[发明专利]一种单模块数据处理的对讲机系统

权利要求书

1.一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，包括：

选择匹配对讲机模块，其用于选定需要语音通讯的其他对讲机；

拾音器，其用于将声音振动转换成模拟语音信号；

共用ISD9160芯片的压缩和解压模块，其用于实时接收拾音器传输过来的模拟语音信号，并将模拟语音信号AD转化为语音数据，然后将语音数据进行压缩得到传输序码列，以及用于实时采样LoRa无线模块接收的其他对讲机的传输序码列进行解压；

LoRa无线模块，其用于将压缩和解压模块的传输序码列无线发送给窄带物联网，传输给其他对讲机接收，以及用于将从窄带物联网传输过来的其他对讲机的传输序码列无线接受给压缩和解压模块；

切换收发模块，其用于选择LoRa无线模块处于无线发送状态还是无线接收状态；

语音播放器，其用于将压缩和解压模块解压后的语音信号播放发声；

稳压电源模块，其用于给对讲机系统提供电源。

2.如权利要求1所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，将语音数据进行压缩得到传输序码列的具体过程为：

连续实时截取总时长为t的语音数据，然后按t/2n的间隔时间对所述语音数据取点，当取够2n个点时作为第N帧数据；

将所述第N帧数据进行高频预加重，将高频预加重后的时域数据转成频域数据，再将频域数据求模计算功率谱得到频谱，以及在所述频谱中选取各次谐波幅值，并将各次谐波幅值的最大幅值除以选取各次谐波幅值的次数得到总衰减系数；

将各次谐波幅值与总衰减系数相除得到4位量化的各次谐波幅度比；

将所述第N帧数据和所述频谱结合进行基波分析得到基波频率值；

将所述基波频率值、各次谐波幅度比和总衰减系数按照数据传输协议的帧数据格式排列生成第N帧数据的传输序码列；

其中，t取20ms-60ms,n＝7、8、9；N为正整数。

3.如权利要求2所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，所述时域数据转成频域数据的具体方式为通过傅里叶变换得到；所述基波分析具体方式为将第N帧数据和所述频谱采用最小二乘法计算每次谐波的标准间隔；所述的传输序码列通过窄带物联网传输。

4.如权利要求3所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，所述在所述频谱中选取各次谐波幅值具体为：在20-2000Hz的频段中选取14个峰值点，得到第1～14次谐波的幅值，在2200—2600Hz频段中取最高幅值为第15次谐波幅值，3000-3600Hz频段取最高幅值为第16次谐波幅值，总共得到第1～16次谐波幅值；将第1～16次谐波幅值与总衰减系数相除得到4位量化的第1～16次谐波幅度比；其中，总衰减系数为取1～16次谐波幅值中的最大幅值除以16得到。

5.如权利要求4所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，当t＝50ms，n＝8时，对所述语音数据取点的间隔时间为t/2n＝50/256ms，所述传输序码列的长度为12个字节，第1个字节作为起始码，最后1个字节作为结束码，第2个字节作为基波频率值，第3至10个字节依次作为第1～16次谐波幅度比，第11个字节作为总衰减系数。

6.如权利要求5所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，在连续实时截取总时长为t的语音数据之前，还包括将拾音器传输过来的语音信号进行预处理、增益放大、A/D转化后得到语音数据，并将语音数据存入内存，便于连续实时帧截取。

7.如权利要求1所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，传输序码列进行解压的具体过程为；

对窄带物联网发送过来的传输序码列进行连续实时接收，接收的传输序码列与压缩方法中的数据传输协议的帧数据格式相同；

将接收的传输序码列按数据传输协议的帧数据格式分离出第N帧数据的基波频率值、各次谐波幅度比以及总衰减系数；

将各次谐波幅度比与总衰减系数相乘后得到各次谐波幅值；

将各次谐波幅值与基波频率值进行反傅里叶变换，生成时域上的语音数据；

将语音数据去高频预加重，再D/A转化后得到语音信号。

8.如权利要求7所述的一种单模块数据处理的对讲机系统，其特征在于，将D/A转化后的语音信号经过功率放大后，传输给语音播放器发声。