CN101442370B - 专用于公共突发事件的广播系统的发送器和接收器 - Google Patents
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Abstract
提供一种专用于公共突发事件的广播系统的发送器和接收器,发送器包括:电话智能接入器,用于接收登录者输入的电话按键双音频信号和语音信号,并将电话按键双音频信号和语音信号发送给专用频点FM调制器;双音频巡检码发生器,当电话智能接入器处于电话登录休眠状态时,用于不断产生双音频巡检码信号,并将产生的双音频巡检码信号发送给专用频点FM调制器;专用频点FM调制器,接收并调制电话智能接入器输入的电话按键双音频信号和语音信号或者双音频巡检码发送的双音频巡检码信号,以产生一个特定频率的FM高频信号,并将该FM高频信号发送给混频发射器;混频发射器,接收并混频处理FM高频信号以及其他普通频点节目信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种专用于公共突发事件的广播系统。更具体地讲,涉及一种基于双音多频(DTMF)信号为握手信号的公共突发事件广播系统的发送器和接收器,使两者可以在有线网络或者无线网络之间实现有效的通信识别和可靠的远程控制响应,以维护本系统运行的安全和稳定。
背景技术
在专用于公共突发事件广播系统的运行中,必须要做到,既能实现对用户接收机可靠而简易的远程控制,又能防止非法入侵者对用户接收机的恶意攻击,所以通信安全问题就是一个非常重要的问题,如何实现安全有效的通信识别和可靠的远程控制响应,往往是解决这一问题的关键。常用的公共广播系统受到传统发送、接收模式的影响,要使其实现通信识别和远程控制,则存在投资大、可靠性差、难于维护管理等诸多问题,这就严重制约了公共突发事件广播系统的社会化普及进程。因此,迫切需要采用一种安全可靠、成本低廉和极少维护的技术手段,来解决上述通信安全问题。
发明内容
本发明提供一种专用于公共突发事件广播系统的信号发送器和接收器以及使用双音频(DTMF)信号为握手信号的通信识别和控制响应的方法。可在工程和技术上彻底解决公共突发事件的应急指挥和信息发布时,困扰业内已久的综合性三大问题:易操作的大面积瞬时启动、可靠的远程控制和防止非法入侵攻击。同时,可充分利用现有的有线电视(CATV)同轴电缆民用网体系和局部的无线网体系,第一免除独自建网的重复投资;第二在其预留的广播信号专用频段区,可自办许多频道的普通音频节目;第三实现了平战结合——用户接收机平时收听普通音频节目(可保障日常维护),紧急时自行启动到应急广播,这样也非常有利于公共突发事件广播系统启动运行的可靠性和有效性。
本发明的目的正是为了上述公共突发事件广播系统的安全和可靠,针对系统接发两端实现有效通信识别和可靠控制响应的问题,提供了一种多功能、智能化的包括信号发送器和接收器的技术结构。它们相互配套、自动识别,可以确认指挥者的合法级别;可以重置通信识别密码;还可以方便地在用户接收器设置多级别地址码,以响应不同级别人员的控制指挥。
本发明结合了申请号为200520122084.2和200610107839.0中公开的部分技术,所述申请的内容通过引用包括于此。
本发明采用如下技术方案:公共突发事件应急指挥者可以用手机或固定电话直接登录本系统,经过密码和语音的身份识别后,登录者可继续用电话按键进行远程控制,强行启动所有目标用户接收机打开公共突发事件广播专用频道,收听该登录者的电话语音广播,实现了合法登录者无论何时何地都可以在瞬间对目标的广大区域进行同步指挥的操作手段。其中特别设置了根据本发明的系统虎符码验证机制和用户接收机的虎符码远端重置功能,所述虎符码是鉴别DTMF双音频信号控制指令真伪和级别的验证密码,因在每个用户接收机都有对应设置而得名,用来作为大面积同步启动控制的安全识别码,另外还特别设置了系统的往复巡检功能,可作为用户接收机识别合法信号的保障措施,以通信识别的方法保证了系统的安全性与控制可靠性。
为了实现本发明的一个方面,提供了一种专用于公共突发事件广播系统的发送器,包括:电话智能接入器,用于接收登录者输入的电话按键双音频信号和语音信号,并将电话按键双音频信号和语音信号发送给专用频点FM调制器;双音频巡检码发生器,当电话智能接入器处于电话登录休眠状态时,用于不断产生双音频巡检码信号,并将产生的双音频巡检码信号发送给专用频点FM调制器;专用频点FM调制器,接收并调制电话智能接入器输入的电话按键双音频信号和语音信号或者双音频巡检码发送的双音频巡检码信号,以产生一个特定频率的FM高频信号,并将该FM高频信号发送给混频发射器;混频发射器,接收并混频处理专用频点FM调制器发送的FM高频信号以及其他普通FM频点节目信号,并向接收器发送得到的复合信号,其中,电话按键双音频信号包括虎符码、级别地址码和开机码,虎符码是鉴别双音频控制指令真伪和级别的验证密码,级别地址码用于标识将接收公共突发事件广播的接收器的地址,巡检码用于指示电话智能接入器的工作状态。
根据本发明的一方面,电话智能接入器包括:密码认证单元,当登录者接入电话智能接入器时,接收登录者输入的密码,并认证密码是否正确;声音识别及用户分级单元,当密码认证单元认证密码正确时,识别登录者输入的语音来确定登录者的用户级别。
根据本发明的一方面,用户级别包括:登录者的用户级别包括:非法用户、特级用户、1级用户、2级用户和3级用户,如果是非法用户,电话智能接入器自动挂机;如果是特级用户,使用“公共突发事件广播系统的全部接收器同步启动”控制;如果是1级用户,使用“群”控制;如果是2级用户,使用“区”控制;如果是3级用户,使用“位”控制,其中,群、区和位分别对应不同的接收器范围,群的范围大于区的范围,区的范围大于位的范围。
根据本发明的一方面,当电话智能接入器处于电话登录激活状态时,双音频巡检码发生器产生包括双音频巡检码、解除码和开机码的信号。
根据本发明的一方面,在发送包括虎符码、级别地址码和开机码的电话按键双音频信号和语音信号之后,电话智能接入器产生包括虎符码和关机码的电话按键双音频信号。
为了实现本发明的一个方面,提供一种专用于公共突发事件广播系统的接收器,包括:FM解调器,接收发送器发送的复合信号,并从复合信号中解调出专用于公共突发事件的双音频控制信号和普通频点节目信号;双音频信号解码器,将解调出的专用于公共突发事件的双音频控制信号解码为二进制编码的十进制(BCD)码信号;双音频控制码识别电路,接收解码的BCD码信号,并根据解码的BCD码信号的种类产生控制命令;组合开关,根据控制命令进行相应的处理,其中,巡检码用于指示电话智能接入器的工作状态。
根据本发明的一方面,当解码的BCD码信号包括虎符码、级别地址码和开机码时,对应于级别地址码的接收器中的双音频控制码识别电路向组合开关发出自动开机或强行切换到公共突发事件专用频道的控制信号,此时登录者的电话语音信号在该接收器中被强行广播出来,其中,虎符码是鉴别双音频控制信号真伪和级别的验证密码。
根据本发明的一方面,当解码的BCD码信号包括虎符码和关机码时,双音频控制码识别电路向组合开关发出将已接收公共突发事件广播的接收器恢复到原来状态的控制命令,其中,虎符码是鉴别双音频控制信号真伪和级别的验证密码。
根据本发明的一方面,其中,当解码的BCD码信号只包括巡检码时,这表明此时公共突发事件广播系统处于电话登录休眠状态,双音频控制码识别电路就会设置“休眠状态”标志位并拒绝向组合开关发出控制信号。
根据本发明的一方面,当解码的BCD码信号是重置虎符码信号时,双音频控制识别电路用BCD码信号中的新的虎符码替换接收器中现有的虎符码,其中,虎符码是鉴别双音频控制信号真伪和级别的验证密码。
根据本发明的一方面,当解码的BCD码信号是重置巡检码信号时,双音频控制识别电路用BCD码信号中的新的巡检码替换接收器中现有的巡检码。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚,其中:
图1是根据本发明的专用于公共突发事件广播系统的信号发送器的结构框图;
图2是根据本发明的专用于公共突发事件广播系统的接收器的结构框图;
图3是示出根据本发明的双音频信号巡检码发生器XJ的结构框图;
图4是描述电话智能接入器Int的具体结构的框图;
图5是根据本发明的对登录者进行分级鉴别的过程;
图6是本发明的发送器的FM调制器中的频率合成器的电路图;
图7是本发明的接收器的双音频信号解码器的电路图;
图8是本发明的接收器的判定识别电路图;
图9是本发明的接收器的组合开关示意图;
图10是本发明的接收器的判定识别程序流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明的专用于公共突发事件广播系统的信号发送器的结构框图。
参照图1,根据本发明的信号发送器接口主要包括:电话智能接入器Int、双音频信号巡检码发生器XJ、专用频点FM调制器FMtf、多路音频节目播放器DPQ、多个普通频点FM调制器FMt1~FMtn以及混频发射器Hs。
在图1中,T1、T2...Tn代表任意一个本系统的登录者,该登录者可以直接用手机或固定电话,经城市电话交换网络Net拨打本系统的电话接入号码。当电话拨入时,电话智能接入器Int可以自动进行来电的铃流检测、自动摘挂机等处理。在电话拨通后,电话智能接入器Int可以语音提示登录者输入登录密码,并且将输入的密码与数据库中预存的密码进行比较,如果两者相同,则电话智能接入器Int引导电话登录者进行语音识别以确定其身份,即确定登录者的用户级别。之后,登录者通过电话按键输入双音频信号,并通过语音输入电话语音信号,也就是说,登录者输入的电话按键双音频信号和语音信号Tx直接输入到电话智能接入器Int,以便电话智能接入器Int对信号Tx进行处理。电话智能接入器Int是一台功能强大的计算机设备,可以实现语音提示、密码认证、声效识别及认证、按键指令转发、强行挂机和登录用户分级管理以及系统各种操作管理等功能。
图5是根据本发明的对登录者进行分级鉴别的过程。当用户的登录密码与数据库匹配确认后,软件系统通过语音识别开始对用户进行级别确认。如果是非法用户,微机自动挂机;如果是特级用户,使用“全部接收机同步启动”控制;如果是1级用户,使用“群”控制;如果是2级用户,使用“区”控制;如果是3级用户,使用“位”控制。确认后系统提示用户可发出控制码,也就是电话按键双音频信号,此时公共突发事件广播系统已处于电话登录激活状态。
图4是描述图1的电话智能接入器Int的具体结构的框图。参照图4,电话智能接入器Int包括密码认证单元401、声音识别及用户分级单元402和信号转发单元403。
当登录者接入电话智能接入器Int时,密码认证单元401接收登录者输入的密码,并认证密码是否正确。随后,电话智能接入器Int提示登录者输入语音,声音识别及用户分级单元402将输入的语音与接入智能接入器Int中预存的语音进行语音识别来确定登录者的身份,即确定登录者的用户级别。信号转发单元403随后提示并接收合法登录者通过手机键盘输入的控制信号,并将接收的控制信号发送给专用频点FM调制器。
如图1所示,当公共突发事件广播系统处于电话登录激活状态时,电话智能接入器Int可接收电话按键双音频信号和语音信号Tx,并输出合法登录者的电话按键双音频信号和电话语音信号Tx。当公共突发事件广播系统处于电话登录休眠状态时,双音频信号巡检码发生器XJ可以不断产生DTMF双音频巡检码信号,电话按键双音频信号和双音频巡检码均可作为专用音频信号Vtf。该电话按键双音频信号包括虎符码、级别地址码和#或*。随后将对电话按键双音频信号和双音频巡检码进行详细描述。专用音频信号Vtf被输入到专用频点FM调制器FMtf,专用频点FM调制器FMtf对输入的专用音频信号Vtf进行调制并产生一个特定频率的FM高频信号。此外,本系统中的多路音频节目播放器DPQ可输出多路普通音频信号Vt1~Vtn,多路普通音频信号Vt1~Vtn经多个普通频点调制器FMt1~FMtn被调制,从而产生多个普通频点的FM高频信号。随后,上述两类FM高频信号被输入到混频发射器Hs,混频发射器Hs对上述两类FM高频信号进行混频处理,从而得到复合高频信号FMxout。然后,该得到的复合高频信号FMxout通过有线电视同轴电缆网络(CATV)或无线方式广播被发射。
图2是根据本发明的专用于公共突发事件广播系统的接收器的结构框图。
参照图2,接收器主要包括:FM解调器Ts、双音频信号解码器Dfs、双音频控制码识别电路Ds、指示电路Dr、组合开关Sk以及功率放大器Sp等。
在图2中,所述接收器的FM调解器Ts接收通过CATV有线电视同轴电缆网络或无线网络发射的复合高频信号FMxout。FM解调器包括专用频点解调器和普通频点解调器。专用频点解调器解调出特殊频点的专用音频信号Vtf,普通频点解调器解调出普通频点的多路普通音频信号Vt1~Vtn。Vt1~Vtn代表多路节目播放器DPQ(如图1所示)所播出的多路普通音频信号,所播放的内容可以是音乐、戏曲、讲坛或教育等各类题材,接收器用户可根据自己的兴趣进行选择收听。特殊频点的专用音频信号Vtf包括根据本发明的远程控制信号和应急指挥登录者的电话语音信号。专用音频信号Vtf直接进入双音频信号解码器Dfs,该双音频信号解码器Dfs将专用音频信号Vtf中所有的DTMF双音频信号解码为数字二进制BCD码,该BCD码被直接输入到双音频控制码识别电路Ds。当双音频控制码识别电路Ds识别出输入的BCD码为所述虎符码或巡检码的重置信息(即重置虎符码或重置巡检码)时,即进行虎符码或巡检码的置换保存工作;当双音频控制码识别电路Ds识别出该BCD码为巡检码时,这表明此时公共突发事件广播系统处于电话登录休眠状态,双音频控制码识别电路Ds就会设置“休眠状态”标志位,同时拒绝向组合开关Sk发出控制工作信号;当公共突发事件广播系统进入电话登录激活状态时,双音频控制码识别电路Ds就会接收到“巡检码+解除码(长度可为3位数的一个十进制数字串)+开机码#”的BCD码,因此双音频控制码识别电路Ds会立即取消“休眠状态”标志位,同时不再拒绝向组合开关Sk发出控制工作信号。当双音频控制码识别电路Ds识别出该BCD码为有效的“虎符码+级别地址码+开机码#”时,双音频控制码识别电路Ds就会向组合开关Sk发出自动开机或强行切换到公共突发事件专用频道的控制信号,此时系统登录者的电话语音Dy就能通过组合开关Sk再经功率放大器Sp广播出来;当登录者结束电话语音的讲话想要恢复到系统的“休眠状态”时,可通过电话按键输入“虎符码+关机码*”,在双音频控制码识别电路Ds接收到有效的“虎符码+关机码*”的BCD码后,双音频控制码识别电路Ds就会向组合开关Sk发出关机或回切到原来的广播节目频道的信号。接收器还可包括控制码存储器(未示出),在其中存储虎符码、级别地址码和巡检码。所述指示电路Dr连接双音频控制码识别电路的输出端,用以指示接收到的控制码是否正确。
图3是示出根据本发明的双音频信号巡检码发生器XJ的结构框图。参照图3,双音频信号巡检码发生器XJ包括巡检码合成模块XJa和循环发送模块XJb。
当根据本发明的公共突发事件广播系统判断电话智能接入器Int处于挂机状态时,双音频信号巡检码发生器将其数据库中保存的巡检码数字串取出并发送给巡检码合成模块XJa,巡检码合成模块合成与电话器的挂机状态相应的DTMF双音频巡检码信号,并经循环发送模块XJb发送。该巡检码是一串位数定长的(例如位数为8位)、由十进制数字组成的、是用来标识系统工作状态的数字码,由一串连续的DTMF双音频的模拟电信号来表述。
当双音频巡检码作为专用音频信号Vtf发送到接收器时,双音频解码器Dfs将该巡检码解码成二进制BCD码,并输出到双音频控制码识别电路Ds。双音频控制码识别电路Ds将接收的巡检码与接收器中预存的数字码进行比较,当接收的巡检码与控制码存储器中预存的数字码相同时,双音频控制码识别电路Ds确认现在是电话智能接入器处于电话登录休眠时间,接收器在双音频控制码识别电路Ds中设置“休眠状态”标志位,于是双音频控制码识别电路Ds就会主动拒绝启动公共突发事件广播的一切DTMF双音频控制;只有当接收到“巡检码+解除码(长度可为3位数的一个十进制数字串)+#”的DTMF双音频信号时,才会解除拒绝启动状态。也就是,当有登录者拨打电话智能接入器并通过密码认证、语音识别而获得用户级别确认后,电话智能接入器被激活,也就是当电话智能接入器处于电话登录激活状态时,双音频信号巡检码发生器停止发射该双音频巡检码,而是发射“巡检码+解除码+#”的DTMF双音频信号,用来解除接收器端拒绝启动状态。当接收器接收到发射的“巡检码+解除码+#”的DTMF双音频信号时,接收器在双音频控制码识别电路Ds中取消“休眠状态”标志位,即,使双音频控制码识别电路Ds解除了拒绝启动状态并做好准备接收控制码。因此,该双音频巡检码可有效地防止外来DTMF双音频信号的干扰和攻击。
用户可以对巡检码进行重置,下面将描述重置巡检码。巡检码在接收器的重置操作是靠响应重置控制命令来实现的。重置巡检码的结构是“信头_(重置巡检码起始标志(例如5位十进制数))+新巡检码+信尾_(结束标志(例如3位十进制数)+标志位较验码)+#”,也是由一串连续DTMF双音频的模拟电信号来表述的。当接收到的信号编码格式与上述重置巡检码的格式相同时,接收器就会把分离出的新的巡检码替换先前的预存巡检码,即完成巡检码的改写重置。
下面详细描述根据本发明的DTMF双音频控制码(虎符码+级别地址码+#)或(虎符码+*)信号。所述DTMF双音频信号控制码(虎符码+级别地址码+#)或(虎符码+*)是由用户在手机上(或固话上)通过电话按键产生的。
在该DTMF双音频控制码中,虎符码是一串位数定长的十进制数字码,它是用于鉴别DTMF双音频控制指令真伪和级别的验证密码,并且在每个接收器中都设置有对应的虎符码,用来作为大面积同步启动控制的安全识别码。级别地址码是每个接收器远程受控的唯一响应依据,也就是它指示将被启动的接收器的地址。该级别地址码由多位十进制数构成一串数码(Ad1+Ad2+Ad3+...),这串数码从前住后可分为若干数据段(Ad1,Ad2,Ad3,...),分别代表由高到低不同级别的几个远程控制地址码(1级地址码,2级地址码,3级地址码,...)。#码或*码是指电话键盘上的#键或*键,#码用作强行启动或将接收器切换到突发事件广播状态的控制命令,*码用作将接收器恢复到原来状态的控制命令。
当登录者用电话按键拨出“特级虎符码(S特)+0+#”时,可使系统内全部的接收器被强行开启,当拨出“1级虎符码(S1)+Ad1+#”时,可使系统内地址码前部为Ad1码段的接收器被强行开启,当拨出“2级虎符码(S2)+Ad1+Ad2+#”时,可使系统内地址码前部为(Ad1+Ad2)码段的接收器被强行开启,当拨出“3级虎符码(S3)+Ad1+Ad2+Ad3+#”,可使系统内地址码前部为(Ad1+Ad2+Ad3)码段的接收器被强行开启。
例如:在一个具有三级地址的接收器网络中,一级地址(Ad1)命名为“群”,Ad1可为一位十进制数(取值0~9);二级地址(Ad2)命名为“区”,Ad2可为二位十进制数(取值00~99);三级地址(Ad3)命名为“位”,Ad3可为二位十进制数(取值00~99)。在这个网络中,所有接收器的级别地址码均由5位十进制数构成(如:某接收器的级别地址码为31486,则表明它属于第“3”群(Ad1)、第“14”区(Ad2)、第“86”位(Ad3))。
高级别的指挥员可以同步启动某个群或某个群的某个区。例如,一个属于第6群(Ad1)、第24区(Ad2)的二级指挥员,想启动自己辖区内所有的接收器进入应急广播,则需要在登录系统后,直接在手机上输入“他的二级虎符码(例如是38462)+Ad1群码(6)+Ad2区码(24)+#”即可,也即输入“38462 6 24#”共9个键码,远程启动指令遂告发出。随后,所有的接收器都将收到上述控制命令,但只有属于第6群、第24区的接收器才会被同时强行启动。
用户可以对虎符码进行重置,下面将描述重置虎符码。重置虎符码的命令格式与作用过程类似于重置巡检码。“重置虎符码”是一条完整的命令,可由用户在手机等电话键盘上输入。其命令格式为“信头_(重置虎符码起始标志(例如5位十进制数,不同级别各有不同))+新虎符码(与标志中的级别相符)+信尾_(结束标志(例如3位十进制数)+标志位较验码)+#”。当接收器接收到的信号编码格式等同于上述重置虎符码的格式时,接收器就会把分离出的新的虎符码替换先前预存的虎符码,即完成虎符码的改写重置。
图6是本发明的发送器的FM调制器中的频率合成器的电路图。如图6所示,包括:电源+5V,集成电路MC145151-2、四端集成运放电路IC1,电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6,电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11,电感L1,磁心B1,晶振XT1。集成电路MC145151-2是锁相环频率合成器的专用芯片,1管脚为fin,是N计数器的输入端,2管脚为VSS,是地端,3管脚为VDD,是电源端,4管脚为PDout,是鉴相器A的输出端,5、6、7管脚为RA0、RA1、RA2,这三个脚的不同组合决定了R计数器的分频值,芯片内部有上拉电阻,所以该管脚悬空为高电平,接地为低电平,8、9脚为ΦV、ΦR,是鉴相器B的输出端,10脚为fV,是N计数器的缓冲输出端,11~20、22~25管脚为N0~N13,这些脚决定了N计数器的分频比,N0是最低位,N13是最高位,这些脚接地时为0,悬空时为1,N的取值范围为3~16383,21管脚为T/R,此脚为低电平时,给N端的输入数据偏移固定值856,高电平时不偏移,26、27管脚为OSCin、OSCout,是参考振荡器的输入、输出端,可接晶振,28管脚为LD,是锁相状况检波输出,当环路锁定时是高电平,失锁时是低电平。MC145151-2的工作原理:参考振荡器的振荡信号经R分频器分频后形成fR信号。压控振荡器信号经N计数器分频后形成fV信号,则,fV=fVCO/N,即fVCO=NfV。fR信号和fV信号在鉴相器中鉴相,输出的误差信号经低通滤波器形成直流信号,直流信号再去控制压控振荡器的振荡频率。当整个环路锁定后,fV=fR且同相,即fVCO=NfV=NfR,只要改变N的值,便可得到和基准频率同样稳定度和准确度的一系列频率。在该电路中,参考振荡器为3.2MHz,R计数器的分频值已经确定为101,对应的数值为2048,所以fV=fR=1562.5Hz,这样确定N的值就可以确定FM调制器的调制频率。
图7是本发明的接收器的双音多频信号解码器Dfs的电路图。如图7所示,包括:电源+5V、集成电路MT8870、六端反相器74LS04,电阻R1、R2、R3,电容C1、C2,晶振XT1。MT8870的1管脚和4管脚连接,2管脚连接电阻R1,R1和电容C1组成前端滤波器,3管脚和电阻R2连接组成负反馈回路,5、6、9、管脚连接并且9管脚接地,7、8管脚与晶振两端连接,10管脚与15管脚连接并且和六端反相器74LS04的1管脚连接,11、12、13、14管脚是二进制逻辑码输出端,是用数字信号表示DTMF信号,16管脚与电阻R3连接,17管脚与电阻R3、电容C2连接,电容C2再与电源+5V连接,18管脚与电源+5V连接,这样电阻R3、电容C2组成振荡回路,六反相器的74LS04的1管脚为输入端与MT8870的15管脚连接,2管脚为输出端,用于输出反向信号驱动。当双音多频信号经C1、R1输入到2管脚,先经MT8870内部的拔号滤波器,滤除拔号信号,然后经前置放大后送入带通滤波器,将双音多频信号按其高、低音频信号分开,再经高、低群滤波器,幅度检测器送入输出译码电路,经过数字运算,在其数据输出端(11~14脚)输出相对应的二进制码。当译码成功后,MT8870的15管脚从低电平变为高电平,这个信号经过六反相器74LS04从高电平变为低电平,从74LS04的2管脚输出,驱动图8中单片机的外部中断0。
图8是本发明的接收器的双音频控制识别电路Ds的电路图和指示电路Dr的电路图。如图8所示,包括:电源+5V,智能芯片89C2051,带看门狗的E2ROM集成电路X5045,三极管VT1、VT2、VT3、VT4,发光二极管VD1、VD2,电阻R1、R2、R3、R4,继电器K1、K2,晶振XT2。89C2051的INT0端是外部中断0的端口,它连接驱动控制信号,P1.4~P1.7这4个端口连接二进制码,RESET连接X5045的7管脚,P3.3连接X5045的1管脚,P3.4连接X5045的2管脚,P3.5连接X5045的5管脚,P3.7连接X5045的6管脚,P1.1连接VT1的基级,用于驱动继电器K1,P1.0连接VT2的基级,用于驱动继电器K2,P1.2用于驱动VD2,P1.3用于驱动VD1,其工作过程:当驱动控制信号从高电平变为低电平时,触发外部中断0,结合单片机程序,单片机将收到的二进制码才存入数据存储器,与已经设定好的机位码进行比较,如果正确,单片机的P1.0和P1.2分别输出低电平,以驱动继电器K1和发光二极管VD2,如果错误,单片机的P1.0和P1.2分别输出高电平,以关闭继电器K1和发光二极管VD2。继电器K2用来开关功放电源,当接收机处于原来关机状态时,单片机的P1.1端发出脉冲信号,将接收机打开,发光二极管VD1也随着脉冲信号点亮和熄灭,也可以发出脉冲信号,将接收机关闭。当接收机原来处于开机状态时,继电器K2和发光二极管VD1不动作。带看门狗的E2ROM集成电路X5045主要用来存放本机的机位码等数据,它的好处是掉电后,数据依然存在,如图所示,图中单片机的P3.3为X5045提供片选信号和看门狗复位信号,P3.4接收X5045的串行数据,P3.7提供串行时钟,P3.5向X5045发送串行数据,X5045的7引脚(漏极开路)输出看门狗溢出信号,与单片机的RESET引脚相连,用于复位单片机。
图9是本发明的接收器的组合开关Sk的示意图。该组合开关包括K1和K2。K1用于多路普通音频信号和电话语音信号之间的切换。K2用于功放电源的通断控制。其工作过程:在正常工作状态下,K1的2端与多路普通音频信号连接,1端与功放连接与功放连接的1端作为公共结点。在本系统的电话登录激活状态下,双音频控制码识别电路Ds接到指令将K1的2端断开,并将K1的3端与电话语音信号Dy连接,公共端1仍然与功放连接,这样电话语音信号与功放连接,播出应急广播。当接收机原来处于开机状态时,K2继电器不起作用;当接收机原来处于关机状态时,K2继电器起作用:K2的5端与电源连接,在本系统的电话登录激活状态下,K2的4端和5端连接给功放供电。
图10是本发明的识别程序流程图。其中(a)是主程序流程图,(b)是中断流程图。主程序负责整个程序的协调和管理,中断程序负责接收数据。在(b)中,当外中断发生时,多位数据存入累加器A中,再转存入数据寄存器30H,然后寄存器加1,计数器R1减1,准备下一次接收数据。在(a)中,主程序将30H的数据和预存入只读存储器的数据将比较,如果正确,则吸合继电器K1,点亮VD1,否则相反。
本发明的有益效果包括:
1、电话智能接入器采用计算机和电话语音卡构成,方法简单,安全程度高,易于管理和维护。
2、接收器以单片机电路为主要构成,可以对任意长度的编码进行识别或重置,减少了电路的复杂度也降低了成本,使接收器性能更加稳定可靠,功能扩展性更强。
3、巡检码、虎符码的概念与使用方法的引入,可大大降低接收器受到干扰或攻击而异常启动的可能性。
4、无论何时何地,指挥者都可以便捷地用手机或固定电话瞬间启动大区域的同步广播指挥,使公共突发事件管理服务的手段又上升了一个新水平。
5、由于设置了不同级别的虎符码、级别地址码,使该系统还能方便地成为平时通告发布、临时任务部署的工具,使整个系统在应急指挥功能的应用方面也做到了平战结合。
尽管已经参照本发明的实施例具体显示和描述了本发明,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (6)
1.一种专用于公共突发事件广播系统的发送器,包括:
电话智能接入器,用于接收登录者输入的电话按键双音频信号和语音信号,并将电话按键双音频信号和语音信号发送给专用频点FM调制器;
双音频巡检码发生器,当电话智能接入器处于电话登录休眠状态时,用于不断产生双音频巡检码信号,并将产生的双音频巡检码信号发送给专用频点FM调制器;
专用频点FM调制器,接收并调制电话智能接入器输入的电话按键双音频信号和语音信号或者双音频巡检码发生器发送的双音频巡检码信号,以产生一个特定频率的FM高频信号,并将该FM高频信号发送给混频发射器;
混频发射器,接收并混频处理专用频点FM调制器发送的FM高频信号以及其他普通频点节目信号,并向接收器发送得到的复合信号,
其中,当电话智能接入器处于电话登录休眠状态时,所述广播系统的接收器主动拒绝启动公共突发事件广播的一切DTMF双音频控制;
其中,当电话智能接入器刚刚进入登录激活状态时,双音频巡检码发生器产生包括双音频巡检码、解除码和开机码的信号并发送到接收器,以使接收器解除拒绝启动状态;
其中,在发送包括虎符码、级别地址码和开机码的电话按键双音频信号和语音信号之后,电话智能接入器接收并转发包括虎符码和关机码的电话按键双音频信号,以使接收器恢复到原来状态;
其中,电话按键双音频信号包括虎符码、级别地址码和开机码,虎符码是鉴别双音频控制指令真伪和级别的验证密码,级别地址码用于标识将接收公共突发事件广播的接收器的地址,巡检码用于指示电话智能接入器的工作状态。
2.如权利要求1所述的发送器,其中,电话智能接入器包括:
密码认证单元,当登录者接入电话智能接入器时,接收登录者输入的密码,并认证密码是否正确;
声音识别及用户分级单元,当密码认证单元认证密码正确时,识别登录者输入的语音来确定登录者的用户级别。
3.如权利要求2所述的发送器,其中,登录者的用户级别包括:非法用户、特级用户、1级用户、2级用户和3级用户,如果是非法用户,电话智能接入器自动挂机;如果是特级用户,使用“公共突发事件广播系统的全部接收器同步启动”控制;如果是1级用户,使用“群”控制;如果是2级用户,使用“区”控制;如果是3级用户,使用“位”控制,其中,群、区和位分别对应不同的接收器范围,群的范围大于区的范围,区的范围大于位的范围。
4.一种专用于公共突发事件广播系统的接收器,包括:
FM解调器,接收专用于公共突发事件广播系统的发送器发送的复合信号,并从复合信号中解调出专用于公共突发事件的双音频控制信号和普通频点节目信号;
双音频信号解码器,将解调出的专用于公共突发事件的双音频控制信号解码为BCD码信号;
双音频控制码识别电路,接收解码的BCD码信号,并根据解码的BCD码信号的种类产生控制命令;
组合开关,根据控制命令进行相应的处理;
其中,当解码的BCD码信号包括虎符码、级别地址码和开机码时,对应于级别地址码的接收器中的双音频控制码识别电路向组合开关发出自动开机或强行切换到公共突发事件专用频道的控制信号,此时登录者的电话语音信号在该接收器中被强行广播出来;
其中,当解码的BCD码信号包括虎符码和关机码时,双音频控制码识别电路向组合开关发出将已接收公共突发事件广播的接收器恢复到原来状态的控制命令;
其中,当解码的BCD码信号只包括巡检码时,这表明此时公共突发事件广播系统处于电话登录休眠状态,双音频控制码识别电路设置休眠状态标志位并拒绝向组合开关发出控制信号;
其中,当解码的BCD码信号是巡检码、解除码和开机码时,双音频控制码识别电路立即取消休眠状态标志位并不再拒绝向组合开关发出控制信号;
其中,虎符码是鉴别双音频控制信号真伪和级别的验证密码;
其中,巡检码用于指示电话智能接入器的工作状态。
5.如权利要求4所述的接收器,其中,当解码的BCD码信号是重置虎符码信号时,双音频控制识别电路用BCD码信号中的新的虎符码替换接收器中现有的虎符码。
6.如权利要求4所述的接收器,其中,当解码的BCD码信号是重置巡检码信号时,双音频控制识别电路用BCD码信号中的新的巡检码替换接收器中现有的巡检码。
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