[发明专利]一种产生对讲机亚音频的方法及数字信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种产生对讲机亚音频的方法及数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）装置。

背景技术

目前对讲机在全球范围内进入“模拟转数字”的时代，因此兼容模拟对讲机功能的数字对讲机应运而生。连续语音控制静噪系统（Continuous ToneControlled Squelch System，CTCSS）俗称亚音频，是一种将低于音频频率的频率（67Hz-250.3Hz）附加在音频信号中一起传输的技术。亚音频可认为是特定频率的正弦波。CTCSS已经广泛应用于无线通信中，在数字对讲机模拟功能中，采用CTCSS技术可以避免接收到不相干的呼叫，实现特定的组呼或单呼。因此，通过一种方案产生固定频率且精确稳定连续的亚音频非常有其必要性和重要性。

目前，生成亚音频信号的方法主要有两种：一种方法是通过硬件来实现，利用亚音频发生器芯片发生亚音频信号，此类芯片可以输出对讲机行业规定的亚音频率，其频率准确，输出误差小，一般通过串行外设接口（SerialPeripheral Interface，简称SPI)或通用异步收发传输器(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，简称UART)总线与微控制单元（Multipoint Control Unit，简称MCU）进行通信，也可以通过配置直接数字式频率合成器（Direct DigitalSynthesizer，简称DDS）芯片发生任意频率的信号，包括亚音频信号；另外一种方法是通过软件对含有脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)模块的单片机进行编程来实现：将存储的固定正弦数据以不同时间间隔发给PWM模块来产生亚音频信号。

在上述两种方法中，使用亚音频发生芯片和DDS芯片的方法不仅大幅增加了原料成本，增加了产品设计难度和周期，又因为额外的供电使得产品的功耗增加，待机时长减少；而利用软件对单片机进行编程的方法则受制于单片机的配置，要求使用的单片机必须含有PWM模块。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种产生对讲机亚音频的方法及数字信号处理装置，解决现有对讲机亚音频产生方法中功耗大以及依赖PWM模块的问题，为产生对讲机亚音频提供新的解决方案。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种产生对讲机亚音频的方法，包括：

预存sin(x)和cos(x)的值，其中x=2*pi*f/fs，pi为圆周率，f为需产生的亚音频正弦波的频率，fs为采样频率；

将sin(x)的值作为时刻1下亚音频正弦波的值即sin(1*x)；

计算2*sin(x)*cos(x)的值并将其作为时刻2下亚音频正弦波的值sin(2*x)；

根据sin(nx)=2cosx*sin((n-1)x)-sin((n-2)x)依次推导出后续时刻下所述亚音频正弦波的值，n为大于2的整数。

进一步地，上述方法还具有以下特点：

f的取值范围为67Hz-250.3Hz。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种产生对讲机亚音频的数字信号处理装置，所述装置包括存储模块和计算控制模块；

所述存储模块，用于存储sin(x)和cos(x)的值，其中x=2*pi*f/fs，pi为圆周率，f为需产生的亚音频正弦波的频率，fs为采样频率；

所述计算控制模块，用于将sin(x)的值作为n为1时刻下亚音频正弦波的值即sin(1*x)；计算2*sin(x)*cos(x)的值并将其作为n为2时刻下亚音频正弦波的值sin(2*x)；根据sin(nx)=2cosx*sin((n-1)x)-sin((n-2)x)依次推导出后续时刻下所述亚音频正弦波的值。

进一步地，上述装置还具有以下特点：

f的取值范围为67Hz-250.3Hz。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种产生对讲机亚音频的方法，包括：预存sin(x)、cos(x)和2*sin(x)*cos(x)的值，其中x=2*pi*f/fs，pi为圆周率，f为需产生的亚音频正弦波的频率，fs为采样频率；

将sin(x)的值作为时刻1下亚音频正弦波的值即sin(1*x)；

将2*sin(x)*cos(x)的值作为时刻2下亚音频正弦波的值sin(2*x)；