本實用新型涉及數(shù)字對講領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字對講系統(tǒng)及數(shù)字對講機。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有對講領(lǐng)域，低噪聲放大器的阻抗需要與信號源及負載進行阻抗匹配后，才能保證數(shù)字對講機接收前端實現(xiàn)最小噪聲匹配，但是在現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)字對講機都是支持一種頻段的信號收發(fā)，其低噪聲放大器的阻抗已經(jīng)被設(shè)置為最優(yōu)阻抗、且不可調(diào)整。

現(xiàn)有單頻段的對數(shù)字對講機不能滿足用戶對寬頻段的信號收發(fā)需要，因此現(xiàn)有技術(shù)提供了支持寬頻段收發(fā)的對數(shù)字對講機，針對這種支持寬頻段接收的對數(shù)字對講機，如何實現(xiàn)低噪聲匹配和高效率的能量傳輸，是亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種數(shù)字對講系統(tǒng)及數(shù)字對講機，以解決現(xiàn)有支持寬頻段接收的對數(shù)字對講機接收前端不能實現(xiàn)低噪聲和高效率能量傳輸?shù)膯栴}。

本實用新型提供了一種數(shù)字對講系統(tǒng)，包括：供電電源、及具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片，供電電源為集成對講芯片供電；集成對講芯片包括微控制單元以及射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元，射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元連接信號源及負載；微控制單元用于首先調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗與負載的阻抗匹配，然后調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配。

進一步的，射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元包括低噪聲放大器及諧振器，低噪聲放大器通過諧振器連接信號源及負載；微控制單元用于首先調(diào)整諧振器使得低噪聲放大器的輸出阻抗與負載的阻抗匹配，然后調(diào)整諧振器使得低噪聲放大器的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配。

進一步的，諧振器包括輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)及輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)；低噪聲放大器通過輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接信號源，通過輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)連接負載，微控制單元用于首先調(diào)整輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使得低噪聲放大器與負載的阻抗匹配，然后調(diào)整輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，使得低噪聲放大器與信號源的阻抗匹配。

進一步的，集成對講芯片供電包括數(shù)字信號處理單元，數(shù)字信號處理單元用于采集射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元與信號源及負載之間的反射信號，并將反射信號傳輸至微控制單元。

進一步的，數(shù)字信號處理單元用于采集射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元與負載之間的反射信號S22，并將反射信號S22傳輸至微控制單元，微控制單元用于根據(jù)反射信號S22調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗與負載的阻抗匹配。

進一步的，微控制單元用于調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得反射信號S22的信號反射強度不大于預(yù)設(shè)值。

進一步的，微控制單元用于采用逐級微調(diào)的方式、或者查表確定調(diào)整值的方式，調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗。

進一步的，數(shù)字信號處理單元用于采集射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元與信號源之間的反射信號S11，并將反射信號S11傳輸至微控制單元，微控制單元用于根據(jù)反射信號S11調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配。

進一步的，微控制單元用于調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得反射信號S11的信號反射強度不大于預(yù)設(shè)值。

進一步的，微控制單元用于采用逐級微調(diào)的方式、或者查表確定調(diào)整值的方式，調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗。

本實用新型提供了一種數(shù)字對講機，其包括本實用新型提供的數(shù)字對講系統(tǒng)。

本實用新型的有益效果：

本實用新型提供了一種新的數(shù)字對講系統(tǒng)及數(shù)字對講機，其包括具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片，集成對講芯片中的微控制單元在對講機工作時，首先調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗與負載的阻抗匹配，然后調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配；這樣就可以實現(xiàn)任意頻段信號收發(fā)，并且都具備高效率能量傳輸，解決了現(xiàn)有支持寬頻段收發(fā)的對數(shù)字對講機接收前端不能實現(xiàn)低噪聲和高效率能量傳輸?shù)膯栴}。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例提供的數(shù)字對講系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型第一實施例提供的射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型第二實施例提供的集成對講芯片的結(jié)構(gòu)連接圖；

圖4為本實用新型第二實施例涉及的集成對講芯片的電路連接圖。

具體實施方式

現(xiàn)通過具體實施方式結(jié)合附圖的方式對本實用新型做輸出進一步的詮釋說明。

第一實施例：

圖1為本實用新型第一實施例提供的數(shù)字對講系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1可知，在本實施例中，本實用新型提供的數(shù)字對講系統(tǒng)包括：供電電源11、及具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片12，供電電源11為集成對講芯片12供電；集成對講芯片12包括微控制單元121以及射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122，射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122連接信號源2及負載3；微控制單元121用于首先調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122的輸出阻抗與負載3的阻抗匹配，然后調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122的輸入阻抗與信號源2的阻抗匹配。在實際應(yīng)用中，本申請是針對射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的LNA模塊進行改進的，LNA模塊連接天線及解調(diào)模塊，主要將天線接收到的微弱信號放大；微控制單元用于調(diào)整LNA模塊的輸入和輸出阻抗，使之達到最小噪聲匹配。

如圖2所示，在一些實施例中，上述實施例中的射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元122，具體的為LNA模塊包括低噪聲放大器21及諧振器22，低噪聲放大器21通過諧振器22連接信號源及負載；微控制單元121用于首先調(diào)整諧振器22使得低噪聲放大器21的輸出阻抗與負載3的阻抗匹配，然后調(diào)整諧振器22使得低噪聲放大器21的輸入阻抗與信號源2的阻抗匹配。

如圖2所示，在一些實施例中，上述實施例中的諧振器包括輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)221及輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)222；低噪聲放大器21通過輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)221連接信號源2，通過輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)222連接負載3，微控制單元121用于首先調(diào)整輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)222，使得低噪聲放大器21與負載3的阻抗匹配，然后調(diào)整輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)221，使得低噪聲放大器21與信號源2的阻抗匹配。

如圖3所示，在一些實施例中，上述實施例中的集成對講芯片供電包括數(shù)字信號處理單元，數(shù)字信號處理單元用于采集射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元與信號源及負載之間的反射信號，并將反射信號傳輸至微控制單元。

在一些實施例中，上述實施例中的數(shù)字信號處理單元用于采集射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元與負載之間的反射信號S22，并將反射信號S22傳輸至微控制單元，微控制單元用于根據(jù)反射信號S22調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗與負載的阻抗匹配。

在一些實施例中，上述實施例中的微控制單元用于調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得反射信號S22的信號反射強度不大于預(yù)設(shè)值。

在一些實施例中，上述實施例中的微控制單元用于采用逐級微調(diào)的方式、或者查表確定調(diào)整值的方式，調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗。

在一些實施例中，上述實施例中的數(shù)字信號處理單元用于采集射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元與信號源之間的反射信號S11，并將反射信號S11傳輸至微控制單元，微控制單元用于根據(jù)反射信號S11調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配。

在一些實施例中，上述實施例中的微控制單元用于調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得反射信號S11的信號反射強度不大于預(yù)設(shè)值。

在一些實施例中，上述實施例中的微控制單元用于采用逐級微調(diào)的方式、或者查表確定調(diào)整值的方式，調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗。

對應(yīng)的，本實用新型提供了一種數(shù)字對講機，其包括本實用新型提供的數(shù)字對講系統(tǒng)。

本實施例提供了一種新的數(shù)字對講系統(tǒng)及數(shù)字對講機，其包括具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片，集成對講芯片中的微控制單元在對講機工作時，首先調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗與負載的阻抗匹配，然后調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配；這樣就可以實現(xiàn)任意頻段信號收發(fā)，并且都具備高效率能量傳輸，解決了現(xiàn)有支持寬頻段收發(fā)的對數(shù)字對講機接收前端不能實現(xiàn)低噪聲和高效率能量傳輸?shù)膯栴}。

現(xiàn)結(jié)合具體應(yīng)用場景對本實用新型做進一步的詮釋說明。

第二實施例：

本實施例也提供了一種具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片，包括：數(shù)字信號處理單元、話音信號編解碼單元、音頻輸出功率放大器單元、麥克風放大電路單元、微處理器單元、電源管理單元、存儲器單元、射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元、以及通信數(shù)據(jù)接口；射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元用于采用低壓寬頻壓控技術(shù)處理數(shù)據(jù)，音頻輸出功率放大器單元用于輸出音頻信號；麥克風放大電路單元用于接收音頻信號；通信數(shù)據(jù)接口基于總線控制規(guī)則，收發(fā)至少一種類型的數(shù)字信號，并傳輸至微處理器單元；微處理器單元用于控制集成對講芯片內(nèi)各器件的工作；電源管理單元用于將外界電壓轉(zhuǎn)換為其他芯片內(nèi)部構(gòu)件需要的電壓；數(shù)字信號處理單元、話音信號編解碼單元、音頻輸出功率放大器單元、麥克風放大電路單元、微處理器單元、電源管理單元、存儲器單元、射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元、以及通信數(shù)據(jù)接口通過系統(tǒng)級芯片工藝技術(shù)集成在一片芯片上。

其中，通信數(shù)據(jù)接口包括CAM接口、LCD接口、KPD接口、I2C接口、SPI接口、UART接口、USB2.0接口、LED驅(qū)動接口、PWM接口、SD/MMC接口、GPIO接口、I2S接口中的至少一種。

在一些實施例中，上述實施例中的集成對講芯片還包括FM調(diào)頻廣播接收機單元，F(xiàn)M調(diào)頻廣播接收機單元用于接收FM調(diào)頻廣播信號；FM調(diào)頻廣播接收機單元通過系統(tǒng)級芯片工藝技術(shù)集成在集成對講芯片內(nèi)。

在一些實施例中，上述實施例中的集成對講芯片還包括藍牙無線電接收發(fā)射機單元，藍牙無線電接收發(fā)射機單元用于收發(fā)藍牙信號；藍牙無線電接收發(fā)射機單元通過系統(tǒng)級芯片工藝技術(shù)集成在集成對講芯片內(nèi)。

具體的，如圖3所示，本實施例提供的具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片SOC(系統(tǒng)級芯片)包括：數(shù)字信號處理DSP單元31、16位話音信號編解碼單元32、音頻輸出功率放大器單元33、麥克風放大電路單元34、32位精簡指令微處理器單元35、電源管理PMU單元36、16MB PSRAM存儲器單元37、16MB FLASH存儲器單元38及射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元39，以及一些未示出的數(shù)據(jù)接口等；其中，16MB PSRAM存儲器單元37與16MB FLASH存儲器單元38可以同時存在，也可以僅存在一個；射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元39用于采用低壓(2.4V)寬頻(100-500MHz、700-1000MHz)壓控技術(shù)處理數(shù)據(jù)，電源管理(PMU)單元36將外界提供的電壓(3.2-4.2V，一般為3.7V)轉(zhuǎn)換為1.4V和2.4V電壓，其中1.4V電壓供數(shù)字信號處理(DSP)單元31、6MB PSRAM存儲器單元37、16MB FLASH存儲器單元38使用，2.4V電壓供其他單元使用。

本實施例涉及的數(shù)字對講機的電路如圖4所示，其包括：DSP單元31、微處理器單元35、接收機發(fā)射機單元39中的LNA(low noise amplifier模塊，低噪聲放大器模塊)，該模塊主要擔負前端放大和選頻功能，內(nèi)部集成了受CPU控制的調(diào)諧器(輸入負載匹配網(wǎng)絡(luò)及負載匹配網(wǎng)絡(luò))和高頻放大器；

其工作原理如下：

步驟1、LNA接收信號，確定信號頻段S1。

在實際應(yīng)用中，數(shù)字對講機接收什么頻段的信號由用戶設(shè)置，其在數(shù)字對講機的芯片內(nèi)部有存儲，LNA可以從CPU獲取信號頻段S1。

步驟2、微處理器單元通過查表等方式調(diào)出S1對應(yīng)的合適匹配值，并通過后續(xù)步驟控制LNA模塊輸出阻抗達到此匹配值，實際上這是一個粗調(diào)整的過程。

步驟3、微處理器單元35從存儲器單元讀取頻段S1對應(yīng)的信號S22反射強度的預(yù)設(shè)值TH1(該第一預(yù)設(shè)值根據(jù)LNA網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗定義，在該預(yù)設(shè)值時，LNA具備信號噪聲最小的效果)，比較反射信號強度D1與預(yù)設(shè)值TH1的大小。若反射信號強度D1小于或者等于預(yù)設(shè)值TH1，則代表信號噪聲最小的條件已經(jīng)滿足，可以直接執(zhí)行步驟5，以實現(xiàn)信號噪聲最小的條件下的傳輸功率最大；若反射信號強度D1大于預(yù)設(shè)值TH1，則代表信號噪聲最小的條件還沒有達到，執(zhí)行步驟4，使得LNA與負載的阻抗匹配，達到信號噪聲最小的條件。

在實際應(yīng)用中，可以將100M—1000M分成n段，每段在芯片IC設(shè)計時已經(jīng)調(diào)測出一個合適匹配值，得知用戶設(shè)置的頻率之后，系統(tǒng)調(diào)出相應(yīng)的匹配值，用戶可以在匹配值附近作出微調(diào)。

步驟4、微處理器單元35通過采用逐級微調(diào)的方式、或者查表確定調(diào)整值的方式，調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得反射信號S22的信號反射強度不大于預(yù)設(shè)值。

步驟5、DSP單元31檢測信號源輸入至LNA的輸入信號S11的反射信號S12的反射信號強度D2，傳輸至微處理器單元35。

步驟6、微處理器單元35從存儲器單元讀取頻段S1對應(yīng)的信號S12反射強度的預(yù)設(shè)值TH2(該第二預(yù)設(shè)值根據(jù)LNA網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗定義，在該預(yù)設(shè)值時，LNA具備最佳的高效率能量傳輸效果，其設(shè)置方式與第一預(yù)設(shè)值類似)，比較反射信號強度D2與預(yù)設(shè)值TH2的大小。若反射信號強度D2小于或者等于預(yù)設(shè)值TH2，則代表信號噪聲最小條件下的LNA傳輸功率最大已經(jīng)滿足，可以結(jié)束自動匹配阻抗的流程，實現(xiàn)了信號噪聲最小的條件下的傳輸功率最大；若反射信號強度D2大于預(yù)設(shè)值TH2，則代表信號噪聲最小條件下的LNA傳輸功率最大還沒有達到，執(zhí)行步驟7，使得LNA與信號源的阻抗匹配，達到信號噪聲最小條件下的LNA傳輸功率最大。

步驟7、微處理器單元35通過采用逐級微調(diào)的方式、或者查表確定調(diào)整值的方式，調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得反射信號S12的信號反射強度不大于預(yù)設(shè)值，以完成信號噪聲最小條件下的LNA傳輸功率最大。

綜上可知，通過本實用新型的實施，至少存在以下有益效果：

本實用新型提供了一種新的數(shù)字對講系統(tǒng)及數(shù)字對講機，其包括具備零中頻數(shù)字通信功能的集成對講芯片，集成對講芯片中的微控制單元在對講機工作時，首先調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸出阻抗與負載的阻抗匹配，然后調(diào)整射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗，使得射頻移動無線電接收機發(fā)射機單元的輸入阻抗與信號源的阻抗匹配；這樣就可以實現(xiàn)任意頻段信號收發(fā)，并且都具備高效率能量傳輸，解決了現(xiàn)有支持寬頻段收發(fā)的對數(shù)字對講機接收前端不能實現(xiàn)低噪聲和高效率能量傳輸?shù)膯栴}。

以上僅是本實用新型的具體實施方式而已，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施方式所做的任意簡單修改、等同變化、結(jié)合或修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。