[發明專利]基于DSP和LORA無線模塊的語音通信系統

在審

• 申請號: 202011350419.1
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112383317A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張亦希;常浩宇;王業芳
• 申請（專利權）人: 西安烽火電子科技有限責任公司
• 主分類號: H04B1/3827
• 分類號: H04B1/3827;H04B1/40;H04Q5/24;H04W4/70
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 寇蘭英

本發明公開了一種基于DSP和LORA無線模塊的語音通信系統，包括：多個通信終端節點，每個通信終端節點與一個或多個通信終端節點進行語音通信；每個通信終端節點包含天線、LORA無線模塊和DSP芯片；每個通信終端節點的語音發出過程：原始語音信息通過麥克風口進入DSP芯片，DSP芯片對原始語音信號進行數字信號處理，得到待傳輸數字信號，待傳輸數字信號通過LORA無線模塊傳至天線發出。本發明采用具有較高接收靈敏度的LORA無線模塊，只需要22dBm的發射功率，就可以實現3km的通信距離，減小了通信終端的體積、重量和功耗，且大大降低通信終端成本。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種基于DSP和LORA無線模塊的語音通信系統。

背景技術

現代移動通信系統由于依賴基站、核心網絡等基礎設施，因此只能覆蓋人口稠密區域，且通信費用較貴。

與現代移動系統不同，模擬對講機不依賴任何基礎設施，是一種主要用來為3～5km區域內的人群或團體提供語音業務的通信系統，由于采用較低的工作頻段(450MHz)、較大的發射功率(5W左右)、模擬FM調制方式，因此具有可快速部署、能夠適應各種地理環境如：平原、山地、城市和建筑物內等、實現一對多通信、沒有通信費用且通信終端價格低廉等優點，因此已被廣泛應用于石油化工、建筑施工、物業管理、酒店餐廳、海洋運輸、商場超市、公安消防、災害救援、戶外旅游、學校、安防等領域。

而數字對講機則采用了GMSK(高斯最小頻移鍵控)調制方式、低速率聲碼器和簡單的無線媒介接入協議，克服了模擬對講機只支持單一半雙工模擬語音業務的缺點，實現了單路、全雙工數字話音和短消息業務。但是現有的數字對講機大多依賴于國外技術，使得通信終端的價格較高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提出一種基于DSP和LORA無線模塊的語音通信系統，采用具有較高接收靈敏度的LORA無線模塊，只需要22dBm的發射功率，就可以實現3km的通信距離，減小了通信終端的體積、重量和功耗，且大大降低通信終端成本。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以解決。

基于DSP和LORA無線模塊的語音通信系統，包括：多個通信終端節點，每個通信終端節點與一個或多個通信終端節點進行語音通信；

每個通信終端節點包含天線、LORA無線模塊和DSP芯片；每個通信終端節點的語音發出過程：原始語音信息通過麥克風口進入DSP芯片，DSP芯片對原始語音信號進行數字信號處理，得到待傳輸數字信號，待傳輸數字信號通過LORA無線模塊傳至天線發出；每個通信終端節點的語音接收過程與語音發出過程順序相反，即由天線接收直至麥克風輸出。

進一步地，所述DSP芯片內集成有音頻預處理模塊、噪聲對消模塊、語音激活檢測模塊、軟聲碼器和無線媒介接入協議；所述音頻預處理模塊對原始語音信息進行模數轉換和編碼形成數字信號；所述噪聲對消模塊用于對環境噪聲進行抑制，以消除環境噪聲；所述語音激活檢測模塊用于檢測數字信號中是否包含語音，當發現包含語音時，將語音采樣送給聲碼器，否則，將語音采樣丟棄；所述聲碼器用于對數字語音信息進行壓縮或解壓，所述無線媒介接入協議將壓縮后的數字語音在指定的時隙中通過LORA無線模塊發送出去。

進一步地，每個通信終端節點通過串口與上位機連接，使上位機通過串口與無線媒介接入協議進行信息互通。

進一步地，所述通信終端節點的通信距離為3-5km。

進一步地，所述LORA無線模塊為SX1268芯片，其使用頻段為433MHz。

進一步地，所述DSP芯片的型號為Blackfin 592。

進一步地，所述聲碼器采用開源聲碼器codec2，將語音壓縮至800bps。

進一步地，所述無線媒介接入協議采用TDMA(時分多址)協議。