電動無人直升機空中喊話系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型為電動無人直升機空中喊話系統，系統涉及到了無人機、通信和電子【技術領域】。針對現有喊話系統有效距離近、暴力沖突區域難以進入、應用環境受限和聲音不清的問題。本實用新型集成了三種音頻傳輸方案，包括可調頻的獨立傳輸、基于對講機的音頻傳輸和基于3G網絡的音頻傳輸，很好的解決了現有喊話系統有效距離近和應用環境受限的問題；自主開發設計的接收機中包含了音頻信號的帶通濾波和干擾抑制算法，有效提高了音頻質量；同時，該系統搭載在電動無人直升機上，可快速進入暴力沖突區域。
【專利說明】電動無人直升機空中喊話系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型在電動無人直升機上集成喊話系統，這一系統涉及到了電動無人直升 機、無人直升機飛行控制、無線通信系統、通信信號處理、嵌入式系統和電磁兼容（EMC)相 關【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 隨著無人機技術研究的深入，人們深深地認識到無人機在社會生產和生活各個方 面的作用將日益顯著。在部分高危行業使用現代化高新技術集成的無人飛機，不僅能夠提 高工作效率和質量，還能降低作業成本，更重要的是能夠降低人員作業的風險，保護生命財 產安全。隨著科技的進步和經濟的發展，無人機代替傳統人力從事高風險、高難度和高強度 的工作已經成為必然趨勢。研發具有低成本、高穩定性和廣泛應用性的無人機，已經成為一 種迫切的需要。
[0003] 當下反恐防暴形勢嚴峻，暴力沖突區域往往難以接近，地面喊話系統的聲音難以 有效傳輸至沖突區域的核心地帶，如何將有效聲源送至沖突區域是警用裝備發展的一個重 要方向。無人機只是一種任務載體，是否能夠更好的代替人力完成任務，取決于機上搭載的 應用系統。本實用新型針對現有喊話系統的不足，設計了一套全新的空中喊話系統，該系統 能夠有效地解決聲音傳輸中的隨機噪聲干擾和脈沖干擾，同時，與其他機載設備的電磁兼 容問題也得到了解決。
【發明內容】
[0004] 本實用新型所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，提供一種電動無人直升 機空中喊話系統，使用特殊結構設計的低成本、高安全性、保證遠程作業的可靠性設備。
[0005] 本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：
[0006] 本實用新型涉及一種電動無人直升機空中喊話系統，包括地面端和機載端，所述 的地面端包括有話筒、對講機和手機作為聲音采集裝置，模擬信號調制模塊，電源模塊和發 射天線，主要用于將聲音信號轉化為空間傳播的電磁波，傳播的數據鏈可以選擇自定義頻 段的調制信號、對講機已有的數據鏈和3G網絡；機載端包括有接收天線，對講機，接收機模 塊和喇叭，接收天線接收自定義頻段的調制信號，對講機接收地面對講機的信號并傳給接 收機模塊進行處理，接收機模塊集成了模擬信號解調、3G接收、音頻信號處理和功率放大， 主要用于控制無線信號的接收、去噪和放大，并輸出音頻信號給喇叭放大。
[0007] 本實用新型的主要功能是通過無人機上搭載喊話系統，實現聲音的無線遠距離傳 輸和放大。主要解決的問題包括：聲源采集、音頻信號的無線遠距離傳輸、干擾抑制、音頻放 大和電磁兼容。
[0008] 為了解決以上技術問題，本實用新型主要采用的技術方案為：
[0009] 1)基于調頻、調幅波的方案，聲源采集端包括話筒、調制模塊和發射天線，其中話 筒將聲音信號轉化為模擬電信號，調制模塊將低頻的模擬信號搬移到利于空間傳輸的高頻 段，并通過增益天線以電磁波的形式做全向發射，接收端主要包括接收天線和解調模塊，其 中解調模塊將天線接收到的高頻信號搬移到中頻段，中頻信號經采樣后基于人聲的頻率范 圍進行數字帶通濾波和脈沖干擾抑制，然后經低噪功率放大后進行廣播。基于調頻、調幅波 的方案應用范圍比較廣，調制信號的中心頻率是可調的，可以根據應用環境的不同和機載 無線設備的不同做頻率的調整，有效地避免同頻干擾。
[0010] 2)基于對講機的方案，該方案利用現有的對講機技術做音頻信號的傳輸，發射和 接收端均為對講機，設備相對簡單，對講機接收的信號進行帶通濾波和脈沖干擾抑制，然后 經低噪功率放大后進行廣播。該方案操作簡單，使用方便，適合于電磁環境簡單的區域，但 對講機的作用距離有限，不適合過遠距離的音頻傳輸。
[0011] 3)基于3G網絡的方案，該方案利用成熟的電信網絡做音頻的傳輸，發射端僅為一 部手機，接收端為3G模塊，在3G模塊開發時，嵌入自動接聽功能。3G模塊接收的音頻信號 首先進行帶通濾波和脈沖干擾抑制，然后經低噪功率放大后進行廣播。該方案充分利用了 電信網絡已有的音頻處理技術，傳輸質量較好，且不受距離的限制，但在電信網絡無覆蓋的 偏遠區域難以實現。
[0012] 考慮到使用環境的復雜性和多變性，本實用新型整合了三種傳輸方案，可根據不 同的需求自主切換。
[0013] 本實用新型的【具體實施方式】由以下實施方案和附圖詳細給出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是電動無人直升機空中喊話系統方案示意圖；
[0015] 圖2是首頻/[目號處理不意圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下結合附圖及實施方案，對依據本實用新型提供具體的實施方式、結構、特征和 功能進行詳細說明如下：
[0017] 參見圖1-2,本實用新型整體上包括地面端和機載端，其中，地面端包括話筒、調制 模塊、天線、對講機和手機，機載端包括天線、接收機、對講機和喇叭。地面端包含三個聲音 采集裝置，對講機、手機開機即可使用，話筒、調制模塊和天線作為一套需單獨供電，并將頻 率調到與機載接收端同頻。機載端的對講機通過3. 5mm音頻線與接收機相連，同時與接收 機相連的還有接收天線、喇叭和供電模塊，連接方式參見圖1。接收機中集成有電源轉換模 塊、射頻處理模塊、數字處理模塊、3G通訊模塊和功放模塊。
[0018] 使用時，將機載端整體固定在無人機上通電即可，地面端可根據需要選用任一聲 音采集方式。
【權利要求】
1. 一種電動無人直升機空中喊話系統，包括地面端和機載端，其特征在于：所述的地 面端包括有話筒、對講機和手機作為聲音采集裝置，模擬信號調制模塊，電源模塊和發射天 線，主要用于將聲音信號轉化為空間傳播的電磁波，傳播的數據鏈可以選擇自定義頻段的 調制信號、對講機已有的數據鏈和3G網絡；機載端包括有接收天線，對講機，接收機模塊和 喇叭，接收天線接收自定義頻段的調制信號，對講機接收地面對講機的信號并傳給接收機 模塊進行處理，接收機模塊集成了模擬信號解調、3G接收、音頻信號處理和功率放大，主要 用于控制無線信號的接收、去噪和放大，并輸出音頻信號給喇叭放大。
【文檔編號】H04B7/26GK203896342SQ201420306755
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】范立偉, 官永強 申請人:中孚航空科技（天津）有限公司