有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)混合指揮調度通信系統的實(shí)現

* 對講機入網(wǎng)對講
對講機之間通過(guò)基地臺及工作于無(wú)線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接方式的轉接器轉發(fā)直接對講，與任何有線(xiàn)電話(huà)及無(wú)繩電話(huà)互不干擾。

* 電話(huà)（或無(wú)繩電話(huà)）呼叫全部對講機

一部有線(xiàn)電話(huà)（或無(wú)繩電話(huà)）撥號呼叫對講機網(wǎng)占用的電話(huà)號碼，振鈴三次后，有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器自動(dòng)摘機，接通有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)及無(wú)線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)話(huà)音通道，有線(xiàn)電話(huà)與全部對講機以會(huì )議方式通話(huà)。通話(huà)完畢，有線(xiàn)方掛機，無(wú)線(xiàn)方聽(tīng)忙音三秒鐘，有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器拆掉有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)話(huà)音通道。

* 對講機呼叫有線(xiàn)電話(huà)

一部對講機按著(zhù)PTT（Press To Talk）時(shí)按下 * 鍵，釋放PTT后聽(tīng)見(jiàn)撥號音，再按著(zhù)PTT撥某一部有線(xiàn)電話(huà)（或者無(wú)繩電話(huà)）號碼，再釋放PTT聽(tīng)回鈴，有線(xiàn)方摘機雙方通話(huà)，所有其他對講機可參與通話(huà)。通話(huà)完畢，有線(xiàn)方掛機，無(wú)線(xiàn)方聽(tīng)忙音三秒鐘，有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器拆掉有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)話(huà)音通道。

* 召集會(huì )議

調度員可設置多部有線(xiàn)電話(huà)、無(wú)繩電話(huà)及對講機（占用有線(xiàn)號碼，包括所有對講機）參加會(huì )議。會(huì )議最多60個(gè)有線(xiàn)用戶(hù)號碼，其中雙向通話(huà)用戶(hù)（雙工用戶(hù)）22 個(gè)號碼。對講機應設置為雙向通話(huà)用戶(hù)。指揮長(cháng)為雙向通話(huà)用戶(hù)，統一指揮全部參加會(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)（包括全部對講機）可對指令應答。

整個(gè)系統可以實(shí)現無(wú)空隙覆蓋很大范圍內需要通話(huà)的地域，完成指揮調度通話(huà)任務(wù)，同時(shí)通過(guò)數字程控交換機上的二線(xiàn)環(huán)路中繼板與外線(xiàn)市話(huà)相連，可以使系統內部用戶(hù)和市話(huà)用戶(hù)進(jìn)行通信。

關(guān)鍵技術(shù)分析

對于有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器來(lái)說(shuō)，進(jìn)行可靠的語(yǔ)音存在檢測是實(shí)現對講機入有線(xiàn)通信網(wǎng)及不同對講機通話(huà)的基礎。早期一般采用比較簡(jiǎn)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(guò)零率和自適應門(mén)限等，但是對于干擾強度大、類(lèi)型復雜的無(wú)線(xiàn)信道或存在強干擾噪聲條件下的有線(xiàn)信道仍然難以適應。對于我們這里的語(yǔ)音存在檢測有自身的特點(diǎn)，首先，不能簡(jiǎn)單地按照話(huà)音的有無(wú)控制轉接對講機的收發(fā)狀態(tài)，因為一般人說(shuō)話(huà)的過(guò)程中難免會(huì )有停頓。其次，因為使用的環(huán)境并不能達到無(wú)噪的要求，如果背景噪聲太大，那么必然會(huì )引起轉接對講機的狀態(tài)不穩定。因此，在這里我們選用信令檢測的方法，即通過(guò)程控交換機的用戶(hù)線(xiàn)信令和對講機的DTMF信號。國家標準規定的程控交換機用戶(hù)線(xiàn)信令主要有鈴流、撥號音、忙音、回鈴音等。

如圖2所示。當固定電話(huà)撥打對講機的時(shí)候，有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器通過(guò)單片機在檢測到程控交換機振鈴電流（25Hz）信令三次后自動(dòng)摘機，接收來(lái)自交換機的語(yǔ)音信號，同時(shí)通過(guò)單片機控制轉接對講機的收/發(fā)狀態(tài)。并在通話(huà)過(guò)程中，用固定電話(huà)的話(huà)音對對講機進(jìn)行控制，有話(huà)音的情況下將轉接對講機置于發(fā)射狀態(tài)，無(wú)話(huà)音時(shí)置于接受狀態(tài)；固定電話(huà)掛機后，有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器接收來(lái)自交換機的忙音信令，自動(dòng)掛機，并通過(guò)單片機控制PTT將對講機置于接收狀態(tài)。在對講機撥打固定電話(huà)時(shí)，有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器通過(guò)單音/DTMF檢測模塊接收來(lái)自對講機的DTMF信號，這里的DTMF信號分為三種：“*”為呼叫有線(xiàn)，單音/DTMF檢測模塊檢測到“*”信令之后，從中提取目標電話(huà)的號碼，自動(dòng)摘機，再生DTMF信號并發(fā)送到交換機，同時(shí)將轉接對講機置于發(fā)射狀態(tài)，以便及時(shí)向通話(huà)對講機反饋線(xiàn)路情況，如果目標電話(huà)忙，將忙音（450Hz+25Hz）發(fā)射到通話(huà)對講機，并在10秒鐘后自動(dòng)掛機，將對講機切回到接收狀態(tài)，如果目標電話(huà)空閑則將回鈴音發(fā)往通話(huà)對講機，目標電話(huà)摘機后，信令檢測電路重新開(kāi)始工作；“#61”為開(kāi)發(fā)射機，進(jìn)行無(wú)線(xiàn)對講機之間對講，“#60”為關(guān)閉基站發(fā)射機。使用信令檢測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確性，在實(shí)踐過(guò)程中證明是切實(shí)可行的。

側音消除是一個(gè)極其重要的問(wèn)題，因為在進(jìn)行轉接對講機收發(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)音檢測電路，同樣的，來(lái)自通話(huà)對講機的話(huà)音會(huì )進(jìn)入話(huà)音檢測電路當中，這樣勢必會(huì )導致轉接對講機收發(fā)狀態(tài)混亂，無(wú)法完成正常通話(huà)。應用有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器的二/四線(xiàn)轉換消側音電路可以減輕這一問(wèn)題。同時(shí)也可完成用戶(hù)信號到接收機和發(fā)射機的二/四線(xiàn)轉換。

對于通話(huà)中由于信令檢測及PTT握鍵等造成的延時(shí)，使對講機用戶(hù)可能聽(tīng)不到有線(xiàn)用戶(hù)開(kāi)始講話(huà)時(shí)的幾個(gè)音節，降低了轉接的通信效果。我們可以通過(guò)單片機中的軟件編程來(lái)實(shí)現對有線(xiàn)語(yǔ)音信號進(jìn)行可靠的延時(shí)，從而克服由PTT延時(shí)造成的剪音現象。

系統實(shí)現

在該系統的硬件設計中，對于重要的有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)轉接器部分，我們采用專(zhuān)用的DTMF編解碼芯片結合51系列單片機加上必要的通話(huà)電路完成。主要實(shí)現與有線(xiàn)通信網(wǎng)的接口，根據接收到的交換機信號完成自動(dòng)摘掛機操作，DTMF信號的接收、分解和恢復以及信號狀態(tài)燈光指示等功能。在實(shí)際應用中，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，單片機我們選用的是Atmel公司的89C51。