專利名稱：一種新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種嵌入式仿真系統(tǒng)，特別涉及用于船員教學(xué)和培訓(xùn)的一 種新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船用高頻電話仿真系統(tǒng)是航海模擬器中的一個子系統(tǒng)。它是現(xiàn)代航海教學(xué) 中的一個不可或缺的組成部分。船員通過高頻電話仿真系統(tǒng)的訓(xùn)練，就可以很 快熟悉船上高頻電話設(shè)備的使用方法。這是因為船用高頻電話仿真系統(tǒng)不但模 擬真實高頻電話設(shè)備的各種操作方法，而且還因其不發(fā)射射頻無線電波而有著 無需通過無線電管理委員會就可無限制使用的優(yōu)點。目前使用的船用高頻電話 仿真系統(tǒng)一般有兩類第一類是采用有線模擬訓(xùn)練系統(tǒng)(例如，上海海事大學(xué)自行研制并通過鑒定的SMU—IV型航海模擬器上所安裝的高頻電話訓(xùn)練系統(tǒng)，詳見《上海海運(yùn) 學(xué)院學(xué)報》船舶操縱模擬器論文專輯"模擬VHF訓(xùn)練系統(tǒng)中的話音模擬信號 多機(jī)交叉控制技術(shù)" 一文1997年8月出版)。該系統(tǒng)的高頻電話單元分為主控 臺部分和本船部分，其中主控臺部分用于與各本船的通信以及監(jiān)聽各本船間的 通信聯(lián)系，同時承擔(dān)代表目標(biāo)船的回話和呼叫等通信任務(wù)；而本船部分則主要 用于與主控臺及其他本船間的通信。由于這種系統(tǒng)采用了有線系統(tǒng)，故其優(yōu)點 在于避免了周邊無線電波的射頻干擾問題，同時由于在操作使用和功能上模擬 了實船用的高頻電話，故的確可以有效地模擬真實的高頻電話系統(tǒng)；但是，由 于其采用的是有線模擬語音信號的傳輸通信，所以缺點在于其抗干擾及穩(wěn)定 性方面不如數(shù)字化通信更為可靠；并且其受訓(xùn)距離有限，其范圍僅在以主控臺 為中心的若干本船模擬器的有限距離區(qū)域內(nèi)。第二類采用基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高頻電話仿真系統(tǒng)(詳見專利號為 ZL200520048175.6的專利公開文獻(xiàn))。其特點是由高頻電話仿真終端配合上位 PC機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和服務(wù)器組成的系統(tǒng)，不但能使受訓(xùn)學(xué)員很快熟悉船上高頻電話的使用方法，而且系統(tǒng)采用的數(shù)字語音通訊技術(shù)替代了傳統(tǒng)的船用高頻電話仿真系統(tǒng)中模擬語音信號的傳輸，有效提高了語音通訊質(zhì)量；此外，系統(tǒng) 還可將船用高頻電話仿真功能建立在上位機(jī)PC和INTERNET互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架 上，從而不僅形成了單個航海模擬器中各本船之間的實時語音通訊，而且通過 INTERNET還可與其它航海模擬器中的船只互連通迅，進(jìn)而有效地擴(kuò)大了訓(xùn)練 范圍。但是，由于其語音通信采用的是基于PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以明顯的缺 點在于其高頻電話終端必須與上位PC機(jī)相連，只有這樣才能將語音信號通 過上位PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行收發(fā)互傳，這樣的話該仿真系統(tǒng)中的每個高頻電 話終端都必須配備一臺上位PC機(jī)，造成高頻電話設(shè)備資源浪費(fèi)、體積龐大且 移動不便。實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有同類產(chǎn)品的不足，本實用新型的目的是提供了 一種集成以太 網(wǎng)功能的新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)，以替代目前采用的常規(guī)高頻電 話仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。為了達(dá)到所述目的，本實用新型提供的系統(tǒng)包括帶有內(nèi)嵌以太網(wǎng)接口的船 用高頻電話仿真終端，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。本實用新型將以太網(wǎng)傳輸接口功能集成在仿真的高頻電話終端內(nèi)，整個船 用高頻電話仿真終端由嵌入式系統(tǒng)作為核心，在嵌入式硬件電路上將微控制芯 片嵌入高頻電話仿真終端內(nèi)，在嵌入式軟件上采用了基于該微控制芯片的嵌入 式實時操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，從而替代了龐大的基于上位PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由船用高頻電話仿真終端將各本船設(shè)定的通訊頻道通過內(nèi)嵌的 以太網(wǎng)接口傳至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)再上傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，再由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對各條本船 的頻道信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而確定呼叫收發(fā)的對象。當(dāng)進(jìn)行語音通訊時，由呼叫方船只的高頻電話仿真終端對語音信號模擬量 經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換及壓縮編碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字化語音信號，再將數(shù)字化語音信號由內(nèi)嵌的 以太網(wǎng)接口通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，而網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將接收到的數(shù)字 化語音信號通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)交換機(jī)下傳給接收方船只，再由接收方船只的高頻電話 仿真終端通過內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口接收網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳來的數(shù)字語音信號，并進(jìn)行解壓還原成模擬語音信號以驅(qū)動揚(yáng)聲器輸出。本實用新型提供的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)，不但能使受訓(xùn)學(xué)員很快 熟悉船上高頻電話設(shè)備的使用方法，而且系統(tǒng)采用了集成以太網(wǎng)接口功能的嵌 入式數(shù)字語音通訊技術(shù)，突出體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的靈活便攜和緊湊性，極大程度上節(jié)約了上位PC機(jī)的資源，有效提高了語音通訊質(zhì)量。此外，建立在嵌入 式系統(tǒng)和INTERNET互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架上的系統(tǒng)擴(kuò)展，既實現(xiàn)了本地航海模擬器 中船只間的高頻電話互連通訊，還可與異地航海模擬器中的船只進(jìn)行高頻電話 互連通訊，有效地擴(kuò)大了訓(xùn)練范圍，增強(qiáng)了訓(xùn)練的靈活性和互動性。采用本實用新型進(jìn)行的船用高頻電話仿真通訊訓(xùn)練，逼真度高，系統(tǒng)靈活 簡潔高效緊湊，可直觀地仿真實船高頻電話通訊場景，從而成功實現(xiàn)了對受訓(xùn) 學(xué)員的船用高頻電話的使用培訓(xùn)，有效提高了訓(xùn)練質(zhì)量。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本實用新型。 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白 了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。如圖l所示，其中1.1、 1.2……l.n為n條本船的已內(nèi)嵌以太網(wǎng)接口的高 頻電話嵌入式仿真終端，2為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，3為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。高頻電話仿真終 端1. 1、1. 2……1. n經(jīng)內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口分別和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2的n個子口相連， 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2的母口又與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器3相連進(jìn)行信息交互。本實用新型使用時，首先由l.l、 1.2……l.n的高頻電話仿真終端將各本 船設(shè)定的通訊頻道通過內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口傳至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2再上傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器3，然后由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器3對n條本船的頻道信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而確定呼 叫收發(fā)的對象。另外，n條本船各自設(shè)定的頻道信息也顯示在各本船相應(yīng)高頻 電話終端的數(shù)碼管上。然后當(dāng)進(jìn)行語音通訊時，由呼叫方船只的高頻電話仿真 終端對語音信號模擬量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換及壓縮編碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字化語音信號，再將數(shù)字化語音信號由內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2上傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器3，而 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器3將接收到的數(shù)字化語音信號通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)交換機(jī)2下傳給接收方船 只的高頻電話仿真終端，從而實現(xiàn)與呼叫方船只相對應(yīng)頻道的同一模擬器中接 收方船只的語音通訊連接。最后由接收方船只的高頻電話仿真終端通過內(nèi)嵌的 以太網(wǎng)接口接收網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2傳來的數(shù)字語音信號，并進(jìn)行解壓還原成模擬語 音信號以驅(qū)動揚(yáng)聲器輸出。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu) 點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實 施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神 和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入 要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書 及其等效物界定。
權(quán)利要求1、一種新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)由內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)接口的船用高頻電話仿真終端，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器組成；其特征在于，船用高頻電話仿真終端經(jīng)內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口分別和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)子口相連，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)母口又與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連從而進(jìn)行信息交互。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)，其特征在于， 所述的船用高頻電話仿真終端內(nèi)部集成了以太網(wǎng)傳輸接口 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)，其特征在于， 所述的船用高頻電話仿真終端的硬件電路中內(nèi)嵌有可開發(fā)實時操作系統(tǒng)的微 控制芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的船用高頻電話嵌入式仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)中船用高頻電話仿真終端經(jīng)內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口分別和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)子口相連，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)母口又與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相連，從而進(jìn)行信息交互。本實用新型將以太網(wǎng)傳輸接口功能集成在仿真的高頻電話終端內(nèi)，整個船用高頻電話仿真終端由嵌入式系統(tǒng)作為核心，從而替代了龐大的基于上位PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，極大程度上節(jié)約了上位PC機(jī)的資源，突出體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的靈活便攜和緊湊性。并且嵌入式系統(tǒng)亦采用數(shù)字語音通訊技術(shù)替代傳統(tǒng)的模擬語音信號的傳輸，有效提高了高頻電話語音通訊質(zhì)量。
文檔編號H04M7/00GK201171204SQ200820056170
公開日2008年12月24日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者余立立, 施朝健, 黃震民 申請人:上海海事大學(xué)