專利名稱：廣播信號遠程監測終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線廣播信號監測系統，特別是一種用于對廣播信號的播出質量，進行有效監測的廣播信號遠程監測終端。
背景技術：
廣播電臺為了保證廣播信號，包括FM和AM頻段的播出質量，需要對信號覆蓋范圍內的信號參數，FM主要監測參數為RF場強、19KHZ導頻信號、調制度，AM為RF場強和調幅度進行有效監測。現在對廣播信號的監測一般采用二種方式，一種是人工攜帶專門的儀器，在信號覆蓋范圍內的監測點進行定期或不定期的手動測試。這種方式工作量大，監測成本高，而且由于是間斷性的監測，因此不能及時和全面地了解廣播信號的真實播出情況。另一種是在信號覆蓋范圍內，預先設置若干個監測點，在每一個監測點配置一套專門的監測設備，該監測設備可對本監測點的多個廣播頻率的信號進行實時監測，并對所有監測數據進行記錄，監測人員可通過網絡遠程獲取各監測點的數據。這樣可構成一個完整的遠程監測系統，全面了解覆蓋范圍內的廣播信號情況，是廣播信號監測的最有效的手段。廣播信號遠程監測系統，其中的關鍵設備為遠程監測點的廣播信號監測終端。目前的監測終端均在個人計算機的基礎上來完成。參見圖9，每臺監測終端由一臺或若干臺廣播信號測試儀以及一臺PC機組成，信號測試儀通過專門的接口連接到PC機上，構成一個遠程監測站。遠程監測站通過IP網絡和系統總管理站聯網，構成一個遠程廣播信號監測系統。這種廣播信號遠程監測系統采用PC機平臺，而且數據傳輸通過IP網絡來實現，不但成本高昂，而且實際應用限制很多。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種監測可靠性高，系統造價低，數據傳輸有效、廉價、方便，具有高性價比的廣播信號遠程監測終端。
本發明解決上述問題所采用的技術方案是該廣播信號遠程監測終端，包括信號測試電路、控制電路，其結構特點是還設置有數據傳輸和通訊電路，它與信號測試電路相聯，數據傳輸和通訊電路的輸出端與電話線相聯，信號測試電路、數據傳輸和通訊電路均由控制電路控制。采用普通電話線，完成遠程監測終端和管理中心之間的數據和音頻信號的實時傳輸，保證傳輸的有效、廉價、普及。
本發明所述的數據傳輸和通訊電路由DTMF碼收發線路、音頻復合線路和電話線路接口組成，DTMF碼收發線路、音頻復合線路和電話線路接口均與控制電路相聯，DTMF碼收發線路與音頻復合線路相聯，音頻復合線路還與信號測試電路、電話線路接口相聯，電話線路接口接電話線。數據傳輸和通訊電路完成信號DTMF碼和BCD碼之間的轉換，以及將音頻信號直接復合到電話線上，以實現遠程監測系統通過電話線，和監測中心的計算機聯網的發明目的。
本發明所述的DTMF碼收發線路包含有DTMF編碼芯片U200、電話接接口芯片U201、三極管T201、電容B201以及電阻R207、R208、R209，U200采用MT8888芯片，U201采用L3845B芯片，T201采用9013三極管，MT8888芯片的管腳14、15、16、17為雙向數據輸入輸出口，分別與CPU控制單元的CPU芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3.相聯，MT8888芯片的管腳10、12、9、11分別連接到CPU芯片的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，U201將電話線上的音頻信號整流處理后從N4送到MT8888芯片的管腳2，T201、B201、R207、R208、R209構成DTMF碼發送線路，T201的基極與B201、R208、R209相聯，B201的另一端連接MT8888芯片的N1輸出即管腳8、串接R207后接地，R208的另一端連接T201的集電極，I201的發射極與R211連接，R211的另一端與R209的另一端并接于電話線路接口。
本發明所述的音頻復合線路包含有電子開關U305、三極管T202、電容C202以及電阻R212、R213、R218，U305采用4016芯片，T202采用9013三極管，收音調諧線路輸出的左右聲道分別與U305的I/O(A)即管腳1、I/O(B)即管腳4連接，T202的基極與C202正極、R212、R213相聯，C202另一端接R218與U305的管腳9相聯，T202的發射極接R214后接電話線路接口，T202的集電極與R212的另一端相聯。
本發明所述的電話線路接口包含有光電耦合器U202A、U202B、三極管T200、二極管D201，U202A、T200、D201構成來電振鈴檢測，U202B為摘掛機線路，U202A、U202B采用PC817芯片，T200采用9013三極管，D201采用IN4148，U202A的1腳與電阻R201、二極管D200的正極、電阻R200、橋式整流器BR200的2腳相聯，U202A的2腳與R201的另一端、二極管D200的負極并接在電話接口J200的3腳，U202A的7腳接地、8腳串接電阻R202后接Vcc、接電容C201的正極、C201的負極接地、8腳還接D201的負極，D201的正極與T200的基極、電阻R203相聯，T200的發射極與R203的另一端、C201的負極一并接地，T200的集電極串接電阻R204后接Vcc、通過電阻R205接CPU芯片的12腳INTO、U202B的3腳接VCC、4腳接電阻R219后接CPU芯片的P2.1腳、5腳接T201的集電極、6腳接BR200的1腳。
本發明所述的控制電路由CPU控制單元和存儲單元組成，CPU控制單元和存儲單元相聯、還與DTMF碼收發線路、電話線路接口、信號測試電路相聯控制電路采用微處理電路，不但能大幅度降低制作成本，而且使遠程監測系統的可靠性大大提高。
本發明所述的信號測試電路由頻率控制線路、收音調諧線路、信號處理線路和A/D轉換組成，收音調諧線路與頻率控制線路輸出端相聯，收音調諧線路的輸出端與信號處理線路和A/D轉換的輸入端相聯，信號處理線路和A/D轉換的輸出端還與音頻復合線路相聯，頻率控制線路、信號處理線路和A/D轉換均與CPU控制單元相聯。此電路采用CPU控制完成信號測試、處理和A/D轉換。
本發明所述的控制電路、信號測試電路、數據傳輸和通訊電路集中安裝于監測終端的外殼內。此結構方便安裝和操作。
本發明與現有技術相比，具有以下優點1、本發明的數據傳輸和通訊電路，能進行信號BCD碼和DTMF碼的轉換，以及音頻信號的復合，實現了采用公共電話網，完成遠程監測終端和管理中心之間數據的雙向傳輸和音頻信號的實時回傳。此信號傳輸方式比現有技術靠IP網傳輸有效、廉價、方便。2、本發明采用微電子技術，用CPU控制單元和存儲單元構成控制電路。比現有技術采用PC平臺，不但使成本降低，而且又提高了監測終端的可靠性，可以真正實現監測無人值守。
圖1為本發明實施例數據傳輸和通訊電路電原理圖。
圖2為本發明控制電路電原理圖。
圖3為本發明頻率控制線路電原理圖。
圖4為本發明收音調諧線路電原理圖。
圖5為本發明信號處理線路A/D轉換電原理圖。
圖6為本發明電源電路電原理圖。
圖7為本發明電原理方框圖。
圖8為本發明與管理中心聯網示意圖。
圖9為現有技術與管理中心聯網示意圖。
具體實施例方式
實施例見圖1～圖7。該廣播信號遠程監測終端包括控制電路I、信號測試電路II、以及數據傳輸和通訊電路III。數據傳輸和通訊電路III與信號測試電路II相聯，數據傳輸和通訊電路III的輸出端與電話線IV相聯，信號測試電路II、數據傳輸和通訊電路III均由控制電路I控制實施例所述的控制電路I由CPU控制單元101和存儲單元102組成；信號測試電路II由頻率控制線路201、收音調諧線路202、信號處理線路和A/D轉換203組成；數據傳輸和通訊電路III由DTMF碼收發線路301、音頻復合線路302和電話線路接口303組成。
實施例控制電路I的CPU控制單元101和存儲單元102相聯。CPU控制單元101與信號處理線路和A/D轉換203、DTMF碼收發線路301、電話線路接口303相聯，與頻率控制線路201的輸入端相聯。頻率控制線路201的輸出端與收音調諧線路202相聯。收音調諧線路202的輸出端與信號處理線路和A/D轉換203的輸入端相聯。音頻復合電路302和DTMF碼收發線路301、電話線路接口303相聯，電話線路接口303接電話線IV。
實施例的電原理圖系圖1～圖6監測終端的各部分電原理圖拼接，各幅圖中的相同標注的管腳相聯。實施例CPU控制單元101的U300采用AT89C55芯片，存儲單元102的U304采用AT24C256芯片。頻率控制線路201的U400采用AT89C55芯片，收音機調諧線路202采用U800芯片，信號處理線路和A/D轉換203的U302采用4051、U303采用AD654芯片、U500A、U500B、U500C、U500D、U600A、U600B、U600C、U600D、U601A、U601B、U601D、U602A、U602B、U602C、U602D、U603A、U603B、U603C、U603D、U604A、U604B、U604C、U604D采用LM324、U605、U606采用LM386。
實施例的DTMF碼收發線路301主要由DTMF編碼芯片U200、電話接口芯片U201、三極管T201、晶體X200、電容B200、B201、B203、B204、C203以及電阻R206、R207、R208、R209、R210、R211、R215、R216、R217、R219組成。U200采用MT8888芯片，U201采用L3845B芯片，T201采用9013三極管。MT8888芯片的管腳14、15、16、17為雙向數據輸入輸出口，分別與CPU控制單元101的CPU芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3.相聯，MT8888芯片的管腳10、12、9、11分別連接到CPU芯片的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，電話接口芯片U201將電話線IV上的音頻信號整流處理后從N4送到MT8888芯片的管腳2，MT8888的1腳和4腳相聯、6腳串接X200后與7腳相聯、3腳串聯R210后接2腳、18腳串接R206、B200后接VCC、19腳接于R206與B200的接點、5腳接地、20腳接VCC，U201的1腳接T201的集電極，7腳接橋式整流器BR200的3腳，并接電容B202后接地，8腳與B203正極相聯，B203的負極接R216后連2腳、串接B204、R217后接MT8888芯片的2腳，U201的6腳接R215后與2腳相聯、5腳串接C203后與2腳相聯。三極管T201、電容B201、電阻207、R208、R209構成DTMF碼發送線路，T201的基極與B201、R208、R209相聯，B201的另一端連接MT8888芯片的N1輸出即管腳8、串接R207后接地，R208的另一端連接T201的集電極和U202B的5腳，T201的發射極與R211連接，R211的另一端與R209的另一端同接于電話線路接口303的BR200的3腳。
實施例的音頻復合線路302主要由電子開關U305、三極管T202、電容C202、B202以及電阻R212、R213、R214、R218組成。U305采用4016芯片，T202采用9013三極管。信號處理和A/D轉換203的J600和L、R分別與U305的I/O(A)即管腳1、I/O(B)即管腳4連接，U305的2腳、3腳、9腳相聯接、7腳接地、13腳接CPU芯片的P2.2腳、14腳接Vcc、5腳、6腳分別接CPU的P2.3、P2.4，T202的基極與C202正極、R212、R213相聯，C202另一端串接R218后與U305的管腳9相聯，T202的發射極接R214后接電話線路接口303的BR200的3腳，T202的集電極與R212的另一端相聯、接U202B的5腳。
實施例的電話線路接口303主要由光電耦合器U202A、U202B、橋式整流器BR200、電話接口J200、三極管T200、二極管D200、D201、電容C200、C201、電阻R200、R201、R202、R203、R204、R205組成。U202A、T200、D201構成來電振鈴檢測，U202B為摘掛機線路。U202A、U202B采用PC817芯片，BR200采用BRIDGE1，T200采用9013三極管，D200采用IN4007，D201采用IN4148。U202A的1腳與電阻R201、D200的正極、R200、BR200的2腳相聯，U202A的2腳與R201的另一端、D200的負極并接在J200的3腳，U202A的7腳接地、8腳串接R202后接Vcc、接C201的正極、C201的負極接地、8腳還接D201的負極，D201的正極與T200的基極、R203相聯，T200的發射極與R203的另一端、C201的負極一并接地，T200的集電極串接R204后接Vcc、通過R205接CPU芯片12腳INTO，U202B的3腳接VCC、4腳串接電阻R219后接CPU的P2.1腳、5腳接T201的集電極、6腳接BR200的1腳，BR200的4腳接J200的2腳、同時串接C200、R200后與U202A的1腳相聯。
實施例的電源電路V采用本行業公知的整流穩壓電路。
實施例的控制電路I、信號測試電路II、數據傳輸和通訊電路III、電源電路V都集中安裝在監測終端的外殼內。
該監測終端收音機調諧線路202通過頻率控制線路201，接受CPU控制單元101發出的頻率調整命令和AM/FM選擇指令，并自動調諧到指定頻率，或對全頻段進行掃頻測試。從收音調諧線路202輸出被測試頻道的場強信號和調整度信號，經信號處理電路和A/D轉換203處理后，進行高速A/D轉換，轉換得到的數據送給CPU控制單元101中，并存儲在存儲單元102中。數據傳輸和通訊電路III主要完成通過電話線IV和監測中心的計算機聯網，利用DTMF碼接收和發送控制指令和監測數據。監測中心計算機的電話接口撥號后，監測終端的電話線路接口303監測到振鈴信號，并將振鈴信息發送給CPU控制單元101，CPU控制單元101發出摘機信號，監測中心計算機可與本機通訊，由監測中心計算機以DTMF碼的形式發出的監測命令，該信號經音頻復合線路302送給DTMF碼收發線路301后，經過譯碼轉換成BCD碼送給CPU控制單元101，完成控制命令的下傳。CPU控制單元101將需要回傳的監測數據以BCD碼的形式發送到DTMF碼收發線路301進行編碼后轉換成DTMF碼，再通過音頻復合線路302和電話線路接口303發送到監測中心的計算機，完成數據的上傳。同時數據傳輸和通訊電路III還可通過CPU控制單元101控制音頻復合線路302，將信號處理電路和A/D轉換203輸出的音頻信號直接復合到電話線上，回傳到管理中心計算機，完成對監測頻道的音頻信號的實時回傳監聽。
CPU控制單元101為本終端的控制中心，它從通訊線路接收管理中心計算機發出的控制指令，并根據這些指令，控制相應的電子線路，進行調諧、測試等操作。同時也對A/D轉換得到的數據進行處理和比較，并進行參數的存儲，如需要將監測參數回傳，則將數據以BCD碼的形式發送到數據傳輸和通訊電路III的轉換電路，轉換成DTMF碼后通過發送線路發送到管理中心的計算機數據傳輸和通訊線路III主要完成1、實時檢測并解碼電話線IV上的DTMF雙音頻信號。2、在CPU的控制下，將CPU需要上傳的數據進行DTMF編碼，并調制到電話線IV上進行發送。3、在CPU的控制下，將信號處理電路和A/D轉換203輸出的音頻信號耦合到電話線IV上，進行音頻信號的回傳。該線路的工作原理如下由光電耦合器U202A檢測到的振鈴信號經過二極管D201整流和三極管T200處理成脈沖信號，從INTO送到CPU處理器。CUP檢測到來電振鈴信號后，將光電耦合器U202B的4腳置低電平，實現電話的摘機控制。DTMF編解碼芯片MT8888，其管腳14、15、16、17(D0、D1、D2、D3)為雙向數據輸入輸出口，連接到CPUAT89C5芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3，實現數據的讀寫。CPU的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7分別和MT8888的CS、RD、WR、RSO相聯，使得CPU能自主控制MT8838的數據讀寫操作。電話線上的音頻信號通過電話接口芯片U201的整流處理后從N4送到MT8888芯片的第2管腳(IN-)上，MT8888將進行DTMF碼的自動檢測，一旦檢測到DTMF碼，即刻進行解碼處理，通過狀態寄存器通知控制器CPU，并以BCD碼的形式從管腳14、15、16、17(D0、D1、D2、D3)的雙向I/O數據端口輸出，供CPU讀取。同樣，MT8888的管腳14、15、16、17(D0、D1、D2、D3)也可讀取CPU發出的BCD碼數據，經MT8888編碼后，以DTMF音頻碼的形式，從管腳8(Tone)輸出到N1。MT8888發出的DTMF碼音頻信號耦合到電話線IV上，完成數據的發送。J600的L、R輸出信號分別輸入到電子開關U305的I/O(A)口和I/O(B)口。在CPU的控制下，N2可分別輸出左聲道(L)或右聲道(R)的信號。音頻復合線路302將從N2端輸入的音頻信號耦合到電話線路上，實現信號的回傳。
參見圖8，本發明廣播信號遠程監測終端可廣泛應用于各級電臺的AM/FM廣播信號的遠程監測，可通過電話網快速、廉價地構建大區域廣播信號遠程監測網。如對省級電臺，可在全省范圍內選取若干個信號監測點，在每個監測點安裝一臺廣播信號遠程監測終端201、202、……20N，并聯上公共電話網21，在省電臺的管理部門辦公室設置一臺管理計算機22，該管理計算機22聯上電話線后，即可隨時監測、監聽各監測點的廣播信號，獲得各地的廣播監測終端201、202、……20N回傳的各種監測參數。當某地區的廣播出現劣播、停播等故障時，監測終端201、202、……20N將通過電話線及時報警。
圖9中111、1N1-信號測試儀，112、1N2-遠程監測站PC機，11、1N-遠程監測站，12-IP網，13-管理中心。
權利要求
1.一種廣播信號遠程監測終端，包括信號測試電路、控制電路，其特征在于還設置有數據傳輸和通訊電路(III)，它與信號測試電路(II)相聯，數據傳輸和通訊電路(III)的輸出端與電話線(IV)相聯，信號測試電路(II)、數據傳輸和通訊電路(III)均由控制電路(I)控制。
2.根據權利要求1所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的數據傳輸和通訊電路(III)由DTMF碼收發線路(301)、音頻復合線路(302)和電話線路接口(303)組成，DTMF碼收發線路(301)、音頻復合線路(302)和電話線路接口(303)均與控制電路(I)相聯，DTMF碼收發線路(301)與音頻復合線路(302)相聯，音頻復合線路(302)還與信號測試電路(II)、電話線路接口(303)相聯，電話線路接口(303)接電話線(IV)。
3.根據權利要求2所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的DTMF碼收發線路(301)包含有DTMF編碼芯片U200、電話接口芯片U201、三極管T201、電容B201以及電阻R207、R208、R209，U200采用MT8888芯片，U201采用L3845B芯片，T201采用9013三極管，MT8888芯片的管腳14、15、16、17為雙向數據輸入輸出口，分別與CPU控制單元(101)的CPU芯片的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3.相聯，MT8888芯片的管腳10、12、9、11分別連接到CPU芯片的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，U201將電話線(IV)上的音頻信號整流處理后從N4送到MT8888芯片的管腳2，T201、B201、R207、R208、R209構成DTMF碼發送線路，T201的基極與B201、R208、R209相聯，B201的另一端連接MT8888芯片的N1輸出即管腳8、串接R207后接地，R208的另一端連接T201的集電極，T201的發射極與R211連接，R211的另一端與R209的另一端并接于電話線路接口(303)。
4.根據權利要求2所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的音頻復合線路(302)包含有電子開關U305、三極管T202、電容C202以及電阻R212、R213、R218，U305采用4016芯片，T202采用9013三極管，收音調諧線路(202)輸出的左右聲道分別與U305的I/O(A)即管腳1、I/O(B)即管腳4連接，T202的基極與C202正極、R212、R213相聯，C202另一端接R218與U305的管腳9相聯，T202的發射極接R214后接電話線路接口(303)，T202的集電極與R212的另一端相聯。
5.根據權利要求2所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的電話線路接口(303)包含有光電耦合器U202A、U202B、三極管T200、二極管D201，U202A、T200、D201構成來電振鈴檢測，U202B為摘掛機線路，U202A、U202B采用PC817芯片，T200采用9013三極管，D201采用IN4148，U202A的1腳與電阻R201、二極管D200的正極、電阻R200、橋式整流器BR200的2腳相聯，U202A的2腳與R201的另一端、二極管D200的負極并接在電話接口J200的3腳，U202A的7腳接地、8腳串接電阻R 202后接Vcc、接電容C201的正極、C201的負極接地、8腳還接D201的負極，D201的正極與T200的基極、電阻R203相聯，T200的發射極與R203的另一端、C201的負極一并接地，T200的集電極串接電阻R204后接Vcc、通過電阻R205接CPU芯片的12腳INTO，U202B的3腳接VCC、4腳接電阻R219后接CPU芯片的P2.1腳、5腳接T201的集電極、6腳接BR200的1腳。
6.根據權利要求1或2所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的控制電路(I)由CPU控制單元(101)和存儲單元(102)組成，CPU控制單元(101)和存儲單元(102)相聯、還與DTMF碼收發線路(301)、電話線路接口(303)、信號測試電路(II)相聯。
7.根據權利要求1或2所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的信號測試電路(II)由頻率控制線路(201)、收音調諧線路(202)、信號處理線路和A/D轉換(203)組成，收音調諧線路(202)與頻率控制線路(201)的輸出端相聯，收音調諧線路(202)的輸出端與信號處理線路和A/D轉換(203)的輸入端相聯，信號處理線路和A/D轉換(203)的輸出端還與音頻復合線路(302)相聯，頻率控制線路(201)、信號處理線路和A/D轉換(203)均與CPU控制單元(101)相聯。
8.根據權利要求1所述的廣播信號遠程監測終端，其特征在于所述的控制電路(I)、信號測試電路(II)、數據傳輸和通訊電路(III)集中安裝于監測終端的外殼內。
全文摘要
本發明公開了一種用于對廣播信號的播出質量，進行有效監測的廣播信號遠程監測終端。它包括信號測試電路、控制電路，其結構特點是還設置有數據傳輸和通訊電路(III)，它與信號測試電路(II)相聯，數據傳輸和通訊電路(III)的輸出端與電話線(IV)相聯，信號測試電路(II)、數據傳輸和通訊電路(III)均由控制電路(I)控制。本發明具有監測可靠性高，系統造價低，數據傳輸有效、廉價、方便等優點。
文檔編號H04M11/00GK1567756SQ0312922
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月13日 優先權日2003年6月13日
發明者趙凡 申請人:趙凡