(hù)）22 個(gè)號(hào)碼。對(duì)講機(jī)應(yīng)設(shè)置為雙向通話(huà)用戶(hù)。指揮長(zhǎng)為雙向通話(huà)用戶(hù)，統(tǒng)一指揮全部參加會(huì)議的用戶(hù)，向全部會(huì)議用戶(hù)發(fā)指令，會(huì)議中的其他雙向通話(huà)用戶(hù)（包括全部對(duì)講機(jī)）可對(duì)指令應(yīng)答。

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

關(guān)鍵技術(shù)分析

對(duì)于有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器來(lái)說(shuō)，進(jìn)行可靠的語(yǔ)音存在檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)入有線通信網(wǎng)及不同對(duì)講機(jī)通話(huà)的基礎(chǔ)。早期一般采用比較簡(jiǎn)單的能量檢測(cè)方法，對(duì)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(guò)零率和自適應(yīng)門(mén)限等，但是對(duì)于干擾強(qiáng)度大、類(lèi)型復(fù)雜的無(wú)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(duì)于我們這里的語(yǔ)音存在檢測(cè)有自身的特點(diǎn)，首先，不能簡(jiǎn)單地按照話(huà)音的有無(wú)控制轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)的收發(fā)狀態(tài)，因?yàn)橐话闳苏f(shuō)話(huà)的過(guò)程中難免會(huì)有停頓。其次，因?yàn)槭褂玫沫h(huán)境并不能達(dá)到無(wú)噪的要求，如果背景噪聲太大，那么必然會(huì)引起轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)的狀態(tài)不穩(wěn)定。因此，在這里我們選用信令檢測(cè)的方法，即通過(guò)程控交換機(jī)的用戶(hù)線信令和對(duì)講機(jī)的DTMF信號(hào)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程控交換機(jī)用戶(hù)線信令主要有鈴流、撥號(hào)音、忙音、回鈴音等。

如圖2所示。當(dāng)固定電話(huà)撥打?qū)χv機(jī)的時(shí)候，有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器通過(guò)單片機(jī)在檢測(cè)到程控交換機(jī)振鈴電流（25Hz）信令三次后自動(dòng)摘機(jī)，接收來(lái)自交換機(jī)的語(yǔ)音信號(hào)，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)控制轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)的收/發(fā)狀態(tài)。并在通話(huà)過(guò)程中，用固定電話(huà)的話(huà)音對(duì)對(duì)講機(jī)進(jìn)行控制，有話(huà)音的情況下將轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)置于發(fā)射狀態(tài)，無(wú)話(huà)音時(shí)置于接受狀態(tài)；固定電話(huà)掛機(jī)后，有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器接收來(lái)自交換機(jī)的忙音信令，自動(dòng)掛機(jī)，并通過(guò)單片機(jī)控制PTT將對(duì)講機(jī)置于接收狀態(tài)。在對(duì)講機(jī)撥打固定電話(huà)時(shí)，有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器通過(guò)單音/DTMF檢測(cè)模塊接收來(lái)自對(duì)講機(jī)的DTMF信號(hào)，這里的DTMF信號(hào)分為三種：“*”為呼叫有線，單音/DTMF檢測(cè)模塊檢測(cè)到“*”信令之后，從中提取目標(biāo)電話(huà)的號(hào)碼，自動(dòng)摘機(jī)，再生DTMF信號(hào)并發(fā)送到交換機(jī)，同時(shí)將轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)置于發(fā)射狀態(tài)，以便及時(shí)向通話(huà)對(duì)講機(jī)反饋線路情況，如果目標(biāo)電話(huà)忙，將忙音（450Hz+25Hz）發(fā)射到通話(huà)對(duì)講機(jī)，并在10秒鐘后自動(dòng)掛機(jī)，將對(duì)講機(jī)切回到接收狀態(tài)，如果目標(biāo)電話(huà)空閑則將回鈴音發(fā)往通話(huà)對(duì)講機(jī)，目標(biāo)電話(huà)摘機(jī)后，信令檢測(cè)電路重新開(kāi)始工作；“#61”為開(kāi)發(fā)射機(jī)，進(jìn)行無(wú)線對(duì)講機(jī)之間對(duì)講，“#60”為關(guān)閉基站發(fā)射機(jī)。使用信令檢測(cè)方式可以很好的避免噪聲和話(huà)音控制等問(wèn)題，同時(shí)還可以保證控制的準(zhǔn)確性，在實(shí)踐過(guò)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(wèn)題，因?yàn)樵谶M(jìn)行轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)收發(fā)控制的時(shí)候，不僅來(lái)自固定電話(huà)的話(huà)音會(huì)進(jìn)入話(huà)音檢測(cè)電路，同樣的，來(lái)自通話(huà)對(duì)講機(jī)的話(huà)音會(huì)進(jìn)入話(huà)音檢測(cè)電路當(dāng)中，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)接對(duì)講機(jī)收發(fā)狀態(tài)混亂，無(wú)法完成正常通話(huà)。應(yīng)用有線/無(wú)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(wèn)題。同時(shí)也可完成用戶(hù)信號(hào)到接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的二/四線轉(zhuǎn)換。

對(duì)于通話(huà)中由于信令檢測(cè)及PTT握鍵等造成的延時(shí)，使對(duì)講機(jī)用戶(hù)可能聽(tīng)不到有線用戶(hù)開(kāi)始講話(huà)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(guò)單片機(jī)中的軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有線語(yǔ)音信號(hào)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(duì)于重要的有線/無(wú)線轉(zhuǎn)接器部分，我們采用專(zhuān)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(huà)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(hào)完成自動(dòng)摘掛機(jī)操作，DTMF信號(hào)的接收、分解和恢復(fù)以及信號(hào)狀態(tài)燈光指示等功能。在實(shí)際應(yīng)用中，電話(huà)通話(huà)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。