[发明专利]基于飞机应用的机内乘员通信方法与设备

摘要

本发明为一种基于飞机应用的机内乘员通信方法与设备，其方法有发送信号通路处理方法和接收信号通路处理方法，其设备有8组乘员通信装置、1个通信控制器和通信线缆，三者相结合构成一个整体。8组乘员通信装置供8位乘员使用，工作时乘员通过操作乘员通信装置的面板盒选择工作模式，根据需要可随时切换，音频控制器根据指令建立与其它乘员通信装置或通信控制器的呼叫联络，当呼叫建立后，乘员便可通过送/受话器实现乘员间的内部通话或与外界的通信联络。采用语音数字信号处理和网络通信技术，融合实时数据传输、语音综合降噪、语音软件合成、电磁兼容等多种技术，具有人机界面友好、体积小、重量轻、功耗低、可靠性高及抗干扰能力强等特点。

主权项

一种基于飞机应用的机内乘员通信方法，包括有发送信号通路处理方法和接收信号通路处理方法，其特征是：a.所述发送信号通路处理方法，分为发送话音和数据两条信号通路，共两条通路，由15个步骤完成，其中：一条从步骤201至步骤206为发送话音信号通路，完成从外设输入的话音信号经放大及衰减、降噪处理、滤波，送至信号编码；另一条从步骤207至步骤211为发送数据通路，完成从外设通过异步串口送来的数据信号的解析和人机交互后台处理；步骤212至步骤215为发送话音和数据的共用通路，分别对话音通路处理的信号和数据通道处理的信号，依次完成时隙控制、数据成帧和网络层控制处理，最后完成信号的网络发送；具体步骤是：步骤201：话音输入，采集从送/受话器接收的模拟话音信号；步骤202：放大处理，提高输入话音信号的信噪比；步骤203：降噪处理，利用有源噪声控制的原理，经过动态降噪模块降噪放大，在很宽的频带上达到较好的降噪目的，有效地抑制了噪声，提高了语音的清晰度和可懂度；步骤204：滤波处理，音频通带内的信号无衰减通过，带外的信号则被抑制；步骤205：声控识别，通过噪声信号与语音信号的频谱差异提取声控信号控制话音的传输，有话音时，打开话路，没有话音只有噪音或单音时，断开话路，有效地降低了背景噪音；步骤206：信号编码，完成模拟话音的模数转换，并对转换后的话音信号进行A率PCM信号编码；步骤207：键盘输入，通过音频控制器面板盒的键盘选择工作状态，然后将其送给微处理器；步骤208：中心控制，一方面，处理从键盘输入的信号并将其通过异步串口转发音频控制器；另一方面将异步串口送来的控制信息送至OLED显示及状态灯指示；步骤209：串行通信，音频控制器面板盒向音频控制器发送键值数据；步骤210：串行通信，音频控制器接收来至音频控制器面板盒的键值数据；步骤211：人机交互后台处理，音频控制器将接收到的数据进行预处理后用于控制数字语音、数据的成帧处理；步骤212：数字话音/数据分帧处理；为了适合于局域网上传输，话音数据的成帧采用数据分帧方式，即将数据按照一定的格式分成一个个分帧，在接收方收到一个个分帧后，去掉附加的信息，提取出纯粹的话音数据，数字语音的分帧传输，提高了系统的可靠性和话音传输的实时性；步骤213：网络控制，将分帧信号发送至网络控制器，控制网络发送数据；步骤214：总线驱动，将网卡发送的信号转换成RS485电平，增强总线的驱动能力；步骤215：总线传输，RS485信号在总线电缆上传输； b.所述接收信号通路处理方法，分为接收话音和数据两条通路，共两条通路，由14个步骤完成，其中：步骤301至步骤304为接收话音和数据的共用通路，依次完成信号的网络接收、网络层控制及信号的组帧处理；一条从步骤305至步骤309为接收话音信号通路，完成话音信号的解帧、语音软件合成、时隙控制和信号解码，然后将解码后的模拟话音经放大、滤波及电平控制后送至耳机还原出声音；另一条从步骤310至步骤314为接收数据信号通路，完成数据信号的功能解析及组帧，然后将组帧的数据信息通过异步串口送给外设，进行人机交互；具体步骤是：步骤301：总线传输，RS485信号在总线电缆上传输；步骤302：总线驱动，接收RS485信号并转发给网卡；步骤303：网络控制，将总线接收的分帧信号进行解析，并送给DSP进行解帧处理；步骤304：数字话音/数据解帧处理，将接收的网络数据进行解帧处理，处理后的数据信号转发给异步串口，语音信号送至语音软件合成、信号解码；步骤305：信号解码，首先进行数字话音的软件合成，利用话音多路合成算法将多路数字话音进行合成，在一路硬件资源的情况下即可实现多路话音的同时接收，节省了硬件资源和成本，增强了系统维护性，便于系统扩展，之后进行数模转换；数字话音软件合成后进行信号解码；步骤306：滤波处理，音频通带内的信号无衰减通过，带外的信号则被抑制；步骤307：电平控制，将话音信号放大到人耳收听舒适的幅度；步骤308：功率放大，增大信号的功率以推动耳机；步骤309：话音输出，利用送/受话器的耳机收听话音；步骤310：人机交互后台处理，DSP将接收到的网络数据信号进行预处理后送给音频控制器面板盒；步骤311：串行通信，音频控制器将数据以RS422电平发送出去；步骤312：串行通信，音频控制器面板盒接收数据；步骤313：中心控制，处理接受的数据并发出指令，将异步串口送来的控制信息送至OLED显示及状态灯指示；步骤314：OLED显示及状态指示，OLED显示屏显示人机交互控制输出的信息；状态指示指示相关状态信息。