[發明專利]基于紫蜂協議的無線廣播系統

在審

• 申請號: 201410469711.3
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104219636A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張勝;陳銘永;吳錦飛;梅陽陽;錢憶;張晉;倪晗悅;侯小湄
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是基于紫蜂協議(Zigbee)的無線廣播系統，屬于無線通信的技術領域。

背景技術

廣播系統是傳播公共信息的一種工具，廣泛應用于工廠、校園、車站、辦公樓等公共場所。廣播系統可以播放背景音樂，在突發緊急事故時轉為警報廣播。

隨著無線通信技術的發展，無線廣播技術的研究和運用正受到越來越多的關注。早期的廣播系統采用有線廣播，有線廣播需要立桿架線，成本極高，而且覆蓋范圍有限，信號失真也較為嚴重；而現在較為流行的無線廣播系統采用無線調幅或調頻技術，實現了語音信號的無線傳輸，避免了立桿架線麻煩，同時具有使用方便和成本低等優點，但也存在一些不足，如地下管道、大樓地下室等一些無線信號不能直接接收或一時沒有現成廣播系統的地方，就不能隨時應用。本系統的主要功能就是實現上述應急通信，為消防、救援等需要應急通信的場合提供應急廣播服務。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種低成本高性能的應急無線廣播系統，是一套基于紫蜂協議(Zigbee)無線通信及脈沖編碼調制(PCM)編譯碼的無線廣播系統，可以為多個終端設備提供語音廣播，實現語音信號的高保真傳輸，還具有加密傳輸、自動組網等功能。

技術方案：本發明的基于Zigbee的無線廣播系統包括語音信號處理電路、PCM編碼及多路時鐘發生電路、信號發送電路、Zigbee無線網絡、第一無線接收電路、第二無線接收電路、…、第n無線接收電路、第一PCM譯碼電路、第二PCM譯碼電路、…、第nPCM譯碼電路、第一語音輸出電路、第二語音輸出電路、…、第n語音輸出電路；其中，語音信號處理電路、PCM編碼及多路時鐘發生電路、信號發送電路順序連接，信號發送電路將信號發送至Zigbee無線網絡，信號經過Zigbee無線網絡分別傳輸到第一無線接收電路、第二無線接收電路、…、第n無線接收電路，第一無線接收電路、第一PCM譯碼電路、第一語音輸出電路順序連接，第二無線接收電路、第二PCM譯碼電路、第二語音輸出電路順序連接，第n無線接收電路、第nPCM譯碼電路、第n語音輸出電路順序連接。

所述的語音信號放大電路采用一個話筒和一個型號為“OP07”的集成電路，其中，話筒實現語音信號的聲-電轉換，轉換后的信號經過一個電容器隔離直流信號后再經過一個電阻器后接到型號為“OP07”的IN-端，型號為“OP07”的集成電路的IN-端和OUT端通過一個滑動變阻器連接，改變滑動變阻器的大小可以對信號進行放大。

所述的PCM編碼及多路時鐘發生電路采用型號為“TP3067”的集成電路，其中，語音信號分別經過一個固定電阻器和一個滑動變阻器接到型號為“TP3067”集成電路的VFxI-端和GSx端，型號為“TP3067”的集成芯片的FSx端接8KHz的脈沖信號、BCLKx端和MCLKx端均接2.048MHz的脈沖信號。

所述的第一PCM譯碼電路、第二PCM譯碼電路、…、第nPCM譯碼電路，具有相同的電路結構，均采用型號為“TP3067”的集成電路，在該電路中，將二進制數字信號接到型號為“TP3067”集成電路的DR端，型號為“TP3067”集成電路的VPO-通過一個電阻接到VPI端、VFRO端通過一個滑動變阻器接到VPI端，型號為“TP3067”的集成芯片的FSR端接8KHz的脈沖信號、BCLKR/CLKSEL端和MCLKR/PDn端均接2.048MHz的脈沖信號，在型號為“TP3067”的VPO+端可得到譯碼后的語音信號。

所述的Zigbee無線網絡采用型號為“CC2530”的集成模塊電路，運用簇狀網絡拓撲組成無線通信網絡。

所述的PCM編碼及多路時鐘發生電路、第一PCM譯碼電路、第二PCM譯碼電路、…、第nPCM譯碼電路中所需要的2.048MHz主時鐘信號采用型號為12C5A60S2的單片機產生；2.048MHz的時鐘信號采用型號為74161的集成電路進行256分頻獲得8KHz的時鐘信號。

所述的信號發送電路采用型號為“CC2530”的集成電路，該電路將PCM編碼輸出的數字信號發送至Zigbee無線網絡，由Zigbee無線網絡將數字信號發送到各個接收終端。

所述的Zigbee無線網絡由Zigbee協調器、Zigbee路由器組建，二者均由型號為“CC2530”的集成電路構成。Zigbee協調器是一個全功能設備，是整個網絡的控制者，它負責自動組建網絡、協調各個路由器并向路由器發送經過編碼的數據；路由器作為數據的中轉站，可以和協調器進行相互通信，其主要作用是接收來自協調器的數據并發送給所有的無線接收終端。