[發明專利]一種雙模塊數據處理的對講機系統

有效

• 申請號: 202011151514.9
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN113393849B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 袁梅;梁向東;汪鵬程;黃潔文
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學南寧分校
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G10L19/02;G10L19/032
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 崔建章

1.一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，包括：

壓縮模塊，其用于實時接收拾音器傳輸過來的模擬語音信號，并將模擬語音信號AD轉化為語音數據，然后將語音數據進行壓縮得到傳輸序碼列；

LoRa無線發送模塊，其用于將壓縮模塊的傳輸序碼列無線發送給窄帶物聯網，傳輸給其他對講機接收；

LoRa無線接收模塊，其用于將從窄帶物聯網傳輸過來的其他對講機的傳輸序碼列無線接受給解壓模塊；

解壓模塊，其用于實時接受LoRa無線接收模塊傳輸來的其他對講機的傳輸序碼列進行解壓；

語音播放器，其用于將解壓模塊解壓后的語音信號播放發聲；

壓縮模塊壓縮語音數據的具體過程為：

連續實時截取總時長為t的語音數據，然后按t/2 n 的間隔時間對所述語音數據取點，當取夠2 n 個點時作為第N幀數據；

將所述第N幀數據進行高頻預加重，將高頻預加重后的時域數據轉成頻域數據，再將頻域數據求模計算功率譜得到頻譜，以及在所述頻譜中選取各次諧波幅值，并將各次諧波幅值的最大幅值除以選取各次諧波幅值的次數得到總衰減系數；

將各次諧波幅值與總衰減系數相除得到4位量化的各次諧波幅度比；

將所述第N幀數據和所述頻譜結合進行基波分析得到基波頻率值；

將所述基波頻率值、各次諧波幅度比和總衰減系數按照數據傳輸協議的幀數據格式排列生成第N幀數據的傳輸序碼列；

其中，t取20ms-60ms,n＝7、8、9；N為正整數。

2.根據權利要求1所述的一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，所述壓縮模塊和解壓模塊分別都用ISD9160芯片。

3.根據權利要求1所述的一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，所述時域數據轉成頻域數據的具體方式為通過傅里葉變換得到；所述基波分析具體方式為將第N幀數據和所述頻譜采用最小二乘法計算每次諧波的標準間隔；所述的傳輸序碼列通過窄帶物聯網傳輸。

4.根據權利要求3所述的一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，所述在所述頻譜中選取各次諧波幅值具體為：在20-2000Hz的頻段中選取14個峰值點，得到第1～14次諧波的幅值，在2200—2600Hz頻段中取最高幅值為第15次諧波幅值，3000-3600Hz頻段取最高幅值為第16次諧波幅值，總共得到第1～16次諧波幅值；將第1～16次諧波幅值與總衰減系數相除得到4位量化的第1～16次諧波幅度比；其中，總衰減系數為取1～16次諧波幅值中的最大幅值除以16得到。

5.根據權利要求4所述的一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，當t＝50ms，n＝8時，對所述語音數據取點的間隔時間為t/2 n ＝50/256ms，所述傳輸序碼列的長度為12個字節，第1個字節作為起始碼，最后1個字節作為結束碼，第2個字節作為基波頻率值，第3至10個字節依次作為第1～16次諧波幅度比，第11個字節作為總衰減系數。

6.根據權利要求5所述的一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，在連續實時截取總時長為t的語音數據之前，還包括將拾音器傳輸過來的語音信號進行預處理、增益放大、A/D轉化后得到語音數據，并將語音數據存入內存，便于連續實時幀截取。

7.根據權利要求6所述的一種雙模塊數據處理的對講機系統，其特征在于，解壓模塊解壓傳輸序碼列的具體過程為：對窄帶物聯網發送過來的傳輸序碼列進行連續實時接收，接收的傳輸序碼列與壓縮方法中的數據傳輸協議的幀數據格式相同；

將接收的傳輸序碼列按數據傳輸協議的幀數據格式分離出第N幀數據的基波頻率值、各次諧波幅度比以及總衰減系數；

將各次諧波幅度比與總衰減系數相乘后得到各次諧波幅值；

將各次諧波幅值與基波頻率值進行反傅里葉變換，生成時域上的語音數據；

將語音數據去高頻預加重，再D/A轉化后得到語音信號。