專利名稱：隨機尋址自適應跳頻無線話筒及其接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于短距離無線通信音頻發(fā)射及接收裝置。
背景技術：
目前廣泛使用的無線發(fā)射及接收裝置，其工作頻率在甚高頻(VHF)至特高頻(UHF)或微波段，它的發(fā)射端和接收機都是在工作頻率上調(diào)制模擬音頻信號。大多數(shù)無線話筒發(fā)射端與接收機的工作頻率都是固定的，用戶不能自行改變。最近有不少廠家生產(chǎn)的無線話筒發(fā)射端和接收機設置了幾個工作頻率人工可調(diào)點，為多媒體教室的無線話筒管理提供了不少的方便。但是，無線話筒發(fā)射端頻點和接收機頻點都需要人為地去對頻或錯開。這樣若在大規(guī)模教室群如上百個教室在一起上課，區(qū)域緊湊，為無線話筒使用者帶來了諸多不便，頻點錯不開，因分發(fā)的無線話筒數(shù)量多，時常為發(fā)錯無線話筒而影響教學。
為解決上述技術問題，現(xiàn)有技術中有如下三種解決方案 (1)可以調(diào)節(jié)工作頻率的無線話筒如2006年7月26日公開的，公開號為CN1808913，名稱為“一種甚高頻至特高頻波段無線話筒”的中國發(fā)明專利申請，在無線話筒開始工作時，發(fā)射器先對準接收器，發(fā)送出一個包含工作頻率的紅外信號，接收器接收到該紅外信號后，按紅外信號所攜帶的信息改變接收器的工作頻率，使其與發(fā)射器的工作頻率一致。這種方式只是利用紅外信號所攜帶的發(fā)射器工作頻率信息，可以按照使用者對語音通信質(zhì)量的判斷，使接收器對工作頻率進行切換。這種方式需要使用者根據(jù)自己聽到的接收器放大后揚聲器發(fā)出的聲音信號質(zhì)量、有無干擾進行判斷，再決定是切換工作頻率，這樣不斷進行調(diào)整，直到挑選出滿意的工作頻率，即通信工作頻道。
這種方式需要使用者進行判斷、不斷調(diào)整，使用起來還是很麻煩。另外，在使用過程中，通信頻道如受到外界干擾時，又需要進行調(diào)整，會使講課或會議中斷。
(2)在無線話筒中設定一個唯一全球標識單元，如2003年5月14日公開的，公開號為CN1417952，名稱為“無線話筒系統(tǒng)、語音接收設備和無線話筒”的中國發(fā)明專利申請，多個無線話筒，每一個都具有一個話筒存儲區(qū)，話筒存儲區(qū)存儲一個唯一全球標識單元，發(fā)射端發(fā)射該話筒的音頻信號和該全球標識單元；語音接收設備接收來自話筒中的該音頻信號和全球標識單元。該語音接收設備可以包括一個存儲部分，用于存儲一個標識表，該標識表包括與多個全球標識單元相聯(lián)系的多個本地標識單元。這樣，就實現(xiàn)無線話筒按全球標識單元實現(xiàn)無線話筒按使用者意圖與含有一定范圍標識符的接收機進行通信。
這種方式在工廠制造時需設置一定的范圍的標識符，即每一個無線話筒標識碼和標識碼的存儲區(qū)，而且標識表有限從而限制無線話筒的使用數(shù)量，同時也限制無線話筒的任意配對。
(3)設定每一對無線話筒唯一的地址，如2008年1月30日公開的，公開號為CN101114859，名稱為“數(shù)字無線話筒”的中國發(fā)明專利申請公開說明書，發(fā)射端通過采樣編碼電路將拾取的聲音信號，轉(zhuǎn)換成帶唯一地址的音頻數(shù)據(jù)包，發(fā)送到接收機；接收機將接收到的所述的帶唯一地址的音頻數(shù)據(jù)包，并送入數(shù)字解碼電路中，音頻數(shù)據(jù)包中的唯一地址與接收機預置地址進行比較，如果匹配，則音頻數(shù)據(jù)包解碼，還原出模擬音頻信號；如果不匹配，就不接收。由于每一套數(shù)字無線話筒的地址都是不相同的，該地址在發(fā)射端加入音頻數(shù)據(jù)包中，接收機只接收與地址匹配的音頻數(shù)據(jù)包。這樣，每一對無線話筒都不發(fā)生沖突。
但是，每一對無線話筒在制造時，發(fā)射端和接收機都要預置唯一的數(shù)字地址。這樣在制造時，每一套數(shù)字無線話筒的地址都是不相同的，即每套數(shù)字無線話筒的地址都是唯一的，不能實現(xiàn)任意配對，從而限制了這種無線話筒大規(guī)模地使用。因為不但為生產(chǎn)制造商造成要生產(chǎn)都不一樣的無線話筒而產(chǎn)生記錄上的生產(chǎn)管理問題，而且仍然沒有改變?nèi)鐐鹘y(tǒng)無線話筒在大規(guī)模多媒體教室里使用時，帶來的管理上的不便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種隨機尋址自適應跳頻無線話筒及其接收機，解決多媒體教室或會議室對無線話筒的管理問題，實現(xiàn)無線話筒和接收機任意配對；同時，解決目前無線發(fā)射及接收裝置生產(chǎn)廠家為每一個話筒錯開頻點或錯開地址碼在制造過程中產(chǎn)生的不便。
本發(fā)明的一種隨機尋址自適應跳頻無線話筒，包括微控制器、拾音器、音量調(diào)節(jié)電路、音頻處理電路、信號混合模塊、跳頻序列模塊、射頻調(diào)制解調(diào)電路、射頻放大電路；拾音器輸出音頻信號經(jīng)音頻處理電路處理后，與微控制器發(fā)出的數(shù)字控制信號在信號混合模塊中進行混合，經(jīng)射頻調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制到工作頻率上，再經(jīng)射頻放大電路放大，發(fā)射出調(diào)制信號；微控制器根據(jù)用戶要求經(jīng)過音量調(diào)節(jié)電路向音頻處理電路發(fā)出音量控制信號，根據(jù)微控制器預存的跳頻序列模塊控制射頻調(diào)制解調(diào)電路的工作頻率；射頻放大電路接收接收機的應答信號，經(jīng)射頻調(diào)制解調(diào)電路解調(diào)，通過信號混合模塊送到微控制器，微控制器根據(jù)應答信號決定發(fā)送下一段音頻信號或者再重發(fā)音頻信號；其特征在于 還具有隨機信號生成電路、地址生成模塊和脈寬調(diào)制電路； 隨機信號生成電路在開機或復位建立新的通信連接之后，受微控制器控制產(chǎn)生隨機數(shù)字信號； 地址生成模塊加載于微控制器中，開機或復位建立新的通信連接之前，將微控制器FLASH中的公共地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中；開機或復位建立新的通信連接之后，采樣隨機數(shù)字信號并隨機生成私密地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中，將RAM存儲器中的公共地址碼或私密地址碼作為數(shù)字控制信號的一部分在信號混合模塊中與音頻信號進行混合； 脈寬調(diào)制電路在開機或復位時，受微控制器控制產(chǎn)生一種直流電壓控制射頻放大電路的增益為最小，與近距離的接收機通信；在和接收機建立新的私密地址通信連接之后，受微控制器控制產(chǎn)生可變的直流電壓，控制射頻放大電路的增益大小，調(diào)節(jié)與接收機通信距離。
所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于 還具有紅外發(fā)射電路；地址生成模塊在開機或復位時，采樣隨機數(shù)字信號并隨機生成私密地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中，通過紅外發(fā)射電路向接收機發(fā)送。
所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于 所述地址生成模塊，隨機生成私密地址碼所使用的代數(shù)式為 X＝Xm+Xn+隨機信號生成電路產(chǎn)生的隨機數(shù)字信號； 式中，左邊的X為生成的地址碼，生成第一個地址碼時，先對式中右邊X賦十六進制初值，繼后所產(chǎn)生的地址碼是以前一個地址碼為初值，m、n為正整數(shù)； 或者
式中，左邊的X為生成的地址碼。生成第一個地址碼時，先對式中右邊2個X各賦十六進制初值，繼后所產(chǎn)生的地址碼是以前2個地址碼為初值，n、j為正整數(shù)，N為給定的正整數(shù)，0＜j＜n＜N-1。
所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于，對于數(shù)字音頻 所述音頻處理電路由前置放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成，音頻信號經(jīng)前置放大電路放大后，再由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號，送到信號混合模塊與微控制器發(fā)出的數(shù)字控制信號進行封裝； 所述信號混合模塊為數(shù)字幀封裝模塊，將數(shù)字音頻信號與微控制器發(fā)出的數(shù)字控制信號進行數(shù)字幀封裝； 所述隨機信號生成電路由微控制器和音頻處理電路中的A/D轉(zhuǎn)換電路取代，微控制器對A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字音頻流進行采樣，作為數(shù)字隨機信號。
所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于，對于模擬音頻 所述音頻處理電路為前置放大電路；所述信號混合模塊為信號混合電路。
本發(fā)明的一種隨機尋址自適應跳頻無線接收機，包括射頻放大電路、射頻調(diào)制解調(diào)電路、跳頻序列模塊、信號分離模塊、音頻還原電路、音量調(diào)節(jié)電路、微控制器、音頻放大電路；射頻放大電路將接收的調(diào)制信號送到射頻調(diào)制解調(diào)電路解調(diào)后，經(jīng)信號分離模塊分離為音頻信號和數(shù)字控制信號，其中音頻信號經(jīng)音頻還原電路還原、音頻放大電路放大后輸出；微控制器根據(jù)用戶要求經(jīng)過音量調(diào)節(jié)電路向音頻還原電路發(fā)出音量控制信號，根據(jù)微控制器預存的跳頻序列模塊控制射頻調(diào)制解調(diào)電路的工作頻率；其特征在于 還具有脈寬調(diào)制電路和地址比較模塊； 脈寬調(diào)制電路在開機或復位時，受微控制器控制產(chǎn)生一種直流電壓控制射頻放大電路的增益為最小，與近距離的無線話筒通信；在無線話筒和接收機建立新的私密地址通信連接之后，受微控制器控制產(chǎn)生可變的直流電壓，控制射頻放大電路的增益大小，調(diào)節(jié)與無線話筒通信距離； 地址比較模塊加載于微控制器中，接收信號分離模塊分離的數(shù)字控制信號，將其中的地址碼與微控制器的RAM中的公共地址碼或者私密地址碼比較，微控制器根據(jù)比較結果控制音頻還原電路是否還原音頻信號，根據(jù)比較結果產(chǎn)生正確接收或者錯誤接收的應答信號，經(jīng)過信號分離模塊，由射頻調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制，通過射頻放大電路向無線話筒發(fā)送； 所述的隨機尋址自適應跳頻無線接收機，其特征在于 還具有紅外接收電路，紅外接收電路在開機或復位時，接收無線話筒發(fā)來的私密地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中。
所述的隨機尋址自適應跳頻無線接收機，其特征在于，對于數(shù)字音頻 所述音頻還原電路為D/A轉(zhuǎn)換電路，將信號分離模塊分離的數(shù)字音頻信號還原為模擬音頻信號。
所述的隨機尋址自適應跳頻無線接收機，其特征在于，對于模擬音頻 所述信號分離模塊為信號分離電路，分離出模擬音頻信號和數(shù)字控制信號。
一般教室或會議室講臺與相鄰教室或會議室講臺之間的距離最短在5米以上，每一對無線話筒和接收機如果同時使用，在開機或復位時距離在5米以上；如果距離在5米內(nèi)，只要每對無線話筒和接收機在開機或復位時時間上錯開即可；或者收發(fā)雙方通過紅外線傳輸連接初始化設置數(shù)據(jù)；本發(fā)明就可以實現(xiàn)無線話筒與和接收機任意配對使用，與其它無線話筒不再發(fā)生串擾。
所有的無線話筒和接收機在生產(chǎn)過程中都預置全部相同的地址碼，每一對無線話筒和接收機在近距離(如5米內(nèi))使用，開機或復位時，無線話筒和接收機的微控制器發(fā)送脈寬調(diào)制信號使雙方的射頻放大電路的增益為最小，無線話筒和接收機先建立無沖突的工作頻率跳頻鏈接，同時無線話筒的音頻信號與數(shù)字控制信號(含地址碼)混合，調(diào)制到工作頻率上，經(jīng)射頻放大電路發(fā)射出去。接收機解調(diào)出音頻信號和數(shù)字控制信號，其中解調(diào)出的地址碼與接收機微控制器RAM存儲器里暫存的地址碼相比較，如相同就還原音頻信號，反之則停止還原，并返回接收正確或錯誤的應答數(shù)字控制信號。當連接的收發(fā)雙方工作頻率和地址碼全部確認相同后，無線話筒的微控制器讀入隨機發(fā)生器的隨機數(shù)字信號與某種工程算法相加，產(chǎn)生若干個字節(jié)新的隨機私密地址碼，發(fā)送到接收機，并暫存在接收機的微控制器的RAM存儲器里，從而錯開了公共地址碼，也就錯開了其它無線話筒和接收機。最后，收發(fā)雙方的微控制器發(fā)送可變的脈寬調(diào)制信號調(diào)節(jié)雙方射頻放大電路的增益大小，使無線話筒和接收機能在可變距離內(nèi)實現(xiàn)正常的音頻傳輸。
或者所有的無線話筒和接收機在生產(chǎn)過程中都預置全部相同的地址碼，開機或復位時，無線話筒的微控制器讀入隨機發(fā)生器的隨機數(shù)字信號與某種工程算法相加，產(chǎn)生若干個新的隨機私密地址碼，通過紅外發(fā)射電路發(fā)射出去。接收機的紅外接收電路接收發(fā)來的隨機私密地址碼后，暫存在接收機的微控制器的RAM存儲器里，從而錯開了公共地址碼，也就錯開了其它無線話筒和接收機。最后，收發(fā)雙方的微控制器發(fā)送可變的脈寬調(diào)制信號調(diào)節(jié)雙方射頻放大電路的增益大小，使無線話筒和接收機能在可變距離內(nèi)實現(xiàn)正常的收發(fā)音頻傳輸。
本發(fā)明實現(xiàn)在大規(guī)模場合里任意一個無線話筒能隨時隨地與任意的接收機配對使用，不與其它無線話筒裝置發(fā)生串擾；同時也因無線話筒和接收機都預置相同的公開地址，為大規(guī)模生產(chǎn)同一個模式的無線話筒和接收機帶來方便。
圖1是本發(fā)明原理框圖，其中粗箭頭為音頻流，細箭頭為微控制器發(fā)出或讀入控制信號流。
具體實施例方式 下面結合附圖，對本發(fā)明優(yōu)選具體實施例進行描述。
圖1是本發(fā)明原理框圖，上半部分為無線話筒，下半部分為接收機；每對無線話筒和接收機在開機或復位時，使用距離在5米以上，或時間上有先后使用次序，或使用紅外線傳輸初始化連接設置，就可以正常工作。
在開機或復位時，無線話筒的音頻信號與數(shù)字控制信號(含地址碼)混合，調(diào)制到工作頻率上，并通過功率放大發(fā)射出去；接收機在同一個工作頻率下接收調(diào)制信號，并解調(diào)出音頻信號和數(shù)字控制信號。然后，數(shù)字控制信號讀入微控制器處理，判斷無線話筒發(fā)來的地址碼與接收機微控制器RAM里暫存的地址碼是否相同，決定是否還原此時的音頻信號，同時發(fā)送確認或錯誤應答數(shù)字控制信號。
無線話筒和接收機都預置有全部公開的相同的地址碼。
無線話筒和接收機在開機或復位時，雙方的微控制器發(fā)出脈寬調(diào)制信號，使雙方的射頻放大電路增益設置在最小，雙方只能在5米內(nèi)的距離工作。因為雙方預置有相同的地址碼，故無線話筒發(fā)出的調(diào)制信號可以被接收機接收，并返回正確應答信號，表示雙方工作頻率和地址相同。然后，無線話筒采樣隨機信號發(fā)生器的數(shù)字信號，并與某種工程算法相加，產(chǎn)生的私密地址碼，發(fā)送到接收機，并暫存在接收機控制器的RAM存儲器里。最后，收發(fā)雙方的微控制器發(fā)出可變得脈寬調(diào)制信號，調(diào)節(jié)收發(fā)雙方的射頻放大電路的增益大小，從而調(diào)節(jié)雙方通信距離，并實現(xiàn)正常的音頻傳輸。
或者無線話筒和接收機在開機或復位時，無線話筒采樣隨機信號發(fā)生器的數(shù)字信號，并與某種工程算法相加，產(chǎn)生的私密地址碼，通過紅外發(fā)射電路，發(fā)送到接收機的紅外接收電路，把私密地址碼暫存在接收機微控制器的RAM存儲器里。最后，收發(fā)雙方的微控制器發(fā)出可變得脈寬調(diào)制信號，調(diào)節(jié)收發(fā)雙方的射頻放大電路的增益大小，從而調(diào)節(jié)雙方通信距離，并實現(xiàn)正常的音頻傳輸。
無線話筒產(chǎn)生隨機地址碼機制是無線話筒的微控制器采樣隨機數(shù)字信號發(fā)生器的數(shù)字信號，與某種工程算法相加，生成私密地址碼，與其它無線話筒和接收機的地址碼碰撞的機率極低。比如說，收發(fā)雙方都設置5個字節(jié)的地址碼，那么地址總數(shù)就會有1.1*1012個地址碼。
本發(fā)明可在模擬音頻和數(shù)字音頻兩種環(huán)境下實現(xiàn)任意配對的工作方式。
實施例1從無線話筒的調(diào)制到接收機解調(diào)并還原都是模擬音頻信號，控制信號為數(shù)字信號，其中包含地址碼。
在無線話筒和接收機，采用甚高頻(VHF)段或特高頻(UHF)段或微波段射頻電路收發(fā)模塊，后面接射頻放大電路。此種射頻放大電路含有直流增益控制端，由微控制器控制其增益大小。同時射頻電路收發(fā)模塊也接受微控制器提供跳頻序列圖案實現(xiàn)工作頻率跳頻，使收發(fā)雙方建立相同的頻率通信。在單片機微控制器的FLASH或EEPROM內(nèi)存儲器首先預置存儲全部公開而相同的若干個字節(jié)地址碼。以單片機微處理器為例，在單片機微處理器當中用C語言寫好了一段程序，當開始工作時，單片機微處理器將地址碼等一些參數(shù)讀入FLASH或EEPROM或RAM片內(nèi)存儲器。通過單片機微處理器上的一些參數(shù)，對模擬音頻與數(shù)字控制信號混合電路、射頻收發(fā)模塊、功率放大模塊進行初始化配置參數(shù)，如發(fā)射功率、發(fā)射頻率、發(fā)射信道跳頻圖等的初始參數(shù)，使其在開機或復位時收發(fā)雙方能在5米內(nèi)正常收發(fā)工作。隨后無線話筒的微處理器使隨機信號發(fā)生器工作，采樣隨機數(shù)字信號，與某種工程算法相加，產(chǎn)生隨機的若干個字節(jié)私密地址碼，并發(fā)送到接收機，隨后與其它對無線話筒和接收機不再發(fā)生碰撞。
在本實施例中，由于無線話筒產(chǎn)生了唯一的隨機私密地址碼和跳頻擴頻技術的方式實現(xiàn)了無沖突的模擬音頻功能，也就達到了任意配對的目的。收發(fā)雙方地址碼的不一致，模擬音頻傳輸就沒有辦法實現(xiàn)，跳頻擴頻技術又避免了同頻干擾，達到了防止串音和高密度環(huán)境下使用的目的。
實施例2無線話筒有A/D轉(zhuǎn)換器，把模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號，與無線話筒的地址碼、同步碼、效驗碼組成一個規(guī)定長度的數(shù)字幀，再調(diào)制在工作頻率上。接收機有D/A轉(zhuǎn)換器，接收機解調(diào)出數(shù)字幀，分離出地址碼和數(shù)字音頻。其中數(shù)字音頻由D/A轉(zhuǎn)換器還原。
無線話筒和接收機，采用微波段的射頻收發(fā)模塊，如采用帶有DSP或CPLD或FPGA或ARM系列微處理器的射頻收發(fā)模塊。
無線話筒能接受A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字音頻，并帶含有直流增益控制端的射頻放大電路。在收發(fā)雙方開機或復位時，數(shù)字音頻信號與地址碼、同步碼、效驗碼等組成一定長度的數(shù)字幀，調(diào)制在工作頻率上，同時微控制器發(fā)出脈寬調(diào)制信號使射頻放大電路的增益為最小，再發(fā)射出去。在近距離(如5米內(nèi))的接收機因有相同預置的地址碼，可以建立新的連接。隨后，無線話筒的微控制器采樣A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)字信號(相當于隨機信號發(fā)生器)，與某種工程算法相加，隨機產(chǎn)生若干個字節(jié)的私密地址碼，并隨數(shù)字控制信號一起發(fā)送到接收機。接收機收到私密地址碼后，就讀入微控制器RAM存儲器中，作為是否接收和還原后面數(shù)字音頻信號的地址識別碼。最后，收發(fā)雙方的微控制器發(fā)出可變的脈寬調(diào)制信號，調(diào)節(jié)射頻放大電路的增益大小，從而調(diào)節(jié)雙方的通信距離，隨后就能正常實現(xiàn)音頻傳輸。
在本實施例中，收發(fā)雙方開機或復位后，無線話筒產(chǎn)生私密隨機地址碼，并通過紅外發(fā)射電路發(fā)送到接收機的紅外接收電路，暫存在接收機的微控制器RAM存儲器中，作為是否接收和還原后面數(shù)字音頻信號的地址識別碼。最后，收發(fā)雙方的微控制器發(fā)出可變的脈寬調(diào)制信號，調(diào)節(jié)射頻放大電路的增益大小，從而調(diào)節(jié)雙方的通信距離，隨后就能正常實現(xiàn)音頻傳輸。
在本實施例中，收發(fā)雙方建立新的連接后，由于無線話筒產(chǎn)生了唯一的私密隨機地址碼和跳頻擴頻技術的方式實現(xiàn)了無沖突的數(shù)字音頻功能，唯一的私密隨機地址碼的尋址匹配才會達到無沖突的通信，也就達到了傳輸音頻信號的目的。如果地址碼的不一致，音頻傳輸就不會實現(xiàn)，跳頻擴頻技術又避免了同頻干擾，達到了防止串音和高密度環(huán)境下使用的目的。
在本實施例中，無線話筒和接收機都設有對應的3種顏色指示燈，作為無線話筒和接收機握手識別信號；無線話筒設有3個按鍵，分別是放音/暫停鍵、音量減小鍵、音量增大鍵；無線話筒設有立體聲輔助輸入，為教師攜帶的MP3或CD機播放提供方便。
在本實施例中，在數(shù)字音頻部分設計的無線話筒考慮了低壓低功耗的設計。經(jīng)系統(tǒng)測試，系統(tǒng)電流低于90mA，對于9v電池大小而容量為3300mAh鋰電池，可以可以至少連續(xù)使用35小時以上；同時采用手機充電器方式來對其供電，一個無線話筒鋰電池可以使用若干年時間，為每一個教師分配一個無線話筒提供了現(xiàn)實基礎。
權利要求
1.一種隨機尋址自適應跳頻無線話筒，包括微控制器、拾音器、音量調(diào)節(jié)電路、音頻處理電路、信號混合模塊、跳頻序列模塊、射頻調(diào)制解調(diào)電路、射頻放大電路；拾音器輸出音頻信號經(jīng)音頻處理電路處理后，與微控制器發(fā)出的數(shù)字控制信號在信號混合模塊中進行混合，經(jīng)射頻調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制到工作頻率上，再經(jīng)射頻放大電路放大，發(fā)射出調(diào)制信號；微控制器根據(jù)用戶要求經(jīng)過音量調(diào)節(jié)電路向音頻處理電路發(fā)出音量控制信號，根據(jù)微控制器預存的跳頻序列模塊控制射頻調(diào)制解調(diào)電路的工作頻率；射頻放大電路接收接收機的返回應答信號，經(jīng)射頻調(diào)制解調(diào)電路解調(diào)，通過信號混合模塊送到微控制器，微控制器根據(jù)應答信號決定是否發(fā)送下一段音頻信號或者再重發(fā)音頻信號；其特征在于
還具有隨機信號生成電路、地址生成模塊和脈寬調(diào)制電路；
隨機信號生成電路在開機或復位建立新的通信連接之后，受微控制器控制產(chǎn)生隨機數(shù)字信號；
地址生成模塊加載于微控制器中，開機或復位建立新的通信連接之前，將微控制器FLASH中的公共地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中；開機或復位建立新的通信連接之后，采樣隨機數(shù)字信號并隨機生成私密地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中，將RAM存儲器中的公共地址碼或私密地址碼作為數(shù)字控制信號的一部分在信號混合模塊中與音頻信號進行混合；
脈寬調(diào)制電路在開機或復位時，受微控制器控制產(chǎn)生一種直流電壓控制射頻放大電路的增益為最小，與近距離的接收機通信；在和接收機建立新的私密地址通信連接之后，受微控制器控制產(chǎn)生可變的直流電壓，控制射頻放大電路的增益大小，調(diào)節(jié)與接收機通信距離。
2.如權利要求1所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于
還具有紅外發(fā)射電路；地址生成模塊在開機或復位時，采樣隨機數(shù)字信號并隨機生成私密地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中，通過紅外發(fā)射電路向接收機發(fā)送。
3.如權利要求1或2所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于
所述地址生成模塊，隨機生成私密地址碼所使用的代數(shù)式為
X＝Xm+Xn+隨機信號生成電路產(chǎn)生的隨機數(shù)字信號；
式中，左邊的X為生成的地址碼，生成第一個地址碼時，先對式中右邊X賦十六進制初值，繼后所產(chǎn)生的地址碼是以前一個地址碼為初值，m、n為正整數(shù)；
或者
式中，左邊的X為生成的地址碼。生成第一個地址碼時，先對式中右邊2個X各賦十六進制初值，繼后所產(chǎn)生的地址碼是以前2個地址碼為初值，n、j為正整數(shù)，N為給定的正整數(shù)，0＜j＜n＜N-1。
4.如權利要求3所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于，對于數(shù)字音頻
所述音頻處理電路由前置放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成，音頻信號經(jīng)前置放大電路放大后，再由A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號，送到信號混合模塊與微控制器發(fā)出的數(shù)字控制信號進行封裝；
所述信號混合模塊為數(shù)字幀封裝模塊，將數(shù)字音頻信號與微控制器發(fā)出的數(shù)字控制信號進行數(shù)字幀封裝；
所述隨機信號生成電路由微控制器和音頻處理電路中的A/D轉(zhuǎn)換電路取代，微控制器對A/D轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字音頻流進行采樣，作為數(shù)字隨機信號。
5.如權利要求3所述的隨機尋址自適應跳頻無線話筒，其特征在于，對于模擬音頻
所述音頻處理電路為前置放大電路；所述信號混合模塊為信號混合電路。
6.一種隨機尋址自適應跳頻無線接收機，包括射頻放大電路、射頻調(diào)制解調(diào)電路、跳頻序列模塊、信號分離模塊、音頻還原電路、音量調(diào)節(jié)電路、微控制器、音頻放大電路；射頻放大電路將接收的調(diào)制信號送到射頻調(diào)制解調(diào)電路解調(diào)后，經(jīng)信號分離模塊分離為音頻信號和數(shù)字控制信號，其中音頻信號經(jīng)音頻還原電路還原、音頻放大電路放大后輸出；微控制器根據(jù)用戶要求經(jīng)過音量調(diào)節(jié)電路向音頻還原電路發(fā)出音量控制信號，根據(jù)微控制器預存的跳頻序列模塊控制射頻調(diào)制解調(diào)電路的工作頻率；其特征在于
還具有脈寬調(diào)制電路和地址比較模塊；
脈寬調(diào)制電路在開機或復位時，受微控制器控制產(chǎn)生一種直流電壓控制射頻放大電路的增益為最小，與近距離的無線話筒通信；在無線話筒和接收機建立新的私密地址通信連接之后，受微控制器控制產(chǎn)生可變的直流電壓，控制射頻放大電路的增益大小，調(diào)節(jié)與無線話筒通信距離；
地址比較模塊加載于微控制器中，接收信號分離模塊分離出數(shù)字控制信號，將其中的地址碼與微控制器的RAM中的公共地址碼或者私密地址碼比較，微控制器根據(jù)比較結果控制音頻還原電路是否還原音頻信號，根據(jù)比較結果產(chǎn)生正確接收或者錯誤接收的應答信號，經(jīng)過信號分離模塊，由射頻調(diào)制解調(diào)電路調(diào)制，通過射頻放大電路向無線話筒發(fā)送；
7.如權利要求6所述的隨機尋址自適應跳頻無線接收機，其特征在于
還具有紅外接收電路，紅外接收電路在開機或復位時，接收無線話筒發(fā)來的私密地址碼，暫存在微控制器的RAM存儲器中。
8.如權利要求6或7所述的隨機尋址自適應跳頻無線接收機，其特征在于，對于數(shù)字音頻
所述音頻還原電路為D/A轉(zhuǎn)換電路，將信號分離模塊分離的數(shù)字音頻信號還原為模擬音頻信號。
9.如權利要求6或7所述的隨機尋址自適應跳頻無線接收機，其特征在于，對于模擬音頻
所述信號分離模塊為信號分離電路，分離出模擬音頻信號和數(shù)字控制信號。
全文摘要
隨機尋址自適應跳頻無線話筒及其接收機，屬于短距離無線通信音頻發(fā)射及接收裝置，解決無線話筒和接收機任意配對問題以及生產(chǎn)廠家在制造過程中的不便。本發(fā)明無線話筒，包括微控制器、拾音器、音量調(diào)節(jié)電路、音頻處理電路、信號混合模塊、跳頻序列模塊、射頻調(diào)制解調(diào)電路和射頻放大電路，還具有隨機信號生成電路、地址生成模塊和脈寬調(diào)制電路；本發(fā)明接收機包括射頻放大電路、射頻調(diào)制解調(diào)電路、跳頻序列模塊、信號分離模塊、音頻還原電路、音量調(diào)節(jié)電路、微控制器、音頻放大電路，還具有脈寬調(diào)制電路和地址比較模塊。本發(fā)明實現(xiàn)大規(guī)模場合無線話筒與接收機任意配對，不與其它話筒發(fā)生串擾；同時為生產(chǎn)同一個模式的無線話筒與接收機帶來方便。
文檔編號H04B5/02GK101309088SQ20081004827
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權日2008年7月4日
發(fā)明者陸云龍, 張會銘, 雷志華 申請人:華中科技大學