【摘要】介绍了一种异型信道转接器的功能特点、硬件方案、关键技术和软件设计技巧。
关键词:转接器,程控交换,单片机
有线、无线转接控制器(以下简称有无线控制器)应用于15/100 w综合电台车。该设备通过采用可靠的语音检测技术,在不更改现有通信装备的基础上,将车内的15/100 w 短波自适应电台和有线通信网经人工应答转接方式可靠地连成一体,完成短波与有线网间的转信功能,使各种短波电台通过15/100 w综合电台车实现异种信道无线网及无线与有线网间的互通互连,充分发挥15/100 w综合电台车的通信枢纽功能,有效地增强有线网的抗毁性与灵活性。设备间的连接关系如图1所示。
图1 有无线转接控制器设备连接关系
有无线转接控制器可以工作于自动或操作员干预模式下,完成各短波、猝发终端、声码器和有线信道等信道之间的转接。
2 硬件
有无线转接控制器面板如图2所示,在自动模式下,转接器根据主叫方发来同步信息和被叫的目的方约定地址,自动转接到被叫方,自动模式思路简单,在此不作详细介绍。为保证战时的可靠性,特又设立了人工转接模式——操作员通过面板指示获取系统状态信息、完成各种转接功能。
图2 有无线转接控制器前面板
话务员通过耳机话筒组可以与短波和有线用户通话和获得呼叫提示音、按键提示音、误操作警告等3种提示音。面板上的下面4个带led的按钮开关为功能键,上面为信道键。
根据转接控制器功能的需要,一个信道最多有5种工作状态(等待、应答、保持、连接、插入),通过信道键上的led的不同闪烁方式进行指示。
有效的信道键按键,可以使该信道的状态在上述5种状态间进行转移,并会使其他信道的状态发生变化。振铃键向与其相连接的磁石话机或磁石交换机发出振铃信号;p/t键,选择拨号方式为双音多频还是脉冲拨号;连/拆键使两个未连接的活动信道进入连接转信状态,或使已经连接的信道终止连接;人工键可以使转接过程中单工电台的ptt控制方式在人工和自动间进行转换。
在呼叫等待状态,短波信道以语音信号作为呼叫信号;有线信道以振铃信号作为呼叫信号。当呼叫信号到来时,耳机中出现呼叫提示音,对应信道键上的led按1∶4亮灭闪烁,给出呼叫提示灯光信号。
操作员按动呼叫信道的信道键就可以进入应答状态,通过耳机话筒组与用户通话。
操作员呼叫磁石用户(磁石单机或交换机)时,应先按动有线信道键,使有线信道进入应答状态,然后再按振铃键,向磁石用户发振铃信号。若有线信道处于无效状态,即使按动振铃键,系统也不会向磁石用户发振铃信号。
当系统进入连接转信状态以后,按人工ptt键可以使单工电台的ptt控制信号在自动和人工方式间切换。键上的led点亮表明采用人工方式进行单工电台ptt的控制,否则为自动方式进行控制。
转接控制器软件系统通过硬件系统获取呼叫与用户的操作信息并控制硬件设备实现各种系统功能。 硬件部分完成下述功能:
① 接口功能。单工电台接口:包括音频信号的输入/输出隔离放大和阻抗匹配、控制信号输入/输出的隔离、ptt控制信号选择。有线信道接口:包括音频信号二/四线变换、有线输入音频信号自动电平控制、讲话方识别、振铃信号检测、摘挂机与脉冲拨号。
② 输入与状态指示功能,该功能由键盘、显示单元电路和450 hz振荡器电路实现。
③ 音频信号连接功能,由大于9×8的模拟交换矩阵完成。
④ 利用可靠的语音信号检测产生ptt控制信号。
⑤ 脉冲/双音多频拨号功能。
硬件系统总体构成和各单元电路的连接关系如图3所示。
图3 硬件系统框图
系统控制单元接收键盘和信道接口传来的信号,按照指定方式更改系统的工作状态,改变各接口单元间的模拟信号连接方式及数字控制信号,完成指定的功能。各单元接口的模拟信号的连接是通过单片机控制下的8×16模拟交换阵来实现的。
系统中共有8个模拟输入信号,分别为:短波信道音频输入信号hfr、猝发终端音频输入信道temr、声码器音频输入信道vcr、有线信道输入信号telr、话务员语音输入信号svrr、语音延时输出信号voxo、450 hz单音信号sd和dtmf输出信号dtmfi。
系统的模拟输出信号共有6个,分别为:短波信道音频输出信号hft、有线信道输出信号telt、话务员音频输出信号svrt1、语音延时检测输入信号voxi、有线信道dtmf信号输入dtmft和猝发终端音频输出信号temt。
考虑到将来扩充功能的需要,系统的模拟输出信号构成了交换矩阵的行信号,模拟输入信号构成了交换矩阵的列信号。
系统中的数字信号分为控制信号和单工电台键控信号两部分。控制信号均由单片机产生并通过i/o扩展接口输出到相应的电路单元。单工电台键控信号包括有线语音键控信号、语音检测信号、猝发终端mi