潘 斌

（廣東德和通訊設(shè)備有限公司，廣東 廣州 511450）

本產(chǎn)品涉及編解碼器技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于嬰兒監(jiān)控器和對(duì)講機(jī)上，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，性能可靠，編碼和解碼方式可通過(guò)軟件進(jìn)行修正，利用硬件和軟件控制，實(shí)現(xiàn)CTCSS和DCS的編解碼器。

一、背景技術(shù)

圖1 CTCSS和DCS編解碼器CTCSS和DCS編碼電路圖

隨著無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，亞音頻技術(shù)廣泛應(yīng)用在無(wú)線通訊設(shè)備中。此技術(shù)有效防止非法用戶盜用信道入網(wǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，特別在中轉(zhuǎn)通信系統(tǒng)中可有效地防止干擾信號(hào)對(duì)中轉(zhuǎn)臺(tái)的干擾。可實(shí)現(xiàn)小區(qū)域頻率復(fù)用，提高頻率的利用率，達(dá)到頻率共享。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)不同組別的組呼、全呼等選呼功能，操作簡(jiǎn)單、方便實(shí)用。亞音頻信令分為兩種，一種叫亞音頻CTCSS，另一種叫數(shù)字亞音頻DCS。亞音頻信令是連續(xù)單音編碼靜噪系統(tǒng)。它是一種將低于話音頻頻率的單音頻率（67－254.1HZ）附加在音頻信號(hào)中一起傳輸?shù)木幋a識(shí)別信令技術(shù)，因?yàn)槠鋯我纛l率低于300HZ的話音頻率，故稱之為亞音頻技術(shù)。當(dāng)嬰兒監(jiān)控器接收射頻信號(hào)，進(jìn)行放大和混頻并進(jìn)入中頻芯片放大和解調(diào)。解調(diào)后的亞音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、整形，輸入到CPU中，與本機(jī)設(shè)定的CTCSS 或DCS頻率進(jìn)行比較，從而決定是否開(kāi)啟靜音。當(dāng)嬰兒監(jiān)控器接收機(jī)設(shè)置有亞音頻，跟你通話嬰兒監(jiān)控器發(fā)射機(jī)也加了相應(yīng)的亞音頻 ，那么當(dāng)你接收到對(duì)方發(fā)送過(guò)來(lái)的信號(hào)，亞音頻信號(hào)從中頻芯片解調(diào)后，經(jīng)過(guò)濾波、整形，輸入到MCU中，MCU會(huì)將外來(lái)的亞音頻跟本機(jī)設(shè)置的亞音頻對(duì)比，要是對(duì)應(yīng)的話，MCU就會(huì)發(fā)出指令打開(kāi)靜噪，這樣你就能聽(tīng)到對(duì)方的聲音了。CTCSS（DCS）的技術(shù)指標(biāo)要求是較高的，應(yīng)符合電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）的標(biāo)準(zhǔn)。一般要求亞音頻頻率穩(wěn)定度誤差小于±1%，標(biāo)準(zhǔn)亞音頻單音頻偏為：0.5KHZ±20%，標(biāo)準(zhǔn)話音頻偏:3KHZ，最大頻偏：5KHZ；單音靜噪靈敏度：在接收機(jī)輸出信噪比為8db時(shí)能可靠工作。DCS與CTCSS有些技術(shù)是相似的。數(shù)字亞音頻編碼是根據(jù)亞音頻速率進(jìn)行直流變化的二進(jìn)制信號(hào)，它和CTCSS最大的區(qū)別是在每次發(fā)射結(jié)束后能自動(dòng)地發(fā)出一個(gè)134HZ音調(diào)作為“關(guān)閉碼”（一種抑制噪音拖尾的方式）。DCS比CTCSS的編解碼速度更快，誤碼率也更低。同時(shí)其組碼達(dá)166個(gè)（正碼和反碼各83個(gè)），使其在同一信道中可擁有更多的用戶量。亞音頻（數(shù)字亞音頻）技術(shù)已在嬰兒監(jiān)控器通信設(shè)計(jì)中廣泛采用，從而提高了嬰兒監(jiān)控器的整體水平。很顯然DCS比CTCSS更先進(jìn)，當(dāng)然在技術(shù)上難度也大些，在國(guó)產(chǎn)機(jī)中DCS技術(shù)成熟過(guò)關(guān)的不多，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 一般是用一個(gè)進(jìn)口編解碼芯片，編解碼都在一起，沒(méi)有軟件控制，因進(jìn)口編解碼芯片價(jià)格昂貴，限制了其應(yīng)用和發(fā)展。所以如何找到一種質(zhì)量同樣可靠，價(jià)格低廉的方法來(lái)解決此問(wèn)題是目前面臨的難題。

二、產(chǎn)品內(nèi)容

本產(chǎn)品是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)而提出的，其所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用硬件和軟件實(shí)現(xiàn)CTCSS和DCS編解碼，編碼和解碼方式可通過(guò)軟件進(jìn)行修正的CTCSS和DCS編解碼器。

為此，本產(chǎn)品提供了一種CTCSS和DCS編解碼器，用硬件和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，其特征在于：所述CTCSS和DCS編解碼器包括用于將伴隨著嬰兒監(jiān) 控器發(fā)射機(jī)連續(xù)發(fā)出亞音頻連續(xù)信號(hào)的CTCSS和DCS編碼電路，用于將接收機(jī)收到載波信號(hào)和亞音頻信號(hào)進(jìn)行中頻解調(diào)后，亞音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、整形的CTCSS解碼電路和DCS解碼電路。

作為對(duì)本產(chǎn)品進(jìn)一步改進(jìn)，所述CTCSS和DCS編碼電路包括用于發(fā)出CTCSS和DCS方波的微處理器、用于方波轉(zhuǎn)變成正弦波的雙積分電路和正弦波轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正弦波的整形電路。

作為對(duì)本產(chǎn)品進(jìn)一步改進(jìn)，所述CTCSS解碼電路包括用于解碼的微處理器、用于CTCSS波形放大放大器、用于濾除260Hz以上頻率的濾波整形電路。

作為對(duì)本產(chǎn)品進(jìn)一步改進(jìn)，所述DCS解碼電路包括用于解碼的微處理器、濾除高頻的級(jí)濾波整形電路。

本產(chǎn)品的有益效果是：利用硬件和軟件實(shí)現(xiàn)CTCSS和DCS編解碼能防止非法用戶盜用信道入網(wǎng)；抗干擾能力強(qiáng)，能夠防止家庭電器及通信設(shè)備對(duì)嬰兒監(jiān)控器信息的干擾；實(shí)現(xiàn)小區(qū)域頻率復(fù)用，提高頻率的利用率，達(dá)到頻率共 享，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)控；性能可靠和成本低廉；能通過(guò)軟件進(jìn)行修正、操作簡(jiǎn)單、方便實(shí)用，適用于嬰兒監(jiān)控器和對(duì)講機(jī)。

三、附圖說(shuō)明（見(jiàn)圖1～圖3）

圖2 CTCSS和DCS編解碼器CTCSS解碼電路圖

圖3 為CTCSS和DCS編解碼器DCS解碼電路圖

四、具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)產(chǎn)品的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，下面省略對(duì)基本電路及元器件的描述，只是圍繞產(chǎn)品進(jìn)行說(shuō)明。

本產(chǎn)品CTCSS和DCS編解碼器包括CTCSS和DCS編碼電路、用于將接收機(jī)收到載波信號(hào)和亞音頻信號(hào)進(jìn)行中頻解調(diào)后，亞音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、整形的CTCSS解碼電路和DCS解碼電路。

如圖1所示，CTCSS和DCS編解碼電路包括用于發(fā)出CTCSS和DCS方波的微處理器M04、方波轉(zhuǎn)變成正弦波的R5、C1和R6、C2雙積分電路和正弦波轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)正弦波的LM358-2整形電路。設(shè)計(jì)制作時(shí)首先將CTCSS和DCS對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制列表，并存入微處理器M04中。根據(jù)嬰兒監(jiān)控器預(yù)先設(shè)定的CTCSS或DCS編碼，當(dāng)嬰兒哭鬧時(shí)，微處理器M04中P1.0、P1.1、P1.2和P1.3口輸出二進(jìn)制方波，經(jīng)過(guò)R5、C1和R6、C2雙積分電路，將二進(jìn)制方波轉(zhuǎn)變成正弦波。因正弦波失真較大，再經(jīng)過(guò)放大整形電路LM358-2得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波。正弦波的頻率附加在麥克風(fēng)輸入音頻頻率上輸出至壓控振蕩器VCO，然后通過(guò)射頻發(fā)射出去。

如圖2所示，CTCSS解碼電路包括用于解 碼的微處理器M04、CTCSS波形放大的LM324-1和LM324-4放大器、濾除260Hz以上頻率的LM324-2和LM324-3濾波整形電路。嬰兒監(jiān)控器接收射頻信號(hào)，進(jìn)行放大和混頻并進(jìn)入中頻芯片放大和解調(diào)。解調(diào)后的CTCSS亞音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)放大電路LM324-1放大，經(jīng)過(guò)LM324-2和LM324-3濾波整形電路進(jìn)行濾波整形，再經(jīng)過(guò)LM324-4放大電路進(jìn)行放大。輸入到M04微處理器P2.0口，MCU會(huì)將外來(lái)的亞音頻跟本機(jī)設(shè)置的亞音頻對(duì)比，要是對(duì)應(yīng)的話，M04微處理器就會(huì)發(fā)出指令打開(kāi)靜噪，這樣你就能聽(tīng)到對(duì)方的聲音了。

如圖3所示，DCS解碼電路包括用于解碼的微處理器M04、濾除高頻的 LM324-4、LM324-3、LM324-2和LM324-1 4級(jí)濾波整形電路。嬰兒監(jiān)控器接收射頻信號(hào)，進(jìn)行放大和混頻并進(jìn)入中頻芯片放大和解調(diào)。解調(diào)后的DCS信號(hào)經(jīng) 過(guò) LM324-4、LM324-3、LM324-2和LM324-1 4級(jí)濾波整形電路進(jìn)行濾波整形，輸入到M04微處理器P2.0口。M04會(huì)將外來(lái)的DCS跟本機(jī)設(shè)置的DCS對(duì)比，要是對(duì)應(yīng)的話，M04就會(huì)發(fā)出指令打開(kāi)靜噪，這樣你就能聽(tīng)到對(duì)方的聲音了。

本產(chǎn)品設(shè)計(jì)CTCSS和DCS編解碼器廣泛應(yīng)用在對(duì)講機(jī)和嬰兒監(jiān)控器設(shè)計(jì)中，其可靠性超過(guò)國(guó)外芯片（FX828），價(jià)格僅為國(guó)外產(chǎn)品的1/10，使企業(yè)產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。

以上是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了描述，并不限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本產(chǎn)品的啟示下，在不違背本產(chǎn)品宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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