БЛОК СОПРЯЖЕНИЯ УСТРОЙСТВА СОПРЯЖЕНИЯ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ С РАДИОСТАНЦИЕЙ УКВ-ДИАПАЗОНА
COUPLING UNIT OF DEVICE FOR COUPLING DOUBLE-WIRE LINE WITH VHF RADIO STATION

Изобретение предназначено для обмена информационными сигналами (сообщениями) между оборудованием конечных пользователей по различным каналам связи и может быть использована для обмена сообщениями между оборудованием конечных пользователей и радиостанцией УКВ-диапазона.
Известно устройство для подсоединения модема, в котором к одной из множества телефонных линий в системе передачи данных, включающей в себя модем для передачи и приема аналогового сигнала для выполнения передачи данных по телефонным линиям, при этом устройство содержит первый кодер-декодер, подсоединенный к упомянутому модему, для преобразования аналогового выходного сигнала с упомянутого модема в цифровой сигнал и преобразования цифрового выходного сигнала из упомянутых телефонных линий в аналоговый сигнал для передачи преобразованного аналогового сигнала на упомянутый модем, множество вторых кодеров-декодеров, каждый из которых подсоединен к соответствующей одной из телефонных линий, где каждый из упомянутых вторых кодеров-декодеров преобразует аналоговый сигнал из телефонной линии в цифровой сигнал и преобразует цифровой выходной сигнал с упомянутого первого кодера-декодера в аналоговый сигнал для передачи преобразованного аналогового сигнала в телефонную линию, и реле выдержки времени, подсоединенное между упомянутым первым кодером-декодером и упомянутым вторым кодером-декодером для передачи цифрового выходного сигнала от упомянутого первого кодера-декодера на один из упомянутых вторых кодеров-декодеров и передачи цифрового выходного сигнала с одного из упомянутых вторых кодеров-декодеров на упомянутый первый кодер-декодер (см. патент РФ №2127492, кл. H04M 11/00, 1999).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность передачи информационных сигналов (сообщений) между оборудованием конечного пользователя и каналами связи, образующими медиа-систему.
Также известно устройство сопряжения оконечного оборудования данных с каналом связи, включающее интерфейс канала связи для приема входящего сигнала и передачи исходящего сигнала; запоминающее устройство для хранения массивов цифровых данных; интерфейсную схему для обмена данными между запоминающим устройством и оконечным оборудованием данных; кодек, осуществляющий выборку входящего сигнала и преобразование последовательности исходящих данных в исходящий сигнал, причем в устройство дополнительно включены блок цифровой обработки для обработки выборок входящего сигнала и формирования последовательности исходящих данных; к блоку цифровой обработки подключены запоминающее устройство, оперативная память для хранения данных промежуточных вычислений, память программ обработки, соответствующих выбранному типу канала связи; а также управляющий контроллер; коммутатор «данные/речь», переключающий режимы работы интерфейса канала связи; при этом интерфейсная схема выполнена в виде наборов интерфейсов, соответствующих типу оконечного оборудования данных, интерфейс канала связи выполнен в виде наборов интерфейсов, сопрягаемых с каналообразующей аппаратурой, соответствующей типу канала связи; по сигналам управляющего контроллера осуществляется выбор типа интерфейса канала связи, типа интерфейса оконечного оборудования данных, выбор программы из памяти программ, переключение коммутатора «данные/речь» (см. патент РФ №2297106, кл. H04M 12/66, 2007).
Недостатком данного устройства также является низкая эффективность передачи информационных сигналов (сообщений) между оборудованием конечного пользователя и каналами связи, входящими в коммуникационные системы.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является повышение эффективности передачи информационных сигналов (сообщений) между оборудованием конечного пользователя - двухпроводной телефонной линией и каналами связи, входящими в радиостанцию УКВ-диапазона, за счет цифровой обработки информационных сигналов.
Данный технический результат достигается за счет того, что блок сопряжения устройства сопряжения двухпроводной линии с радиостанцией УКВ-диапазона содержит интерфейс сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией, телефонный кодек, выполненный с возможностью реализации аналого-цифрового преобразования информационного сигнала, аудиокодек, выполненный с возможностью реализации обратного цифроаналогового преобразования потока данных, сформированного из информационных сигналов, сторожевой таймер, ключ переключения радиостанции, микропроцессорный узел обработки информации и преобразователь электропитания, выход которого соединен со входами электропитания интерфейса сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией, телефонного кодека, аудиокодека, сторожевого таймера, ключа переключения радиостанции и микропроцессорного узла обработки информации, первая информационная шина которого соединена с первой информационной шиной телефонного кодека, а вторая информационная шина подключена к информационной шине аудиокодека, вторая информационная шина телефонного кодека соединена с информационной шиной интерфейса сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией, информационный выход сторожевого таймера подключен к информационному входу микропроцессорного узла обработки информации, информационный выход которого связан с информационным входом ключа переключения радиостанции, выполненного с возможностью подключения к радиостанции, при этом информационные выводы аудиокодека выполнены с возможностью соединения с информационными выводами радиостанции, а также за счет того, что интерфейс сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией выполнен с возможностью подключения к телефонной линии, и, кроме того, за счет того, что преобразователь электропитания выполнен с возможностью соединения с аккумуляторной батареей.
Технический результат достигается также за счет того, что телефонный кодек выполнен с возможностью фильтрации информационного сигнала в диапазоне частот 300-3400 Гц, за счет того, что микропроцессорный узел обработки информации выполнен программируемым с возможностью реализации заранее заданной алгоритмической программы и, кроме того, за счет того что сторожевой таймер выполнен с возможностью перевода микропроцессорного узла обработки информации в исходное состояние.
Данный технический результат достигается также за счет того, что преобразователь электропитания выполнен с возможностью преобразования напряжений в диапазоне напряжений 9,0-40,0 В в стабилизированное напряжение электропитания, и также за счет того, что интерфейс сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией выполнен с возможностью реализации режима подавления сигналов.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана блок-схема блока сопряжения двухпроводной линии с радиостанцией УКВ-диапазона.
Данный блок сопряжения содержит интерфейс 1 сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией, телефонный кодек 2, микропроцессорный узел 3 обработки информации, сторожевой таймер 4, аудиокодек 5, ключ 6 переключения радиостанции и преобразователь 7 электропитания. Выход преобразователя 7 электропитания соединен со входами электропитания интерфейса 1 сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией, телефонного кодека 2, аудиокодека 5, сторожевого таймера 4, ключа 6 переключения радиостанции и микропроцессорного узла 3 обработки информации, первая информационная шина которого соединена с первой информационной шиной телефонного кодека 2, а вторая информационная шина подключена к информационной шине аудиокодека 5. Вторая информационная шина телефонного кодека 2 сеоединена с информационной шиной интерфейса 1 сопряжения радиостанции УКВ-диапазона (далее - радиостанция) с телефонной линией. Информационный выход сторожевого таймера 4 подключен к информационному входу микропроцессорного узла 3 обработки информации, информационный выход которого связан с информационным входом ключа 6 переключения радиостанции, выполненного с возможностью подключения к радиостанции 10. При этом информационные выводы аудиокодека 5 выполнены с возможностью соединения с информационными выводами радиостанции 10.
На фиг.1 также показаны телефонная линия 8, аккумуляторная батарея 9 и радиостанция 10 УКВ-диапазона.
Телефонный кодек 2 и аудиокодек 5 могут быть реализованы на одной микросхеме и обеспечивают двухканальную, 16-битную аналого-цифровую и цифроаналоговую дискретизацию звуковых сигналов на частоте 8 кГц с фильтрацией в диапазоне частот телефонного сигнала 300-3400 Гц. Телефонная линия 8 подключается к кодеку через интерфейс 1, включающий в себя развязывающий трансформатор, набор резисторов и конденсаторов, обеспечивающих подавление сигнала. Интерфейс 1 сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией может также выполнять функции детектирования вызывного сигнала станции и «подъема трубки». Входной и выходной линейные сигналы радиостанции 10 подключаются к аудиокодеку 5 непосредственно через емкостную развязку и резистивный делитель. Переключение радиостанции 10 на передачу реализуется при помощи опторазвязанного ключа 6.
Микропроцессорный узел 3 реализует алгоритм функционирования устройства в соответствии с записанной в него программой. Защита от «зависаний» обеспечивается сторожевым таймером 4, который сбрасывает процессор узла 3, если процессор, в свою очередь, не сбрасывает в течение обусловленного времени таймер 4. Преобразователь 7 электропитания реализован на микросхеме и обеспечивает преобразование входных напряжений в диапазоне от 9 В до 40 В в стабилизированное напряжение питания 3,3 В.
После включения блок сопряжения двухпроводной линии с радиостанцией 10 УКВ-диапазона (далее - радиостанция) функционирует следующим образом.
Рассмотрим предпочтительный вариант осуществления предлагаемого изобретения.
Порядок прохождения речевых сигналов внутри устройства между радиостанцией 10 и телефонной линией 8 следующий (см. фиг.1).
В направлении из телефонной линии 8 на линейный вход радиостанции 10 речевой информационный сигнал вначале проходит интерфейс 1 сопряжения с телефонной линией 8. При этом сигнал гальванически отвязывается от линии и поступает на вход телефонного кодека 2. Кодек 2 осуществляет фильтрацию сигнала (в полосе 300-3400 Гц) и аналого-цифровое преобразование (с дискретностью 16 бит и частотой дискретизации 8 кГц). Далее поток речевых данных поступает с кодека 2 на последовательный порт сигнального процессора узла 3. Через тот же последовательный порт поток данных направляется процессором узла 3 на вторую секцию кодека 2, выполняющую функцию аудиокодека 5. В аудиокодеке 5 производится обратное цифроаналоговое преобразование потока данных со сглаживающей фильтрацией и выдачей аналогового сигнала на линейный вход радиостанции 10. Здесь следует отметить, что гальваническая развязка блока с радиостанцией 10 - емкостная.
В направлении с линейного выхода радиостанции 10 в телефонную линию 8 сигнал проходит через принадлежащие линейному выходу радиостанции УКВ-диапазона емкостную развязку, резистивный делитель напряжения и поступает на вход аудиокодека 5 (см. фиг.1). Кодек 5 осуществляет фильтрацию сигнала (в полосе 300-3400 Гц) и аналого-цифровое преобразование (с дискретностью 16 бит и частотой дискретизации 8 кГц). Далее поток речевых данных поступает с кодека 5 на последовательный порт сигнального процессора узла 3. Через тот же последовательный порт поток данных из сигналов направляется процессором узла 3 на первую секцию кодека 5, выполняющую функцию телефонного кодека 2. В телефонном кодеке 2 производится обратное цифроаналоговое преобразование потока данных со сглаживающей фильтрацией и выдачей аналогового сигнала через интерфейс 1 сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией, собственно в телефонную линию 8.
Практическая реализация предлагаемого блока сопряжения двухпроводной линии с радиостанцией УКВ-диапазона не вызыает сложностей, поскольку электронная схема данного блока выполнена на известных и широко используемых микросхемах. В качестве интерфейса 1 сопряжения радиостанции УКВ-диапазона с телефонной линией использована микросхема ITC 135 (фирма-производитель). Телефонный кодек 2 и аудиокодек 5 реализованы на базе микросхемы TLV 320 (фирма-производитель). Микропроцессорный узел 3 обработки информации выполнен с использованием микросхемы ADSP 2181 (фирма-производитель) и DSM 2150 (фирма-производитель). Сторожевой таймер 4 представляет собой микросхему МАХ 823 (фирма-производитель), а преобразователь 7 электропитания выполнен на базе микросхемы TPS 54040 (фирма-производитель). Ключ 6 переключения радиостанции является микросхемой РСЗН7 (фирма-производитель).
Использование данного изобретения позволяет повысить эффективность передачи информационных сигналов (сообщений) между оборудованием конечного пользователя и каналами связи, взодящими в радиостанцию УКВ-диапазона, за счет цифровой обработки информационных сигналов.