[发明专利]模拟式同频双工通讯系统

说明书

本发明涉及一种模拟式同频双工通讯系统，主要应用于无线对讲机领域。

目前的对讲机，绝大多数是以单频单工形式工作，亦有双式形式工作的，但都是采用异频，这样则需占用了两个频道。在无线电话方面，同频双工的产品已出现，如CT₂系统的无绳电话，而且这是使用数字式的信号，它对数字信号进行时间上的压缩-扩展处理，即是用慢写快读-快写慢读的方法进行时分双工的。诚然，它付出了设备的高造价以及频带的宽代价。

本发明的目的在于提供一种与数字式同频双工方式的通讯效果相当而设备价格却非常便宜之实用的模拟式同频双工通讯系统。

本发明是这样实现的，模拟信号的脉幅式（PAM）调制或脉宽式调制（PWM），无需额外发送同步信号而取得同步地进行时分双工，一方以固定的重复频率发送PAM或PWM信号，另一方则以这些脉冲信号的前沿或后沿为基准，在适当的时间位置进行脉冲回送。通讯的任一方既可能是主机，也可是从机。当通讯的一方要呼叫另一方时，则这一方便是主机，另一方则为从机。主从关系一直维持到一次通讯完毕。在下一次通话时，若由上一次的从机呼叫另一方，那么，这次通话期间，它便是主机。主从机的差别在于：主机只启动主机脉冲产生器产生固定频率的脉冲，这些脉冲被调制成PAM或PWM信号;从机则只启动被动脉冲发生器，被动脉冲产生器受控于主机送来的PAM或PWM信号，产生本地脉冲，这些脉冲再被调制成本地的PAM或PWM信号。双方的通讯机中都有主动脉冲产生器和被动脉冲产生器，至于其中一方要启动哪种脉冲产生器，取决于这是主机状态还是从机状态。另外，为解决信号的阻塞而设置了回送脉冲位置的延时变换。当双方处于某一定距离进行通讯时，由于信道的延迟作用使得从机的回送脉冲正好全部或部分落在主机的发射时隙，会造成主机中的信号失真或中断，此时，从机使它的回送脉冲信号在原来延迟量的基础上进行适当的变换后再发送，以便使回送的脉冲信号能全部落进主机的接收时隙，从而使通讯顺利进行。

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。本发明中模拟信号的调制形式有PAM和PWM两种，实践证明，PWM信号具有较好的抗干扰性能，这里只以PAM的调制形式为例说明如何实现本发明。

图1为模拟式同频双工通讯系统的方框图，其中：A为主机，B为从机，1-话音滤波放大;2-脉冲振幅调制器;3-发射机;4-天线共用器;5-主动/被动脉冲产生器;6-脉冲触发延迟器;7-接收器;8-过零检测器;9-取样门;10-平滑放大器。

图2为近距离通讯时主从机中各部分波形图。1-主机话音信号;2-主动脉冲产生器波形图;3-主机发送的PAM射频信号;4-从机接收到的PAM信号;5-从机的过零检测器输出;6-从机的取样门输出;7-从机脉冲触发延迟器输出窄脉冲;8-被动脉冲发生器输出;9-从机话音信号;10-从机发送的PAM射频信号;11-主机收到的PAM信号;12-主机的取样门输出。

图3为信道延迟作用使主机发生信号阻塞的情况图。1-主机发送的射频信号;2-从机接收到的信号;3-从机脉冲触发延迟器波形;4-被动脉冲产生器输出;5-从机回送的PAM射频信号;6-主机接收到的PAM信号。

图4为从机经过延时变换后双方各部分的脉冲信号时序图。1-主机发送的射频PAM信号;2-从机接收到的PAM信号;3-脉冲触发延迟器的输出;4-被动脉冲产生器输出;5-从机回送的本地PAM射频信号;6-主机收到的PAM信号。

图5为模拟式同频双工对讲机的电路图。

在通讯期间，主机A中的主动脉冲产生器产生固定重复频率（1/T），占空地小于33%的脉冲（见图2A-2，图中所示的Tf和Ts分别为发送时隙和接收时隙），这些脉冲被送到脉冲振幅调制器调制成PAM信号，PAM信号再被发射机的载波调制（见图2A-3），再经无线发射。

这些主机A来的PAM射频信号被从机B的接收机解调接收，接收机的输出信号一路送到取样门，一路进入过零检测器，过零检测器输出与输入的PAM脉冲的时间位置完全相同的一系列等幅脉冲，此一系列脉冲再兵分两路，一路控制取样门，使其对输入的PAM信号进行采样（见图2A-6）;另一路送往脉冲触发延迟器，脉冲的下降沿将延迟器触发，使延迟器输出一系列宽度为Tb的窄脉冲（见图2B-7），这些窄脉冲的下降沿再触发被动脉冲产生器，使被动脉冲产生器输出一系列宽度为Tf的脉冲，此脉冲再被调制成PAM信号再去控制射频（见图2B-10）。