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数字对讲机介绍以及与模拟对讲机的对比

1、模拟对讲机的通信原理

如下图3所示，是模拟对讲机的大概的原理框图，在发射链路上，话筒采集音频信号后进过放到送到调频电路调制成相应的高频或射频信号，然后经过放大电路放大到所需的输出功率后通过开关管经过收发低通滤波电路从天线发射出去；而接收链路上由接收天线接收到信号后经低通滤波器滤波后，通过电调谐电路（具备滤波功能）和低噪放电路将信号放大，放大后的信号经过混频电路变频到需要的一级中频频率，经过滤波和放大后送往相应的集成解调芯片，进行二次变频到二级中频频率，然后由鉴频电路解调出音频信号，并通过音频放大电路放大后送往喇叭输出。整个对讲机处于同频或异频的半双工工作状态。

2、数字对讲机原理

相对于模拟对讲机，数字对讲机的大致框图如下图4所示，其对于模拟对讲机最大的区别在于对音频信号进行了采样、压缩、编码，以数字的形式调制在载波信号上。我们现在做的DPMR和PDT、ARC都采用4FSK调制方式，通过数字形式可以对语言进行加密，优化等处理。

a、发射链路

如下图5所示，话筒采集音频信号经过音频放大电路放大后送往基带芯片，经过芯片自带的（或者外部）AD采样进行相应的语音压缩处理、编码等，从芯片DA口送出两路调制好的4FSK信号（四电平信号），通过两点调制的方式以调频的形式产生需要的射频信号，射频信号经放大电路放大到需要的功率后由天线发射。

b、接收链路

如下图6所示，接收链路从天线接收到相应的信号后通过低通滤波电路和电调谐滤波电路滤除带外的信号，然后通过低噪声放大电路放大有用信号，放大后的信号送往混频电路，得到37.95MHz（不同电路方案采用不同的中频频点）的一级中频信号，一级中频信号经过滤波放大后，送往TA3116进行二次混频得到450KHz的信号，对其再次滤波放大后由鉴频器鉴频得到所需的4FSK信号，4FSK信号被送往基带芯片的AD口采用（现在时分的系统已经采用450khz数字中频直接解调的方式进行处理，在后续的产品研发中还将考虑37.92MHz一级中频直接送入芯片解调的方案，对产品的稳定性、接收灵敏度的提高、电路的优化、和调试的简化将会有很大的帮助），经过芯片的解码等处理，得到需要的音频信号，经音频放大器放大后送往喇叭。

在操作界面端，数字对讲一般也采用比模拟对更大的液晶屏，进行更多的人机互动的操作。

3、数字对讲机和模拟对讲机的区别和优势

由上可知，传统的模拟对讲机是利用模拟信号来传递消息的，一般现在的模拟机的带宽为12.5kHz和25kHz，它存在着频率利用率低、相互干扰严重、业务功能单一、通信不太稳定和管理控制较困难等缺点。而数字对讲机是将模拟信号数字化，以数字编码和数字调制的方式，并采用数字信号处理方法进行优化的通信方式。

如下图7所示，在同样的环境的情况下，同样功率的对讲机信号的环境衰弱是一样的，信号强度都是随着信号的传输距离越来越小，而模拟对讲机由于采用了传统的模拟调频的形式将音频信号直接调制到射频，所以随着信号输出距离的增加，在接收端的鉴频的语音信号会逐渐恶化，直到边缘地带（即信号输出的极限距离）时，信号同时受到外界噪声、干扰等影响，会急剧恶化，通话声中的低噪明显提高，导致通话质量严重下降。而数字对讲机由于在发射和接收端对数字信号进行了相应的编解码处理以及数字信号强大的纠错能力，在弱信号区也可以有效的解调信号，并且由于语音是以数字信号的形式调制到射频在空间传播，所以在整个覆盖的范围内，语音质量是一直保持一个良好的状态，不随着距离的增加而呈直线下降。

在数字对讲机中，模拟语音信号首先经过A/D变换和语音编码变换成数字信号。由于数字对讲机的带宽比较窄，一般为12.5kHz或者6.25kHz，（模拟的为12.5kHz或者25kHz）因此数字对讲机中的语音编码一般采用参量编码方法，即不是把语音信号的波形进行编码，而是提取产生语音信号的特征参数并对特征参数进行编码传输，传输速率一般在1.2～4.8kb/s，可以满足数字对讲机的带宽要求。所以相比模拟对讲机的12.5kHz或25kHz的带宽来讲，数字对讲机的12.5kHz或者6.25kHz是前者的一半，这样在同样的频谱资源内，信道容量增加了一倍，提高了频谱的利用率。

同样由于采用了数字传输的方法，数字对讲机相比模拟对讲机来讲增加了数字的功能，比如短信、低速的数据传输等，可以在此基础上增加更多的应用和服务。

信道编译码的主要目的是提高数字传输系统的可靠性，通过在语音编码输出的序列中按某种规则加入一些多余码元作为差错控制用的监督码，收端根据这种规则可以发现错误或自动纠正错误来实现。大大了提高了数字对讲机的灵敏度，有效的增加了覆盖距离。

数字对讲机还可以对采样后的语音信号进行处理，通过相应的算法，可以到达消除背景音、回音等。以适应室外吵杂环境的需求。

模拟对讲机一般采用倒频等方法进行信息加密，加密简单、易于破解。数字对讲机则采用数字加密的方式对用户的信息进行保护，在一些特殊行业如民航、铁路等对信息安全要求比较高的行业，更具有竞争性。加密的方法很多，如可以把数字信号和一个周期很长的m序列进行模2加，完成加密，接收端用同样的m序列和接收到的加密信号再一次进行模2加，即完成了解密。保密性能更强，安全性更高。

所以，综上所述与模拟对讲机相比，数字对讲机具有抗干扰能力强、通话质量好、频率利用率高、保密性能好、支持数据业务、便于进行无差错中继、便于合用一套数字中继系统等特点，符合通信发展的规律，无疑数字对讲机是对讲机技术发展的方向，必然会逐步取代模拟对讲机。

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3、数字对讲机和模拟对讲机的区别和优势

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