CN112055123B - WiFi内部通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信系统，尤其是一种WiFi内部通信系统。按照本发明提供的技术方案，所述WiFi内部通信系统，包括一主机以及若干能与所述主机通过WiFi网络连接的分机，其中，主机能工作于AP模式，分机能工作于STA模式；对连接到主机上的分机，所述分机能与主机进行所需的数据交互，所述数据交互包括语音通话。本发明能实现多个通信通话的需求，提高通信通话的质量，适应范围广，安全可靠。

Description

WiFi内部通信系统

技术领域

本发明涉及一种通信系统，尤其是一种WiFi内部通信系统。

背景技术

内部通话系统广泛应用在电视转播、节目制作、现场直播活动中，常常与其他播出设备一起集成于电视台演播室、转播车、舞台、剧场或前方外场。

近年来，无线内部通话系统越来越多地进入不同应用场合，目前市场上主流的无线内部通话系统通常采用无绳电话技术，1个主机可以带2个或4个分机。当举行大型活动时，导演需要协调的人数众多，此类设备无法满足多分机的应用场景。另外，受限于通信带宽，目前市场上无线内部通信系统的通话质量及传输距离也不够理想。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种WiFi内部通信系统，其能实现多个通信通话的需求，提高通信通话的质量，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述WiFi内部通信系统，包括一主机以及若干能与所述主机通过WiFi网络连接的分机，其中，主机能工作于AP模式，分机能工作于STA模式；对连接到主机上的分机，所述分机能与主机进行所需的数据交互，所述数据交互包括语音通话。

所述主机包括主机处理器、与所述主机处理器连接的主机WiFi模块以及与所述主机处理器连接的以太网收发器；

主机处理器还与主机音频编解码模块以及主机控制面板连接，主机麦克风通过主机麦克风开关与所述主机音频编解码模块连接；在主机控制面板上设置若干分机选择开关，所述分机选择开关与主机处理器电连接，通过分机选择开关能向主机处理器传输分机选择信号，主机处理器根据分机选择信号能与所述分机选择信号对应的分机相互连接。

在所述主机控制面板上设置分机选连接指示灯，所述分机选择连接指示灯的数量与分机选择开关的数量相一致，分机选择连接指示灯与主机处理器电连接，分机与主机通过WiFi网络连接后，主机处理器能控制对应的分机选择连接指示灯处于闪烁指示状态；

所述主机音频编解码模块通过主机电位器与主机音频功率放大器连接，所述主机音频功率放大器与主机音频输出器连接。

所述主机WiFi模块上连接有三路主机射频前端模块，在每个主机射频前端模块上设有主机射频天线；

主机WiFi模块采用型号为QCA9880的芯片，主机处理器采用型号为i.MX6Q的芯片，主机WiFi模块通过PCIe接口与主机处理器连接。

所述分机包括分机处理器、与分机处理器连接的分机WiFi模块、与分机处理器连接的分机音频编解码模块以及与分机处理器连接的分机面板；

分机麦克风通过分机麦克风开关与分机音频编解码模块连接；在分机面板上设置分机控制开关以及分机状态指示灯，分机控制开关以及分机状态指示灯均与分机处理器电连接，分机控制开关能向分机处理器传输分机控制信息，分机处理器根据所述分机控制信息通过分机WiFi模块能建立与主机的连接。

所述分机音频编解码模块通过分机电位器与分机音频功率放大器连接，分机音频功率放大器与分机音频输出器连接。

在分机WiFi模块上设置三路分机射频前端模块，在每个分机前端模块上均设置分机射频天线；

分机WiFi模块采用型号为QCA9880的芯片，分机处理器采用型号为i.MX6Q的芯片，分机WiFi模块通过PCIe接口与分机处理器连接。

本发明的优点：主机能与一个或多个分机通过WiFi网络连接，能实现多个通信通话的需求；主机能工作于AP模式，分机能工作于STA模式，利用WiFi网络，能实现主机与分机之间高质量的通话，适应范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明主机的结构框图。

图3为本发明分机的结构框图。

图4为本发明主机呼叫分机时的流程图。

图5为本发明分机呼叫主机时的流程图。

附图标记说明：1-主机、-2分机、3-主机处理器、4-主机WiFi模块、5-以太网收发器、6-主机电源管理电路、7-网络连接网口、8-主机音频编解码模块、9-主机控制面板、10-分机选择开关、11-主机电位器、12-分机选择连接指示灯、13-主机音频功率放大器、14-主机音频输出器、15-主机麦克风开关、16-主机麦克风、17-主机射频前端模块、18-主机射频天线、19-主机DDR模块、20-主机Flash模块、21-分机处理器、22-分机WiFi模块、23-分机电源管理电路、24-分机面板、25-分机状态指示灯、26-分机控制开关、27-分机电位器、28-分机音频编解码模块、29-分机音频功率放大器、30-分机音频输出器、31-分机麦克风开关、32-分机麦克风、33-分机射频前端模块、34-分机射频天线、35-分机DDR模块以及36-分机Flash模块。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了能实现多个通信通话的需求，本发明包括一主机1以及若干能与所述主机1通过WiFi网络连接的分机2，其中，主机1能工作于AP模式，分机2能工作于STA模式；对连接到主机1上的分机2，所述分机2能与主机1进行所需的数据交互，所述数据交互包括语音通话。

具体地，利用一个主机1能与多个分机2通过WiFi网络连接，在通过WiFi网络连接后，主机1工作于AP模式，而分机2工作于STA模式，对任一与主机1连接的分机2，所述分机2与主机1间能进行数据交互，其中，数据交互包括语音通话，即实现现有内部通话系统的作用。

如图4所示，为本发明主机1呼叫分机2时的流程图，具体地，主机1与分机2间通过WiFi网络建立连接，并在建立连接后，主机1自动扫描分机2。扫描到的分机2通过分机状态指示灯25短暂提示并记忆，打开主机1的主机麦克风开关15，打开主机1上需要通话的分机选择开关10，主机1向对应的分机2发出呼叫指示，分机2在收到主机1的呼叫指示后，分机2打开分机麦克风开关31，使得分机麦克风32处于工作状态，从而主机1与分机2间能进行所需的全双工语音通话。

如图5所示，为本发明分机2呼叫主机1的流程图，具体地，主机1与分机2间通过WiFi网络建立连接，并在建立连接后，主机1自动扫描所有的分机2。扫描到的分机2通过分机状态指示灯25短暂提示并记忆，打开分机2的分机麦克风开关31，主机1的分机选择连接指示灯12闪烁指示，打开主机1的主机麦克风开关15，使得主机麦克风16处于工作状态，从而主机1与分机2间能进行所需的全双工语音通话。

如图2所示，所述主机1包括主机处理器3、与所述主机处理器3连接的主机WiFi模块4以及与所述主机处理器3连接的以太网收发器5；

主机处理器3还与主机音频编解码模块8以及主机控制面板9连接，主机麦克风16通过主机麦克风开关15与所述主机音频编解码模块8连接；在主机控制面板9上设置若干分机选择开关10，所述分机选择开关10与主机处理器3电连接，通过分机选择开关10能向主机处理器3传输分机选择信号，主机处理器3根据分机选择信号能与所述分机选择信号对应的分机2相互连接。

本发明实施例中，主机处理器3采用型号为NXP公司的i.MX6Q处理器，配合主机DDR模块19及主机Flash模块20组成了最小系统。i.MX6Q采用ARM Cortex-A9内核，内置四核心，主频可达1.2GHz，支持64bit DDR3-1066 RAM，具备PCI Express Root complex接口，具备RGMII接口，拥有强大的处理能力。主机WiFi模块4选用Qualcomm公司的QCA9880芯片。QCA9880是一款高度集成的WLAN SoC，支持IEEE 802.11ac，支持3*3MIMO，支持LDPC、MRC及STBC，支持智能天线，最高传输速率1.3Gbps，在保证了语音通话所需要无线带宽的同时也减小了通话延迟。主机WiFi模块4通过PCIe接口与主机处理器3连接。

具体实施时，所述主机WiFi模块4上连接有三路主机射频前端模块17，在每个主机射频前端模块17上设有主机射频天线18；通过三路主机射频前端模块17能提升发射功率及接收灵敏度，延长与分机2的通信距离。主机射频前端模块17、主机射频天线18均可以采用现有常用的形式，主机射频前端模块17、主机射频天线18之间的配合以及与主机WiFi模块4之间的配合均为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

以太网收发器5选用Qualcomm公司的AR8033芯片，AR8033是一款单端口，10/100/1000Mbps的以太网收发器，同时支持RGMII接口与SGMII接口。AR8033具备较低的功耗，外围电路简单，非常适用于企业级、运营商级及家用网络设备，例如家用网关，企业交换机等设备以太网收发器5使用RGMII接口与主机处理器3连接。以太网收发器5与网络连接网口7连接，即通过以太网收发器5以及网络连接网口7能与外部的网络适配连接。

主机1通过主机WiFi模块4能实现与分机2建立WiFi网络连接。通过主机音频编解码模块8能实现对语音通话过程中的音频进行编解码，主机音频编解码模块8选用了NXP公司的SGTL5000芯片。SGTL5000是NXP推出的一款低功耗立体声音频编解码器，支持线路输入、麦克风输入、线路输出及耳机输出。主机音频编解码模块8使用I2S接口与主机处理器3连接。

主机麦克风16通过主机麦克风开关15与主机音频编解码模块8连接，主机麦克风16以及主机麦克风开关15均可以采用现有常用的形式，利用主机麦克风开关15能对主机麦克风16的工作状态进行控制，如打开或关闭主机麦克风16，通过主机麦克风16能实现对声音的拾取。此外，所述主机音频编解码模块8通过主机电位器11与主机音频功率放大器13连接，所述主机音频功率放大器13与主机音频输出器14连接。主机电位器11一般设置在主机控制面板9上，主机电位器11可以采用现有常用的形式，通过主机电位器11与主机音频功率放大器13配合能调节通过主机音频输出器14的声音大小，主机音频输出器14可以为耳机或音响等，具体根据需要进行选择，此处不再赘述。

分机选择开关10设置在主机控制面板9上，分机选择开关10与主机处理器3电连接，通过分机选择开关10能向主机处理器3传输分机选择信号，主机处理器3根据分机选择信号能与所述分机选择信号对应的分机2相互连接，即通过分机选择开关10的选择，主机1能与指定选择的分机2对应连接。分机选择开关10可以选择现有常用的形式，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

进一步地，在所述主机控制面板9上设置分机选连接指示灯12，所述分机选择连接指示灯12的数量与分机选择开关10的数量相一致，分机选择连接指示灯12与主机处理器3电连接，分机2与主机1通过WiFi网络连接后，主机处理器3能控制对应的分机选择连接指示灯12处于闪烁指示状态；

本发明实施例中，所述分机选择连接指示灯12的数量与分机选择开关10的数量相一致，分机选择连接指示灯12与主机处理器3电连接，分机2与主机1通过WiFi网络连接后，主机处理器3能控制对应的分机选择连接指示灯12处于闪烁指示状态，分机选择连接指示灯12可以采用现有的形式，具体可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

具体实施时，图2中示出了主机控制面板9上设置16个分机选择连接指示灯12、16个分机选择开关10及主机电位器11，每个分机选择连接指示灯12及分机选择开关10对应着相应的分机2。主机控制面板9与主机处理器3之间采用GPIO连接；主机控制面板9与主机音频编解码模块8之间使用音频屏蔽线相连。

此外，主机1内还包括电源管理电路6，电源管理电路6选用NXP公司的MMPF0100，其内部集成完善的系统电源管理功能，简化了系统设计并节省了物料成本，其优化的性能架构为消费电子和汽车等应用带来更高的效率和更先进的功能。

如图3所示，所述分机2包括分机处理器21、与分机处理器21连接的分机WiFi模块22、与分机处理器21连接的分机音频编解码模块28以及与分机处理器21连接的分机面板24；

分机麦克风32通过分机麦克风开关31与分机音频编解码模块28连接；在分机面板24上设置分机控制开关26以及分机状态指示灯25，分机控制开关26以及分机状态指示灯25均与分机处理器21电连接，分机控制开关26能向分机处理器21传输分机控制信息，分机处理器21根据所述分机控制信息通过分机WiFi模块22能建立与主机1的连接。

本发明实施例中，分机WiFi模块22采用型号为QCA9880的芯片，分机处理器21采用型号为i.MX6Q的芯片，分机WiFi模块22通过PCIe接口与分机处理器21连接。分机处理器21通过与分机DDR模块35以及分机Flash模块36能构成最小系统。分机处理器21通过分机WiFi模块22能与主机1建立WiFi网络连接。风机WiFi模块22、分机处理器21以及分机音频编解码模块28的具体情况可以参考主机1的说明，此处不再赘述。

分机麦克风开关31可以采用现有常用的形式，分机麦克风开关31、分机麦克风32与分机音频编解码模块28之间的连接配合可以参考上述主机1中的对应说明，此处不再赘述，图3中的分机麦克风开关31同时具有开关以及指示的功能。风机状态指示灯25可以采用数码管，风机控制开关26传输的分机控制信息，具体可以包括启动分机2的启动信息、分机2的关闭信息以及呼叫主机1的连接信息，具体分机控制信息的类型由分机处理器21进行识别与处理，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

进一步地，所述分机音频编解码模块28通过分机电位器27与分机音频功率放大器29连接，分机音频功率放大器29与分机音频输出器30连接。

在分机WiFi模块22上设置三路分机射频前端模块33，在每个分机前端模块33上均设置分机射频天线34；

本发明实施例中，分机电位器27、分机音频功率放大器29以及分机音频输出器30的具体情况可以参考上述主机1的说明，此处不再赘述。分机射频前端模块33以及风机射频天线34与分机WiFi模块22之间的具体配合可以参考上述主机1的对应说明。此外，在分机2内还设置分机电源管理电路23，利用分机电源管理电路23能实现对分机2供电的管理，分机电源管理电路23的具体情况可以参考上述主机电源管理电路6的说明，此处不再赘述。

Claims (5)

1.一种WiFi内部通信系统，其特征是：包括一主机（1）以及若干能与所述主机（1）通过WiFi网络连接的分机（2），其中，主机（1）能工作于AP模式，分机（2）能工作于STA模式；对连接到主机（1）上的分机（2），所述分机（2）能与主机（1）进行所需的数据交互，所述数据交互包括语音通话；

所述主机（1）包括主机处理器（3）、与所述主机处理器（3）连接的主机WiFi模块（4）以及与所述主机处理器（3）连接的以太网收发器（5）；

主机处理器（3）还与主机音频编解码模块（8）以及主机控制面板（9）连接，主机麦克风（16）通过主机麦克风开关（15）与所述主机音频编解码模块（8）连接；在主机控制面板（9）上设置若干分机选择开关（10），所述分机选择开关（10）与主机处理器（3）电连接，通过分机选择开关（10）能向主机处理器（3）传输分机选择信号，主机处理器（3）根据分机选择信号能与所述分机选择信号对应的分机（2）相互连接；

所述分机（2）包括分机处理器（21）、与分机处理器（21）连接的分机WiFi模块（22）、与分机处理器（21）连接的分机音频编解码模块（28）以及与分机处理器（21）连接的分机面板（24）；

分机麦克风（32）通过分机麦克风开关（31）与分机音频编解码模块（28）连接；在分机面板（24）上设置分机控制开关（26）以及分机状态指示灯（25），分机控制开关（26）以及分机状态指示灯（25）均与分机处理器（21）电连接，分机控制开关（26）能向分机处理器（21）传输分机控制信息，分机处理器（21）根据所述分机控制信息通过分机WiFi模块（22）能建立与主机（1）的连接。

2.根据权利要求1所述的WiFi内部通信系统，其特征是：在所述主机控制面板（9）上设置分机选连接指示灯（12），所述分机选择连接指示灯（12）的数量与分机选择开关（10）的数量相一致，分机选择连接指示灯（12）与主机处理器（3）电连接，分机（2）与主机（1）通过WiFi网络连接后，主机处理器（3）能控制对应的分机选择连接指示灯（12）处于闪烁指示状态；

所述主机音频编解码模块（8）通过主机电位器（11）与主机音频功率放大器（13）连接，所述主机音频功率放大器（13）与主机音频输出器（14）连接。

3.根据权利要求1或2所述的WiFi内部通信系统，其特征是：所述主机WiFi模块（4）上连接有三路主机射频前端模块（17），在每个主机射频前端模块（17）上设有主机射频天线（18）；

主机WiFi模块（4）采用型号为QCA9880的芯片，主机处理器（3）采用型号为i.MX6Q的芯片，主机WiFi模块（4）通过PCIe接口与主机处理器（3）连接。

4.根据权利要求1所述的WiFi内部通信系统，其特征是：所述分机音频编解码模块（28）通过分机电位器（27）与分机音频功率放大器（29）连接，分机音频功率放大器（29）与分机音频输出器（30）连接。

5.根据权利要求1或4所述的WiFi内部通信系统，其特征是：在分机WiFi模块（22）上设置三路分机射频前端模块（33），在每个分机前端模块（33）上均设置分机射频天线（34）；

分机WiFi模块（22）采用型号为QCA9880的芯片，分机处理器（21）采用型号为i.MX6Q的芯片，分机WiFi模块（22）通过PCIe接口与分机处理器（21）连接。

Images