[發明專利]一種短波通信數字話音發送接收裝置及傳輸方法

有效

• 申請號: 201410004029.7
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103761972B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 王崢;王欽玉
• 申請（專利權）人: 熊貓電子集團有限公司;南京熊貓漢達科技有限公司
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及短波通信領域，尤其涉及一種短波通信數字話音發送接收裝置及傳輸方法。

背景技術

在短波通信中，信號經過電離層傳播之后，接收端信號振幅隨機起伏變化，稱為“衰落”。信號場強的快速隨機變化稱為快衰落，持續時間僅幾分之一秒到數十秒。信號場強的緩慢隨機變化稱為慢衰落。持續時間比較長，可達幾分鐘甚至幾小時。造成信號衰落的主要原因有多徑干涉，極化變動，電離層吸收變化和電離層運動等。

慢衰落主要是由于電離層D層吸收變化所引起的。它是由電離層電子密度及高度的變化有關。這種慢衰落的持續時間從數分鐘到幾小時不等。日變化、季節變化均屬于慢衰落。吸收衰落對整個短波頻段會產生相同的影響。在電離層沒有其它騷擾的情況下，衰落深度可達平均值以下10dB。

快衰落主要是由于極化衰落和多徑傳播所引起的。快衰落信號的幅度有的服從瑞利分布，有的服從對數正態分布。如前文所述，由于電離層呈現出垂直分層結構特性，并且電離層的密度與高度隨機變化，導致經過不同傳播路徑到達接收端的信號不能保持穩定的相位差，不穩定的相位差會造成信號幅度的快衰落。這種衰落主要是由于不同路徑信號的干涉所造成的，因此，一般也稱其為“干涉衰落″。干涉衰落具有明顯的頻率選擇性。并且由于短波信道的均方根時延擴展一般較大，因此相關帶寬較小。從較短的觀察周期來看，信號的幅度衰落服從瑞利分布。在進行短波信道仿真的時候，一般認為信道為瑞利衰落信道。信號衰落時，信號場強變化高達30dB，有時可達60～80dBtll。衰落時，接收端信噪比惡化，系統誤碼率升高，給短波通信帶來很大的影響。

短波信道還存在極化衰落。由于地磁場干擾，經電離層傳播的平面極化波會分裂為兩個橢圓極化波。當電離層的電子密度隨機起伏時，每個橢圓極化波的橢圓主軸方向也隨改變，在接收天線上的感應電勢產生隨機起伏。極化衰落也屬于快衰落。一般占全部衰落的10％～15％左右。

正是由于短波信道是一個多徑衰落信道，具有嚴重的時變色散性，為了降低對信噪比的要求，短波通信中一般采用600bps低編碼速率聲碼話通信，但是低速率聲碼話的話音質量始終不令人滿意。

發明內容

為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種短波通信數字話音發送接收裝置及傳輸方法，以解決傳統短波通信數字話音質量不高的問題并可進行話音的回放控制。

為實現上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種短波通信數字話音發送裝置，該裝置包括音頻發送設備、控制處理模塊、語音管理模塊和音頻接收設備；所述控制處理模塊包括音頻A/D模塊、聲碼編碼器、數據發送模塊、聲碼解碼器、SPI接口模塊和音頻D/A模塊；

所述音頻發送設備將音頻模擬信號發送音頻A/D模塊，所述音頻A/D模塊對接受的音頻模擬信號進行模數轉換后，將獲得的音頻數字信號發送給聲碼編碼器，所述聲碼編碼器對接收到的音頻數字信號進行編碼后發送給數據發送模塊，同時通過SPI接口模塊發送給語音管理模塊；所述數據發送模塊將編碼后的音頻數字信號以ARQ數傳方式進行發送；所述語音管理模塊對接收到的編碼后的音頻數字信號進行存儲，并將存儲的音頻數字信號通過SPI接口模塊發送給聲碼解碼器，所述聲碼解碼器對接收到的音頻數字信號進行解碼，并發送給音頻D/A模塊，所述音頻D/A模塊對解碼后的音頻數字信號進行數模轉換，并將獲得的音頻模擬信號發送給音頻接收設備進行音頻回放。

更進一步的，聲碼編碼器和聲碼解碼器采用高編碼速率聲碼器進行編碼，高編碼速率聲碼器采用大于600bps速率聲碼器，比如2400bps聲碼器。

一種短波通信數字話音接收裝置，該裝置包括控制處理模塊、語音管理模塊和音頻接收設備，所述控制處理模塊包括數據接收模塊、SPI接口模塊、聲碼解碼器和音頻D/A模塊；

所述數據接收模塊將接收到的音頻數字信號發送給聲碼解碼器，還通過SPI接口模塊發送給語音管理模塊；所述語音管理模塊將接收到的音頻數字信號進行存儲，并將存儲的音頻數字信號發送給聲碼解碼器；所述聲碼解碼器對接收到的音頻數字信號進行解碼后發給音頻D/A模塊，所述音頻D/A模塊將解碼后的音頻數字信號進行數模轉換后發送給音頻接收設備。

更進一步的，聲碼解碼器采用高速率聲碼器進行解碼，高編碼速率聲碼器采用大于600bps速率聲碼器，比如2400bps聲碼器。

一種短波通信數字話音控制傳輸方法，包括如下步驟：

發送端：

（1）初始狀態；

（2）判斷是否需要發送音頻模擬信號，若是，跳入步驟（3），否則，跳入步驟（6）；