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CN107205184A - 无线麦克风对频同步方法 - Google Patents

无线麦克风对频同步方法 Download PDF

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CN107205184A CN201710295107.7A CN201710295107A CN107205184A CN 107205184 A CN107205184 A CN 107205184A CN 201710295107 A CN201710295107 A CN 201710295107A CN 107205184 A CN107205184 A CN 107205184A
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emitter
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翟经纬
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GUANGZHOU DEEK MARINE EQUIPMENT Co Ltd
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Abstract

本发明涉及麦克风领域，特别涉及无线麦克风对频同步方法，所述方法包括以下步骤：发射机通过通过广播信道发送数令信息，接收机在接收状态不断监听广播信道是否接到数令信息；发射机等待回传数据，接收机校验接收到的数令信息；接收机向发射机发送回传信息；发射机接收回传信息并向接收机发送确认信息；接收机接收确认信息并校验，根据校验结果判断对频同步是否成功。所述无线麦克风对频同步方法能够自动选择麦克风工作频段，无需人工选频，开机即可自动搜索组网，自动分配优质信道使用，从根本上消除断频、串频现象。

Description

无线麦克风对频同步方法
【技术领域】
本发明涉及麦克风领域，特别涉及无线麦克风对频同步方法。
【背景技术】
无线麦克风目前在国内广泛应用于KTV场所、舞台卡拉OK、体育场以及学校、剧院等场所举办的各类演出活动或音乐会，随着通信技术越来越发达，无线资源显得更加拥挤，窜频、断频、无线电信号干扰、稳定性差等因素，使无线麦克风在现有技术上需要创新来满足和符合当今用户的需求。
无线麦克风当前主流技术有：采用PLL技术接收、分集式接收技术、2.4G 无线射频技术等。PLL技术可任意切换工作频道，发射频道和接收频道任意组合，避免干扰有很大的灵活性，在新老产品中广泛应用，在实际验证中也避免不了众多外界信号的干扰；分集式接收技术是采用了双接收器，单个发射器发出信号，在每个瞬时选择较强接收信号作为输出信号，改善接收效果比较理想；2.4G无线射频技术采用了数字技术，并搭载有调频技术和数据加密，稳定性强，采用专用数据通道，相似频段的可能性大大降低，减少了相互之间的干扰，但是由于2.4G无线带宽是一定的，随着固定带宽的不断使用，麦克风开启的音质将下降，同时在用户移动时，会大大出现丢失数据包、延迟现象。
而且无论采用哪一种方式进行无线语音传输，频点的选择依然需要手工调整确定，并且需要施工人员具备一定的无线射频专业知识，以便确保多台话筒小范围同时工作时不会发生干扰现象。
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明提出一种全自动选频、无线对频的无线麦克风对频同步方法。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种无线麦克风对频同步方法，包括以下步骤：
S1：发射机通过通过广播信道发送数令信息，接收机在接收状态不断监听广播信道是否接到数令信息；
S2：发射机等待回传数据，接收机校验接收到的数令信息；
S3：接收机向发射机发送回传信息；
S4：发射机接收回传信息并向接收机发送确认信息；
S5：接收机接收确认信息并校验，根据校验结果判断对频同步是否成功。
优选地，所述数令信息包括发射机自身的ID信息。
优选地，所述回传信息发射机ID信息及接收机ID信息。
优选地，所述确认信息包括接收机ID信息。
优选地，所述步骤S1之前还包括步骤：S10：接收机之间自动组网。
优选地，所述接收机之间自动组网包括以下步骤：
S11：新加入接收机初始化，应用载波监听时分多址技术划分发送时隙；
S12：新加入接收机选取时隙确定下一次的发送时间；
S13：新加入接收机发送组网申请；
S14：系统内的接收机接收预加入的接收机的组网申请，并检验组网申请是否有效；
S15：若有效，则接收预加入的接收机入网，并将组网申请内的ID信息入库；
S16：组网成功后，新加入接收机切换为接收状态。
优选地，步骤S16后还可以包括以下步骤：
S17：组网成功后，检测新加入的接收机是否与当前频道冲突；
S18：若是，则根据最小干扰原则重新选定频道，并切换频道。
优选地，所述发射机采用基于时分多址的跳频协议。
优选地，所述接收机采用载波监听时分多址协议。
与现有技术相比，所述麦克风系统能够自动选择麦克风工作频段、采用具有避免和解决通信冲突能力的时分多址接入通信协议，无需人工选频，开机即可自动搜索组网，自动分配优质信道使用，从根本上消除断频、串频现象。另外通过单独的数令通道进行自动同步对频，简化操作方式，仅需要简单操作无线麦克风即可实现，而无需操作复杂的接收机。
【附图说明】
图1为麦克风系统的模块结构示意图；
图2为麦克风系统自动组网的发送流程；
图3为麦克风系统自动组网的接收流程；
图4为麦克风系统自动对频同步发射端流程；
图5为麦克风系统自动对频同步接收端流程。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，一种麦克风系统100，包括若干接收机10和若干无线麦克风20，所述无线麦克风20与所述接收机10通过两个不同频段分别通讯连接，所述无线麦克风20内置有语音发射机21及对频同步数令信息收发机23，所述接收机10包括语音接收机11及选频数令信息收发机13。所述语音发射机 21与所述语音接收机11通过无线通信连接，所述对频同步数令信息收发机 23与所述选频数令信息收发机13通过无线通信连接且与所述语音发射机21与所述语音接收机11的通信频段不同，所述选频数令信息收发机13之间能够实现无线通信，且通信频段与所述对频同步数令信息收发机23与所述选频数令信息收发机13的通信频段相同。
所述语音发射机21包括一第一MCU单片机，并通过所述第一MCU单片机与所述对频同步数令信息收发机23通信连接，实现不同语音发射机21 之间的管理。
具体地，所述对频同步数令信息收发机23采用基于时分多址的跳频协议对所述无线麦克风20进行管理，控制每个语音发射机21是否进行通话操作。
所述语音发射机21拾取麦克风语音输入信号，进行数字调制后通过UHF 天线发射语音信息。
所述语音接收机11包括一第二MCU单片机，并通过所述第二MCU单片机与所述选频数令信息收发机13通信，例如，第二MCU单片机与所述选频数令信息收发机13电性连接，进而通过电信号的传导实现通信，从而实现无线数据的发射与接收。
所述语音接收机11包括若干个语音接收通道，接收天线接收电磁波信号，经数字信号解调、语音信号处理、放大、输出语音信号。
所述选频数令信息收发机13之间采用载波监听时分多址(CSTDMA)通信协议，应用高速率传输数令信息，实现场所内不同房间的选频数令信息收发机13之间自动组网、实时监控网内设备通信信道资源、自动分配优质信道使用，确保网内所有接收设备均工作在优质信道。
所述无线麦克风20包括对频同步数令信息收发机23，所述对频同步数令信息收发机23采用基于时分多址的跳频协议，所述接收机10包括选频数令信息收发机13，所述选频数令信息收发机13采用载波监听时分多址 (CSTDMA)通信协议，所述对频同步数令信息收发机23采用的基于时分多址的跳频协议与所述选频数令信息收发机13采用的载波监听时分多址 (CSTDMA)通信协议相配合实现自动对频同步功能。同时所述选频数令信息收发机13采用的载波监听时分多址(CSTDMA)通信协议，实现了自动组网，避免了通信冲突，实现了自动选频，无需人工选频，确保所有语音发射机工作在优质的信道频段上。
采用上述麦克风系统进行对频同步的方法包括以下步骤：
S1：发射机通过通过广播信道发送数令信息，接收机在接收状态不断监听广播信道是否接到数令信息；
S2：发射机等待回传数据，接收机校验接收到的数令信息；
S3：接收机向发射机发送回传信息
S4：发射机接收回传信息并向接收机发送确认信息；
S5：接收机接收确认信息并校验，根据校验结果判断对频同步是否成功。
请一并参阅图2和图3，自动对频同步流程由所述无线麦克风20的对频同步数令信息收发机23及所述接收机10的选频数令信息收发机13共同完成。
无线麦克风20通过广播信道发送数令信息，所述数令信息包含了无线麦克风20自身的ID信息，发送广播后在一专有信道等待回传数据，若接收到回传数据，则发送成功，否则发送失败，需要重新发送广播；在专有信道接收回传数据，接收回传数据需要进行校验，以确认是否正确回传信息，校验通过自身ID信息进行验证，正确的回传信息包含了无线麦克风自身ID信息，则通过无线麦克风自身的ID信息进行校验，若数据校验不通过，则继续等待回传数据，直至等待预定时间t1，若预定时间t1后仍未接收到回传数据，则重新发送广播；数据校验正确后，确认为正确的回传信息，回传信息内包含了接收机的ID信息，并将回传信息的接收机ID信息取出向接收机10发送确认信息，最后判断是否发送成功，若是，则发射流程结束，若预置时间t2内仍未确定，则判定发送超时，重新发送广播。
接收机10在初始状态处于接收状态，选频数令信息收发机13不断监听广播信道是否接到数令信息，若收到数令信息，数令信息内包含无线麦克风 ID信息，则将无线麦克风ID信息取出连同接收机自身的ID信息通过专有信道向无线麦克风20发送回传信息，在预定时间t3内判定是否回传成功，若在预定时间t3内接受到无线麦克风发送的确认信息，则发送成功，预定时间t3 内未受到确认信息，则对频同步失败，等待接收机重新发送数令信息重新对频同步；接受到无线麦克风20的确认信息后，需要对受到的确认信息进行校验，若校验不正确，则继续等待确认信息，正确，则对频同步结束。
上述同步过程无线麦克风20和接收机10经过了三次握手，无线麦克风 20将无线麦克风ID信息发送给接收机10，接收机10将无线麦克风ID信息及接收机ID信息回传给无线麦克风20，然后无线麦克风20再将接收机的ID 信息回传给接收机10，确保了可靠同步。
所述发射机通过通过广播信道发送数令信息，接收机在接收状态不断监听广播信道是否接到数令信息之前还包括步骤：S10：接收机之间自动组网。
所述接收机之间自动组网包括以下步骤：
S11：新加入接收机初始化，应用载波监听时分多址技术划分发送时隙；
S12：新加入接收机选取时隙确定下一次的发送时间；
S13：新加入接收机发送组网申请；
S14：系统内的接收机接收预加入的接收机的组网申请，并检验组网申请是否有效；
S15：若有效，则接收预加入的接收机入网，并将组网申请内的ID信息入库；
S16：组网成功后，新加入接收机切换为接收状态。
为了实现自动选择最优的频段，步骤S16后还可以包括以下步骤：
S17：组网成功后，检测新加入的接收机是否与当前频道冲突；
S18：若是，则根据最小干扰原则重新选定频道，并切换频道。
自动组网过程包括发送流程和接收流程，所述发送流程如下：当在系统中新加入一接收机时，首先进行初始化，应用载波监听时分多址技术划分发送时隙，确保每一个设备在一个发送周期内有一次发送窗口，每个发送窗口包含5次发送机会。然后选取时隙确定下一次的发送时间，待达到发送时间后，准备发送组网申请，发送前需先判断当前设备是否正在接收信令以及信道的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)是否处于较高水平，如果预加入的接收机处于另一个系统，并正在接收数据，或者当前信道的RSSI处于较低水平，则延迟等待下一次发送机会，直至一次发送窗口的5次发送机会全部用完，若5次发送机会用完也无法完成发送组网申请，则等待下一个时隙的发送窗口。若当前设备没有正在接收信令且信道的 RSSI较高，则设备发送组网申请。发送组网申请时将本机ID信息发送至已有麦克风系统，申请加入网络，组网申请发送完毕后，将接收机的选频数令信息收发机切换为接收状态，即可进行接收流程。
所述接收流程如下：处于系统内的接收机接收预加入的接收机的组网申请，并检验组网申请是否有效，若有效，则接收预加入的接收机入网，并将组网申请内的ID信息入库，入网后，检测新加入的接收机是否与当前频道冲突，若是，则根据最小干扰原则重新选定频道，并切换频道。
与现有技术相比，所述无线麦克风对频同步方法能够自动选择麦克风工作频段、采用具有避免和解决通信冲突能力的时分多址接入通信协议，无需人工选频，开机即可自动搜索组网，自动分配优质信道使用，从根本上消除断频、串频现象。另外通过单独的数令通道进行自动同步对频，简化操作方式，仅需要简单操作无线麦克风即可实现，而无需操作复杂的接收机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种无线麦克风对频同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：发射机通过通过广播信道发送数令信息，接收机在接收状态不断监听广播信道是否接到数令信息；
S2：发射机等待回传数据，接收机校验接收到的数令信息；
S3：接收机向发射机发送回传信息；
S4：发射机接收回传信息并向接收机发送确认信息；
S5：接收机接收确认信息并校验，根据校验结果判断对频同步是否成功。
2.如权利要求1所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述数令信息包括发射机自身的ID信息。
3.如权利要求2所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述回传信息发射机ID信息及接收机ID信息。
4.如权利要求2所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述确认信息包括接收机ID信息。
5.如权利要求1所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括步骤：S10：接收机之间自动组网。
6.如权利要求4所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述接收机之间自动组网包括以下步骤：
S11：新加入接收机初始化，应用载波监听时分多址技术划分发送时隙；
S12：新加入接收机选取时隙确定下一次的发送时间；
S13：新加入接收机发送组网申请；
S14：系统内的接收机接收预加入的接收机的组网申请，并检验组网申请是否有效；
S15：若有效，则接收预加入的接收机入网，并将组网申请内的ID信息入库；
S16：组网成功后，新加入接收机切换为接收状态。
7.如权利要求5所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，步骤S16后还可以包括以下步骤：
S17：组网成功后，检测新加入的接收机是否与当前频道冲突；
S18：若是，则根据最小干扰原则重新选定频道，并切换频道。
8.如权利要求1所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述发射机采用基于时分多址的跳频协议。
9.如权利要求1所述的无线麦克风对频同步方法，其特征在于，所述接收机采用载波监听时分多址协议。
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