数字对讲（精选6篇）
数字对讲 篇1
0 引言
工信部2009年666号文件《工业和信息化部关于150MHz 400MHz频段专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》的颁发吹响了数字对讲机发展的冲锋号,DMR数字技术即成为中国对讲机"模转数"进程中企业选择的标准之一,DMR制式的数字对讲机已亮相市场,并得到较好的评价。自2011年1月1日起,停止对该频段内模拟对讲机设备型号的核准,到2016年该频段全面停止模拟对讲机使用。目前数字对讲机的标准不统一、成本高、互通性差成制约数字对讲机发展的瓶颈。目前数字对讲机市场上存在多种数字技术标准,其中最受关注的是DMR、DPMR和PDT,而制造商对DMR的兴趣尤为突出。清华大学无线与移动通信技术研究中心、北京交通大学、摩托罗拉系统(中国)有限公司等13家单位联手发起了专业数字无线通信技术CDMR论坛,并于2011年9月1日在杭州举办了第一届CDMR研讨会,至今已吸收成员40家。CDMR联盟的样机于2012年12月通过国家无线电管理局的型号核准,并于2012年12月18日6家联盟成员完成了互通测试。本文介绍的对讲机设计就是基于CDMR联盟的数字对讲机设计与实现方法,该设计成本低、互通性强、易于生产,受到了厂商的好评。
1 数字对讲机的原理
CDMR数字对讲机主要由电源与控制单元、基带处理单元、音频单元、射频单元组成。其原理框图如图1所示。
1.1 电源与控制单元
电源单元把7.2V电池电压转换成CDMR数字对讲机收发所需的5V电压,选用了带使能端的LDO,便于MCU对电源的控制。MCU以及基带处理需要3.3V、1.8V、1.2V电压,为了提高电源的效率,利用开关电源IC首先转换成3.7V电压,再利用LDO转换成3.3V、1.8V、1.2V电压。为了避免开关电源的开关频率对RF的影响,在电路设计以及PCB设计上进行了特殊处理,做到了提高了电源效率,射频频谱的纯净。
控制单元主要由MCU STM32F100完成,该MCU的性价比高、功耗低、功能强大。MCU完成对收发信机的收发切换控制、TDMA时序控制、信道切换控制以及对基带处理单元的初始化。
1.2 基带处理单元
基带处理单元主要完成数字话音的编解码、语音压缩、信道编解码等。基带处理采用SCT3918,该芯片支持DMR Tier 1,支持收发时隙模式和连续模式,支持DMR协议的物理层、数据链路层以及呼叫控制层协议,支持自动同步检测和调制指数可编程,支持两点调制和IQ调制,在12.5kHz的信道带宽内速率高达9600bps。该芯片还植入了清华大学的ASELP的语音处理算法并且能加密、也植入了AMBE+2和AMBE+2C的语音算法。该芯片还支持模拟话音模式,内部自带加重和去加重、语音滤波等处理,支持CTCSS和DCS。
1.3 音频单元
音频单元主要完成语音的模数和数模转换以及音频放大、MIC的放大与预处理。MIC信号首先经过由运放组成的有源滤波器滤波,然后分成两路,一路用于VOX信号检测,另一路经过模数转换后送给基带处理单元进一步处理后发射。CDMR接收的信号经过基带处理单元解码并数模转换后,经过音频放大器推动SPK播放语音。音频放大器采用差分放大器,有效地降低了干扰,提高了音质。
1.4 射频单元
射频单元主要完成频谱搬移。VCTCXO作RDA1847 PLL的参考信号,基带处理单元送来的4FSK信号经过RC滤波后去调制26MHz VCTCXO把频谱搬移到400MHz,然后经过2SC5006、PBR951、2SK3475、2SK3476放大到4W,经过天线开关以及LPF送给天线发射出去。该放大电路增加了APC辅助电路使功率稳定,功率受电压以及温度的影响比较小。为了保护功率放大管增加了限流保护电路。天线接收到的射频信号经过LPF、天线开关送给BPF和LNA,经过LNA放大后送给RDA1847进行IQ下变频,变频后的IQ信号经过RDA1847内部的VGA后送适当大小的信号给AD进行AD转换,再送给基带处理单元进行处理。
2 数字对讲机电磁兼容关键技术
数字对讲机最大区别于模拟对讲机的就是语音信号进行了数字化并通过DSP进行高速处理,高速DSP的时钟高达100MHz以上,100MHz以上的时钟以及其他高速时钟和数据的谐波相当丰富,有的还接近射频载波从而干扰射频载波。为了提高电源效率采用了开关电源,开关电源的开关频率会调制到载波上,导致了载波不纯净,容易造成干扰并且降低有效发射功率。电磁兼容比模拟对讲机复杂的多。
2.1 数字信号于模拟信号的电磁兼容
在电路板的设计上,射频单元单独劈开一个区域布局布线,单独使用屏蔽槽,电源的去耦精心选择。控制线、数字信号线都经过屏蔽处理,在程序的编写上也注意了数字信号对模拟信号的影响,写频软件以及控制模拟部分的软件进行了时间优化。
2.2 开关电源开关频率于模拟信号的电磁兼容
开关电源的开关频率通过传导耦合以及辐射耦合到射频单元进行了调制,严重影响了发射机的调制谱。通过调整开关频率、滤波电感的值要适当、选择屏蔽性能好的滤波电感、PCB优化设计,解决了开关频率影响载波,实现了数字对讲机通过开关电源提高电源效率。
3 数字对讲机的测试
根据工信部[2009]666号文件以及《移动通信调频无线电话机通用技术条件》(GB/T15844.1-1995)、《移动通信调频无线电话发射机测量方法》(GB12192-90)、《移动通信调频无线电话接收机测量方法》(GB12193-90)4个现行文件与标准进行了测试。此只列出部分指标的测试以及整体指标的测试。
3.1 发射相关指标的测试(参见下页)
3.2 接收相关指标的测试(参见下页)
3.3 通信距离测试
天线采用1d Bi增益的四分之一波长全向天线,甲乙两对讲机直线距离6km,甲乙对讲机天线高度1.6m。双向通话语音清晰,无断续,偶尔有误码声。
4 结论
从测试结果看,CDMR数字对讲机技术指标符合国家标准以及工信部[2009]666号文件要求,可靠性实验验证了其稳定性、可靠性、高低温性能良好。在实际应用中,证明了电路方案的合理性和元器件选型的正确性,软件稳定可靠。此设计尚有不足,没有液晶显示人机界面以及全键盘,今后将增加液晶显示以及键盘,实现短信、彩信、图片、录音、视频等文件的存储与收发,功能更加丰富,充分发挥数字技术的优越性。
参考文献
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数字对讲 篇2
MOTOTRBO是一个全面的双模式（模拟和数字）系统，包括中继台、车载台和手持台、数字应用、附件以及服务，支持行业用户方便、经济地轻松的搭建数字平台。
MOTOTRBO数字对讲机包括XiR P86系列、XiR P8200系列、XiR P6600系列、XiR P3688系列、XiR E8600系列、G300D防爆系列、SL超薄系列等，从低端到高端、从无显示屏到数字显示再到中文显示、从黑白显示到彩色显示、从单一的数字语音功能到语音与各种数据功能的结合、从普通对讲机到防爆对讲机再到高等级防爆对讲机等，为专业用户提供完整的通信解决方案。
MOTOTRBO XiR P86系列数字对讲机提供了包括：彩色大屏幕、GPS内置专用天线、集成蓝牙、智能音频、中文输入法、超大通讯录（可存储1000条信息）等诸多增强功能。产品包括：XiR P8608（无显示屏/键盘），多达 32 个信道容量；XiR P8660/8668（有显示屏/键盘），具有4~5 行显示屏和完整键盘，多达 1000 个信道容量。
MOTOTRBO XiR P8200系列数字对讲机可提供更清晰的语音、更长的电池寿命、集成的数据传输以及增强的语音通讯。产品包括XiR P8200/8208无线对讲机（无显示屏/键盘、无GPS）、XiRP8260/8268无线对讲机（有显示屏/键盘、有/无GPS），提供更大的容量、更高效的工作。
MOTOTRBO XiR P6600系列数字对讲机拥有可扩展的解决方案，提供最佳音频，具有模拟模式的互操作性。产品包括：P6600（无显示屏/无键盘），16 个信道容量； P6620（2 行显示屏/简化键盘），256 个信道容量。
MOTOTROB XiR P3688数字对讲机延续了GP3688的优秀市场表示，兼具高效操作和高性价比，具有16个信道，是简便、可靠且经济实用的数字通信解决方案。
MOTOTRBO XiR E8600是一款精致小巧、机身坚固且具防水功能的专业数字对讲机。XiR E8600仅为手掌大小，同时具备了MOTOTRBO增强型P86系列的各项卓越性能，拥有完整的语音和数据处理功能，可提供GPS、蓝牙和系统功能等。
MOTOTRBO XiR P8600 Ex 系列数字对讲机专用于在噪音高、换班周期长、恶劣天气和危险工作条件（例如易燃粉尘、爆炸性化学药品、燃气泄漏、可燃性碳氢化合等）下保证工人的安全。
MOTOTRBO GP300D系列数字对讲机通过国家防爆电气产品质量监督检验检测中心CQST的防爆检测，并获得防爆合格证，特别针对石油石化企业高危作业环境而设计。产品包括：GP328D（无显示屏无键盘）、GP338D LKP（全显示屏半键盘型）和G338D（全显示屏全键盘型），实现可靠通讯、更高工作效率。
Qchat开启数字对讲新时代 篇3
本届深圳大运会上,中国电信的天翼对讲系统采用了微网信通的三防对讲终端和华为的Qchat技术。天翼对讲业务,是承载在CDMA2000EV-DO网络上的语音业务,它依托广泛覆盖的CDMA网络和天翼对讲终端实现。采用Qchat技术的天翼对讲系统相比其他的对讲系统,具有覆盖广、终端灵活、信号质量好、通话不受距离限制,产业链开放等优势,备受业界青睐。
期间,Qchat对讲业务助力本届大运会交通委员会完成车辆调度、人员指挥、跟踪等服务,包括:7个调度中心,6个服务团队和126多个车辆调度点之间的通信,超过两千辆车的调度,为约2万人提供专用交通服务。Qchat对讲业务为指挥部实时掌控交通信息,准确下达调度指令和应对突发事件提供了可靠的技术支持。Qcha对讲业务的出色表现得到大运会交通保障部的高度认可。
深圳市交通运输委评价道:“本届大运会车辆调度通信设备选用Qchat天翼对讲技术,是一次具有创新性且非常成功的尝试,该套系统在大运会开闭幕式及赛事期间始终保持着高效、畅通、稳定的运行,为本届大运会车辆组织调度提供了全程保障。相信随着该技术的深入发展,将会为深圳市交通信息化、智能化发展提供更多的帮助。”
深圳电信政企客户部总经理李林梅说:“华为和中国电信一起,成功完成了这次大运会的交通服务工作。中国电信的天翼对讲系统表现稳定、可靠、性能优异。我们希望能与华为一起努力,进一步推动数字化对讲新时代的发展。”
对讲机报告 篇4
电工电子部
狄旭峰
一、主要技术指标：
1．频率： 49.8MHz 2．调制方式：调频
3．电源电压：9V
二、工作原理
整机由接收和发射两部分组成，两部分除天线和阻抗匹配电路外，其它电路都是相互独立的。
1、接收机
由天线接收到的高频无线电信号经L1，L2，c1，c2，c4组成的低通滤波器滤除频带以外的干扰信号，经c6送至D1，D2和L3组成选频电路，这个选频电路谐振频率为30.275MHz，选出对讲机发来的载频信号，而滤除其它干扰电波．经c7送到N1和N2组成的联级高频信号放大电路进行高频放大，这种联级高频信号放大电路具有增益高，工作稳定，无须使用中和电容等优点，N1组成共射电路，N2接成共基电路，共射电路具有增益高的优点，而共基电路具有工作稳定的特点，经N1，N2放大后的高频信号由L4，c9，T1，c12组成双调谐回路再次选频后经c16送入ICl(MC3361)的16脚内部混频级进行混频．N3和CRY1，L5等元件组成本机振荡器，L5和相应的回路电容谐振于10.243MHz的三次谐波上，即10.24333x3=30.730MHz，它比发射频率30.275MHz(10.0917的三倍频，即10.0917MHzx3=30.275MHz)高出一个中频455kHz(即30.730—30.275=0.455MHz)，本振信号也送到Icl的第1脚，在Icl内部进行混频。
Ic1(Mc3361)是窄带调频接收专用集成电路，其内部包含振荡器，混频器，高增益的限幅中频放大器，鉴频器和有源滤波器，静噪触发电路及音频放大电路。它的限幅灵敏度为2uV，它是整机的主要增益级，中放增益可达65dB。
在Ic1内部混频得到的455kHz中频信号由Icl的3脚输出，由陶瓷滤波器cRFl选出中频信号，而滤除其它谐波分量，选出的中频信号由Icl的5脚输入，在Icl内部进行高增益的中频放大，最后经鉴频器解调出音频信号，由Icl的9脚输出。
从第9脚输出的信号一路由c30，R1 3和c32组成去加重电路去加重和滤波后经电位器VRl送入Ic2进行音频功放后推动喇叭发声，另一路则由电位器VR2送入Icl内部的有源滤波器选频放大后由Icl的11脚输出，经D3，D4进行倍压检波，控制其内部的静噪触发电路，在13脚输出一个控制电平，控制N4，N5的导通和截止，使IC2的电源受控，达到静噪目的。我们知道，调频接收机的灵敏度很高，在没有收到信号时，喇叭中将会发出极强的噪声，而一旦收到信号，它的信噪比却很高，噪声的主要频谱是分布在1 0—25kHz范围之间，音频信号的频谱范围则在100—3000Hz之间，我们可以采用一个特殊的滤波器选出这一噪声信号，经检波变成直流分量，再通过一个电子开关电路就可以控制一个电路工作，达到静噪目的，这样在接收机没有收到信号时，喇叭将寂静一片，以消除讨厌的噪声，一旦收到对讲机发来的信号，又能自动打开放大电路进行联络。同时，设置静噪电路还可以达到省电目的。
N11组成稳压电源，稳压输出取决于Dzl的值，Dzl选用6．2V，稳压输出约为5．6V，N11同时又是收发转换的开关三极管，N9则是发射部分的电源开关管，当sw_PTT开关按下时，D6导通，N11截止，收信机失去电压而停止工作，N9由于是偏故而导通，电源经N9向Ic3供电，发射机前级得到电源而开始工作。所以这种收发转换电路也称为电子PTT开关，这是其它业余对讲机中所没有的新电路。它的优点是可以用微动开关来控制大电流，使电路工作更可靠。发射级的N7，N6虽然也接在公用的电源回路上，但守侯状态时，由于它得不到基极激励而截止，所以对讲机在守侯时，发射部分是不工作的。
2、发射机
发射部分由话音放大器，主振级，缓冲放大级，推动级和末级功率放大级组成。
话音信号由N1 3，N14组成的两级音频放大器放大，经c74，c71，c70，L1 3组成高频滤波器滤除高频分量，防止振荡器的高频信号干扰话放级的工作，同时也将话音信号进行预加重，经c70送到变容二极管Dc以实现调频。
主振级由N1 5，cRY2及外围元件组成，其振荡频率主要取决于cRY2的工作频率，在本电路中，cRY2选10.0917MHz(因10.0917x3=30.275MHz)，它的三倍频信号由T5，C64选频回路选频(即发射频率30.275MHz)，并由T5藕合至缓冲放大级。
载频信号经N1 0组成缓冲放大器进行放大，T4和槽路电容c61也谐振在三次倍频上(即发射频率49.8MHz)，以滤除其它谐波分量，N7是推动放大级，为功放级提供足够的推动电流，经c55，c51，L8，选频和匹配藕合至末级功率放大级N6进行功率放大，N7，N6都工作在丙类放大状态，它们的工作点分别取决于R23和R21，由于丙类放大器输出的二次谐波分量很大，必须用Lc选频电路选出基波分量，推动电路中由c55，c51，L8选频，功放电路中由C48，C47，L6组成串联谐振电路选频，最后由L1，L2，C1，C2，C4组成低通滤波器对载频信号进行选频和阻抗匹配，载频电流由天线这个换能元件变成电磁波向空中辐射出去。
三、制作工艺与元件选用
对讲机制作的成败，除了与理论、经验、准确的工作频率和正确的调试方法等人为因素外，还有个关键的元件的质量问题，就是其中某个元件质量欠佳，可能会使您经过几个不眠之夜的奋斗，也未必能成功，根据笔者十多个对讲机的制作心得，接收机的灵敏度与N1，N2关系最密切。N1、N2除了与它们的高频特性有关外，还有个重要的参数是它们的噪声系数，普通的s9018等廉价高频管噪声系数均较大，难以实现预期的灵敏度。
除了N1、N2高频三极管外，CRFl陶瓷滤波器对整机的灵敏度影响也很大，应选用正品元件，最好是选用五端的陶瓷滤波器，因为它的选频特性比三端滤波器要好。高频瓷片电容要选用漏电小，热稳定性好的元件。
除了提到的这些元件，其他元件选用普通的元件即可，业余条件下完全可以，据笔者经验，那些非主要元件对收信灵敏度影响十分轻微。
因为ICl是专用的窄带调频接收芯片，性能一般都得到保证。质量最优的要算MOTOROLA公司的产品，如图。其次MALAYSIA生产的也不错。值得一提的是笔者拿到了数片Made in China的MC3361芯片，通过采用德国的信号发生器(频率在50MHz量程精确到10Hz。输出分辨率可达0．01uv)等仪器对比实验，国产的产品灵敏度与MOTOROLA公司的产品基本无差别。所以ICl的性能参数完全不必多虑。
电阻选用一般碳膜电阻即可，对精度也无特殊要求，1／8w，1／16W均可。
当然，对讲机都希望体积越小越好，业余制作的也不例外，所以元件应尽可能选用超小型的元件。
发射部分的元件也是制作成败的关键部分，其中影响最大的要算推动级和功率级的晶体管，笔者曾试验过几种管子，型号均为2sc2078，只是产地不同。早先使用的是一般的管子(从外观看，丝印不是很清晰，工艺也较差)，使用9．6V电源，排除其他因素外，功率无论如何也调不到2w，发射级电流只有区区400mA多一点。以为是频率没有调在10.0917的三次谐波上，可能为四次或五次谐波，后用示波器和频率器校对无误，推断为功率管的质量欠佳，换上三菱生产的2sc2078，接通电源，电流猛升至近0．8A，功率计测量为2．6w。这说明末级的功率管质量好坏直接影响着功率输出，这将明显左右着对讲机的通话距离。
除了晶体管外，石英晶体的频率一定要选用准确，频率偏差将明显影响着通话距离，调试部分我们将会说明。高频部分的线圈匝数己在电路图中标明，可在高频磁芯或中周磁芯上用φ0.17—0.35mm漆包线绕制，LI，L2线径需大些，因为它们亦是载频功率的传输回路，中频鉴频线圈用现成的455kHz(或465kHz)中周代替即可。
其它元件没有特殊要求，阻容件的选用与接收部分一样。四．装配与调试
对讲机的装配方法与一般无线电整机的装配方法差不多，应当注意的是，元器件的引脚应尽可能的短，以便紧贴印刷板，引至天线座的连线也应尽可能的短，否则输出功率也会明显下降。如果输出端离天线座距离较远，一般来说大于1Omm就应当采用50同轴电缆连接。
整机的装配结束后，应仔细检查无误后方可开机调试，电路的直流工作点是无须调整的，它们的工作状态，己在设计时予以充分保证，可检查一遍电压点，相差不多即可。无线对讲机的调试一般需借助仪器，以保证其性能指标，调整时所需的仪器一般有以下几种：
1．高频信号发生器(如xFG一6型)2．示波器(如VP52 04型40MHz)3．数字频率计(如cFc一8450型，0—1000MtIz)4．直流稳压电源(如wYJ－30V／5A型)5．万用表(如MF一47型，如有数字表Fluke一87等高档仪表配合最佳)详细介绍调频无线对讲机的调试方法。1．发射机的调试
调试顺序一般为：先调振荡级，倍频级，推动级，末级功率放大级。最后调话音放大电路。
在总电源回路串一电流表(3A量程)，开机，按下发射开关，若此时，电流值大于1．5A，说明整机还有短路存在，应排除故障后方可再开机。虽然本机可以在1 3．6V电源下安全的工作，开始时也不要使用太高的电源电压，以防电路失谐时烧毁末级功率管，一般使用8．6V的电源电压就可以完成调试。注意末级功率管需加上足够大的散热器。
首先判断主振级是否起振，方法是用万用表测量N1 5的发射极电压，正常为2V左右，若起振，该电压应和基极电压一样高，甚至比基极电压还要高，这是振荡电路起振的一个明显的特征，业余制作没有示波器，必须掌握这个原理，它对调试非常有用。有示波器可用示波器观察N1 5的集电极，将会观察到如图3的波形，若波形幅度过太小，可调T5，一般可以调出该波形来，若观察不到波形，说明电路还有故障(一般为T5绕制不良)，应找出原因，排除故障，电路不起振时将会工作在线性放大状态，发射极电压将比基极电压低0．65v左右。
确定电路起振后，可用频率计探头接至N15的集电极，测出振荡频率，正常应为30.275MHz(或10.917MHz，视调整T5的情况和频率计的连接有关，测出频率为10.917MHz是因为测量的是晶体的基频，而测得的值为30．275MHz则为三次谐波)，若有误差，应调整c69的容量，直至达到要求，也可改变R32，R33的阻值预以调整，但不能改变太多它们的阻值，只能作小范围调整。要求载频频率误差不得大于1．5kHz，此时可用示波器观察T5次级的波形，调整T5的磁芯，使三次谐波的波形清晰，无毛刺，且幅度最大，但必须以波形稳定为原则，开关电源数次都能正常起振为好。然后观察N7的集电极，调整T4的磁芯，使波形最好，幅度最大，接近正弦波，参见图4。在天线端接一个5 0 Ω假负载，可串一个低电压小功率小灯炮并在略大于50Ω的假负载上，观察灯炮的亮度来判断输出功率。分别调整L8，L6，L1，L2，使输出功率最大，正弦波波幅最大，波形良好，参见图5，对着话筒讲话时，波形不变化，此时电流值约为0．75A。
图6)放在天线旁监视，调整L8，L6，L1，L2使放在天线旁的场强计指示最大为好．
有一点须注意：当调整在谐振频率上时，电流指示最小，但调整T5，T4时，若偏离谐振点，幅度会减小，电流也会减小，这在调整时必须区别对待，一般是调L8，L6，电流越大越好，功率会越大，而调L1，L2时电流应适当，经反复调试，确保频率准确，输出功率最大。
有时，调试中会出现功率怎样也调不大，电流值达不到0．75A，此时应考虑所使用的功率管及推动管质量是否可靠，一般应选用质量好的正品三极管。末级功率管质量的好坏直接影响着功率的输出。
调试时应以电路工作稳定为前提，不要一味追求大功率输出忽略稳定这个因素，同时应将电源电压降至7V或升至1 2V，电路都应能可靠稳定的工作。
话音处理电路的调试：实际上这一级只要元件可靠，电路是无须调试的，若要检查，可在话筒输入端送入1kHz／50mV的音频信号，在N14的集电极用毫伏表或示波器测量，应有2Vp—p左右的音频电压。
2．接收机的调试
首先用万用表测N11的发射极电压，正常应为5．6V，保险起见，可测电路各点的工作电压，数值参见电路图，一般应与电路图中的数值相近，否则说明电路仍存在问题。这样可对电路的工作状态有一个大致的了解。
先判断本振级是否起振，方法与调发射机的主振级相似，用频率计测N3的集电极，频率应为30．730MHz，若有误差，可在CRYl的两端并上一个几P一20P的电容，使频率符合要求，同样，频率误差不得超过1_5KHz，有示波器，可用示波器观察T3次级的波形，调L5，T3使波形最好，幅度最大，达到80mV一100mVp—p。
关闭静噪电位器，使喇叭出现噪声，调T2的磁冒，使喇叭中的噪声最大，还可以用示波器观察喇叭两端的波形，调T2，使噪声波形(此时波形应是杂乱无章的)幅度最大，波形对称。
将信号发生器设置为：频率为30.275MHz，频偏5kHz，调制频率1kHz，在天线端输入此信号，逐步增大信号电平，一般在十多uV就可在喇吧中听到音频声，调T2，T1，L4，L3使声音最大，逐步减小信号电平，再调上述可调元件，必要时可调L5，T3，使音频声最大，音质最好，一般可将收信灵敏度调至1．0uV，当然此时并非一点噪声都没有，它是指在12dB的信噪比时的收信灵敏度。
移开信号源，缓慢调整静噪电位器，使噪声刚好消失，将信号源的电平再降至0．5uV，重新把信号接上天线端，此时应能打开静噪门，收信机应能收到信号。
如果能调出上述灵敏度，接收机就算基本调好了。交换两台机器，调好它们的发射接收部分，接下来就是进行联合调试．
3．联合调试
将调试好的整机，装入机壳，接好电池，连好天线，LED和话筒，这里需声明一下，天线对通话距离有着举足轻重的作用，业余自制的天线，在没有调好发射接收机时，很难保证其性能，有条件最好先选用成品的天线，并且一定是30MHz频段的，否则通话距离难以达到设计的要求。用一台作发射机(发射机应将未级功率级去掉，以减小射频功率)，而另一台作接收机，拉开两台机的距离至刚好收到信号为宜，微调接收机的T2，T1，L4，L3，L2，L1使收到的信号最强，音质最好，再拉开两机的距离，再调整，直到两机的通话距离最远，这里需注意，一般只能微调，因为经上述调整后，一般都将频率调得较准了，如果再大幅度的调整，有时只能越调越乱。
接上发射机的未级功率管，接上本机天线，一般只需微调L1，L2，使发射机旁的场强计指示最大即可，因为匹配网络没能调好，将严重影响发射功率，也就是发射的电功率是足够大，但从天线辐射出去的电磁波能量却小得多，因为载频电流没有完全输送到天线上，而是有一部分的载频电流以驻波的形式返回了功放级，显然，这样的电路效率就会大打折扣，也将大大缩短通话距离。
数字对讲 篇5
1 数字对讲机软件“总分总”测试法思想
软件测试分为静态测试和动态测试[2]。静态测试可以尽早发现逻辑错误和编码缺陷,静态测试需要测试人员深入了解对讲机制式以及协议且有读懂代码分析代码的能力,对人员业务素质要求较高,不适合目前数字对讲机行业的现实情况。动态测试发现错误和缺陷晚于静态测试,动态测试结合手工测试目前仍然是发现错误的最有效的方法。自动测试虽然可以提高效率,实现自动测试编写脚本和维护脚本的资源和技能成本比较高,数字对讲机软件回归测试不是很大,综合考虑自动测试的产出比,选定手工测试作为测试的方式。总分总测试的总体思路如下:1)软件开发人员提供一版可供测试的软件,软件测试人员按照设计要求或开发规格书全面仔细做一遍测试,测试的准确性要有保证,并把发现的问题和现象反馈给开发人员;2)开发人员修正更新软件版本,测试人员有针对性的测试项目,把已发现的问题和现象逐个测试是否修正。如有没有修正的,再次反馈给开发人员修正,如此反复迭代更新软件版本,直到第一遍完整测试发现的问题现象都得到解决和满足设计要求;3)把反复迭代后的最新软件版本再次做一次完整全面的测试,如满足设计要求则可以发布beta版本。如不满足要求再次进行版本迭代直到无问题,再做完整全面测试;4)在已发布be⁃ta版本的基础上,再做随机性测试和探索性测试以及非常规测试,如发现问题则返回2),如未发现问题则作为正式版本发布。该测试方法是黑盒测试法,灰盒测试法,冒烟测试法、回归测试法、随机测试法[3,4]的综合运用,“总分总”测试法流程如图1所示。
2 数字对讲机软件“总分总”测试法的具体运用
2.1 第一阶段测试
第一次总体完整测试旨在综合运用冒烟测试法、黑盒测试法、手工测试法进行功能性测试,主要测试开发的软件是否实现了设计要求或开发规格的项目。第一次完整测试至关重要,该阶段是发现问题最早的阶段,该阶段抓住的软件问题和软件BUG越多,越有利于提高开发效率,降低开发成本。该阶段运用黑盒测试法,主要是避免测试人员形成代码定性思维,完全根据设计要求或开发规格进行验证测试。在测试时运用冒烟测试法,把设计要求或开发规格的各个项目分为若干优先级,越是主要重要的功能,优先级越高,优先测试优先级高的项目,再测试优先级低的项目,直至所有项目验证测试完毕,形成固件软件反馈文档给开发设计人员。根据不同的机型和产品定义,功能测试的细节有所不同,总体上说有以下几方面:写频软件兼容不同操作系统测试,写频软件安装测试以及界面评估易用评估,对讲机各项功能测试,对讲机互操作性测试,中继测试以及集群测试。在第一次总体完整测试时,同步建立对讲机各项功能测试用例,对讲机互操作性测试用例,中继测试以及集群测试用例,这些测试用例的建立和设计,是为第二阶段的软件版本迭代测试,逐个验证第一阶段发现的问题准备的,也为第三阶段的总体完整性测试做了准备,第一阶段建立的测试用例节约了第二三阶段再次建立测试用例的时间。第一阶段建立的测试用例根据功能项目命名保存于计算机中,第二三阶段直接调取使用。如果第二三阶段发现测试用例还不完善,继续完善测试用例。
2.2 第二阶段测试
软件版本迭代测试,本阶段是持续发现问题分析问题解决问题的关键阶段。该阶段综合运用了回归测试法和灰盒测试法,防止解决了旧问题引入新问题,测试人员可以和开发人员沟通代码修改后的关联影响,从而制定适当范围的测试策略。灰盒测试法的效率在黑盒法和白盒测试法之间,非常适合该阶段的测试,并满足效率要求,也一定程度上关注了代码内部的正确性。软件开发人员跟进测试人员反馈的问题和优先级,复现并分析问题,修改代码,为了提高开发效率,软件开发人员修改一定的问题后,更新版本并版本号自动升级发给测试人员测试,同步更新软件问题反馈表,在表中描述修改的问题的原因和方法,并用不同颜色标注(例如绿色表示更新解决,黄色表示待处理,红色表示未解决,蓝色表示代码更新未解决),测试人员收到反馈表一目了然测试验证代码已更新解决的问题。测试验证满足要求不再反馈,维持绿色标注。测试人员发现问题仍旧存在则标注蓝色,以表示代码更新未解决,软件开发人员看到蓝色标注则继续分析修改代码解决。在软件代码反复迭代测试阶段,软件更新和测试都以较快的步伐进行,软件反馈表只是反馈了问题和现象,针对个别疑难问题不易描述清晰明了,测试人员和开发人员可以面对面或电话或QQ或微信等一切可以利用的通信工具和手段快速沟通,快速让开发人员发现问题。根据不同机型和项目要求,软件复杂度不同,首次软件版本完整度不同,软件迭代测试的测试量可能很大,工作量占到软件开发和测试的一半以上。
2.3 第三阶段
在第二阶段反复迭代测试未发现问题的基础上进入该阶段测试,第二阶段未发现问题,软件问题基本已解决80%以上了,基本满足设计要求和开发规格。该阶段总体完整测试一遍的目的是再次利用回归测试法验证软件功能,规避第二阶段高效测试时回归的不彻底不全面。由于测试用例经过前述两阶段的完善已比较成熟,可以直接使用,该阶段测试如未发现问题,则可以发布beta版本给产线生产以及客户试用。如发现了问题则返回到第二阶段继续软件版本迭代测试无问题后,再次进入第三阶段总体完整测试,直至第三阶段总体完整测试无问题再发布beta版本。
探索测试阶段,探索测试阶段对测试人员业务素质要求较高,没有现成的测试用例、测试方法、测试技术、测试工具可用,依靠测试人员的思维和主观能动性进行测试,需要经常性改变测试策略。探索测试需要测试人员对软件设计要求和开发规格的项目有较深的理解,也是未来测试领域的发展方向。结合数字对讲机的实际情况,行业内人士可以采用探索性测试,在该测试阶段综合运用“无招胜有招”非常规输入以及使用的非常规测试,可以发现软件的可靠性和稳定性的问题。
3 数字对讲机软件测试实例
作者使用“总分总”测试法测试过DMR、DPMR、企业自定义制式数字对讲机,以及这些制式的中继台达几十款系列产品,达到了预期的测试效果。在某型号数字对讲机开发阶段,运用第一阶段测试出色码3与33与63不能区分,不同机型加密通信问题,不同机型报警系统兼容性问题,不同厂家短信兼容性问题,强插强拆问题,模拟模式的亚音误解率高以及模拟亚音不同机型兼容问题,DTMF兼容性问题,尽早发现并及时反馈问题,提高了开发效率。运用第二阶段测试出代码更新后带来的数字乱码啸叫问题以及死机和重启问题,结合灰盒测试法分析,与开发人员一起查找修改代码引起这些问题的原因,并及时根据代码关联性预估可能影响的功能,及时修改测试策略并扩大测试范围,及时测试出旋转信道偶尔会乱码啸叫问题,录音模式影响模拟信道出现乱码啸叫问题。运用第三阶段探索性测试,采用非常规测试法测试出双时隙模式死机问题,大声讲话数字对讲机语音变小且不能在一PTT周期内恢复问题,运用第三阶段的探索测试测出了非常规的问题,这些问题在正常使用不会出现问题,但是在特定场合特定行业应用中则会造成不良影响和客户对产品稳定性产生怀疑,虽然第三阶段可以发现的问题有的目前业界暂时无法解决,但为今后的技术演进和产品设计提供了一定的参考。运用该测试法形成的软件测试反馈更新情况表如图2所示,读者可以结合项目实际情况作为参考。在状态列可以清楚地看到哪些问题解决了,在软件版本列可以清楚地看到在哪个版本解决问题了,哪些问题已修改代码还未解决,哪些问题初始版本发现未解决和未处理,哪些软件迭代版本出现了新问题。在这个表格中软件开发人员和测试人员可以很清晰明了的了解现阶段的软件反馈更新情况。软件开发人员可以在软件版本列加上版本发布时间,在解决情况列加上解决时间和解决方法,测试人员可以在对应的版本列和问题行交叉的CELL内填写验证情况和日期,以备今后查验以及项目总结作为分析和改进的参考,软件版本更新可以持续在右侧添加软件版本列,问题增加可以在末行持续增加行,直至该软件稳定可靠运行发布。后续因工程应用和产品升级也可以在该表格上继续增加版本和问题,产品的软件功能演进也明确体现了。
4 结束语
总结了数字对讲机软件测试经验,形成一种数字对讲机功能测试与软件BUG抓取方法,该方法采用类似议论文总分总的格式,故名曰“总分总”测试法,从测试阶段划分也称三步测试法。从几年的测试结果可以得出,该测试方法是高效可行的,行之有效的,测试出软件的问题在覆盖率、深度性、可靠性、容错性、稳定性、前沿性都表现良好。采用该方法测试可以发现软件绝大部分的问题和BUG,还有5%左右的问题和BUG可以在个别工程应用和极限条件下发现,根据实际情况Update软件。探索性测试可以发现前沿性的问题和稳定性、容错性问题,作者进一步关注与研究,并尝试发散性思维测试在实践中运用。该测试方法在其他行业软件测试有一定借鉴意义和参考价值。
摘要：多年的数字对讲机测试经验总结出一种“总分总”软件测试法(又称三步测试法),该测试方法基于传统软件测试过程V模型的右方集成测试、系统测试、验收测试阶段,结合现代软件测试过程,综合运用黑盒测试法、灰盒测试法、冒烟测试法、回归测试法、探索性测试法,并进一步尝试发散性思维测试。
关键词：数字对讲机,软件测试,总分总测试法,三步测试法,BUG抓取
参考文献
[1]李进良.数字对讲机标准(征求意见稿)存在的严重问题剖析[J].移动通信,2013(11):49-51.
[2]张军峰.如何使软件测试更有效[J].电脑知识与技术,2005(2):70-72.
[3]张新华,何永前.软件测试方法概述[J].科技视界,2012(4):35-37.
数字对讲 篇6
（一）TMS320VC5509A的简单介绍
TMS320VC5509A，以下简称C5509A，是TI公司推出的TMS320C55x系列DSP中的一款，与C54x相比，C55x通过增加并行操作及改进功率管理技术，其综合性能提高了5倍，而功耗仅为C54x的1/6。C55x广泛应用在无线手机和个人通信系统、通信基站、数字音频播放器、数码相机等产品中。
C55x系列DSP具有两个17-bit×17-bit的MAC单元，可在单周期内执行两次MAC操作, 还具有一个40-bit的主ALU及一个16-bit的从ALU，可在指令集的控制下，得到优化的并行操作及功率控制。C5509A最高可工作在200MHz，它具有1个6通道的DMA接口，1个USB2.0全速接口，3个McBSP串口，1个I2C接口，64K Bytes的DARAM和192K Bytes的SARAM，此外还1个16-bit的EMIF接口，可提供4个CE空间。目前C5509A的单片价格仅为18.2美元。综合考虑性能、功耗及价格，我们选择了C5509A该芯片来实现本数字对讲机基带系统。
（二）基带系统的硬件架构及工作流程
本文所设计的数字对讲机基带系统的硬件框图如图1所示。在设计上，我们部分借鉴了2G、3G手机中的处理方式，本系统可传送话音、数据，为数据传输或基于数据传输的高层应用预留了空间。
从图1可知，本系统为一典型的DSP应用系统，C5509A的主要任务如图2所示。
语音编译码采用ITU-T G.723.1中的低码率代数码本激励线性预测 (ACELP) 算法，速率为5.3Kbps，每帧30ms，数据为160bits/帧。FEC编码采用 (2, 1, 9) 删除卷积编码，码率为3/4，相应的译码为Viterbi译码，该FEC编解码方案既保证了一定的纠错能力又减小了数据速率。由于译码时移位寄存器的状态由全0开始，且于全0结束，故编码时输入数据后面需添加8个0以清空移位寄存器。这样在发端，每一帧经FEC编码后的数据为224bits，经过16×14的块交织及加扰，加扰数据由截断m序列产生。然后数据进行HDLC组帧，格式为帧头+信令+地址+数据+CRC校验+零插入+帧尾，封装成288bits/帧，即数据速率为9.6Kbps，然后送往调制器调制。
（三）基带系统关键模块的处理实现
1. 语音压缩算法
ITU-T G.723.1采用MP-MLQ/ACELP算法，速率6.3/5.3Kbps可选，该标准为VoIP的语音压缩标准，话音质量较高，其MOS值达到3.8/3.6，接近长话质量 (MOS=4) ，综合考虑速率、算法复杂度及话音质量，我们选择了ITU-T G.723.1用于本数字对讲机基带系统。
在实际应用中，若直接使用ITU所提供的C源代码，C5509A完成一帧的编码需45401454个周期，假设C5509A工作在最高频率即200MHz，也需227ms，而G.723.1的单帧时长为30ms，故代码必须要经过优化。
具体优化步骤如下：
(1)由于本系统只采用5.3Kbps算法，故将6.3Kbps算法的相关程序去掉以减小代码尺寸。
(2)使用合适的编译器优化选项：–o2。o2是函数级优化，它除了进行寄存器级别及局部级别优化外，还执行循环优化及排除全局不用的赋值等操作。
(3)使用内联 (intrinsic) 函数。C55x编译器提供了许多内联函数，可高效优化C代码。
(4)根据数字语音处理原理对程序进行简化。比如在开环基音估测函数Estim_Pitch中，基音周期范围为18到139。在基音周期较短时，基音频率较大，对语音信号编码质量影响较大，但在基音周期较长时，基音频率较小，对语音信号编码质量影响较小。所以基音周期从18到58之间采用逐点计算搜索，从59到139之间采用隔点计算，可以减少运算量。
(5)其他优化。比如用条件运算符替代if...else...语句，将计算语句置于循环体外等。
优化后，对一帧数据编码所用时钟周期数为1064812，解码为95139，若C5509A工作在150MHz，则对一帧数据编码只需7.1ms，解码只需0.63ms，足以完成语音的实时处理。主要函数优化结果如表1所示。
2. Viterbi译码
Viterbi算法是一种最大似然译码算法，它是通过计算累积码距，在卷积码网格图上寻找一条与接收序列具有最小码距的最大似然路径，然后通过路径回溯重构接收数据。
本系统采用定长帧，待Viterbi译码的数据为168组，每组2bits，由于采用 (2, 1, 9) 编码，故移位寄存器的状态数为28，即256个。算法的流程如下：
(1)对一新输入的定长帧，从时间单位j=0开始，对于状态0-2j，计算进入每个状态的路径并存贮其部分量度;
(2) j加1, 若j<8，重复步骤 (1) ，否则，进入步骤 (3) ;
(3)对于所有状态，计算进入每一状态的所有路径的部分量度，选择具有最小量度的路径，更新该状态的路径并存贮其部分量度;
(4) j加1, 若j<168，重复步骤 (3) ，否则就停止，进行路径回溯，取出最大似然估值序列并输出。
对于删除后的数据首先进行补0操作，然后再进行Viterbi译码，在计算量度时，补0数据不参与计算。量度值采用欧式距离计算，对于 (2, 1, 9) 编码，相应的分支量度值为
其中Gn (J) 为网格图上每个状态节点的期望编码输出码元，通过查表取出，RSn为接收码元。为计算方便，二者都采用双极性表示。这样分支量度值的计算可以简化为数据的加和减。
C55009A一些指令如ADDSUB, SUBADD和MINDIFF等，它们可方便，高效的完成各个状态路径量度值的累加、比较和选择，故本模块采用全汇编编写。最终，本模块对一帧数据进行删除卷积编码需17137个周期，Viterbi译码需2178015个周期，若C5509A工作在150MHz，则对一帧数据删除卷积编码只需0.11ms，译码需14.5ms，满足实际要求。
（四）结束语
本系统程序采用C与汇编混合编写，最终，对每一帧数据，发端程序平均所需周期数为1.5×106，收端为2.5×106, C5509A采用150MHz系统时钟时，在实际的电路板上，本数字对讲机基带系统可正常工作，收端可实时收到发端传来的连续、清晰的话音。若想进一步降低工作频率，可将程序采用全汇编实现。
参考文献
[1]SPRS205J TMS320VC5509A Fixed-Point Digital Signal Processor Data Manual[M].Texas Instruments, 2007.
[2]Texas Instruments.TMS320VC5509A.http://focus.ti.com.cn/cn/docs/prod/folders/print/tms320vc5509a.html
[3]王洪, 唐凯.低速率语音编码[M].北京:国防工业出版社, 2006.
[4]SPRU281F TMS320C55x Optimizing C/C++Compiler User's Guide.Texas Instruments.2003.