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只有直接采用數(shù)字信號處理器的對講機(jī)才是真正意義上的數(shù)字對講機(jī),而采用數(shù)字控制信號的對講機(jī)(如集群系統(tǒng)的對講機(jī))則不屬于數(shù)字對講機(jī)。數(shù)字對講機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn),首先是可以更好地利用頻譜資源,與蜂窩數(shù)字技術(shù)相似,數(shù)字對講機(jī)可以在一條指定的信道上如25KHZ裝載更多用戶,提高頻譜利用率,這是一種解決頻率擁擠的解決方案,具有長遠(yuǎn)的意義。其次是提高話音質(zhì)量。由于數(shù)字通信技術(shù)擁有系統(tǒng)內(nèi)錯誤校正功能,和模擬對講機(jī)相比,可以在一個范圍更廣泛的信號環(huán)境中,實現(xiàn)更好的語音音頻質(zhì)量,其接收到的音頻噪音會更少些,聲音更清晰。最后一點(diǎn)是,提高和改進(jìn)語音和數(shù)據(jù)集成,改變控制信號隨通訊距離增加而降低的弱點(diǎn),與類似集成模擬語音及數(shù)據(jù)系統(tǒng)相比,數(shù)字對講機(jī)可以提供更好的數(shù)據(jù)處理及界面功能,從而使更多的數(shù)據(jù)應(yīng)用可以被集成到同一個雙向無線通訊基站結(jié)構(gòu)中對語音和數(shù)據(jù)服務(wù)集成更完善、更加方便。這三大特點(diǎn)使數(shù)字對講機(jī)成為未來對講機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。七十年代摩托羅拉將數(shù)字技術(shù)引入對講機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中,1975年生產(chǎn)出數(shù)字語音加密的DVP對講機(jī),1980年研制了一套數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信系統(tǒng),在1991年的沙漠風(fēng)暴行動中,使用了35000臺數(shù)字對講機(jī)。很顯然,隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展,人們對無線通信質(zhì)量的要求的提高以及頻譜資源的日益高漲,數(shù)字對講機(jī)必將有著巨大的需求市場。但不管數(shù)字對講機(jī)有多廣泛的應(yīng)用,在對講機(jī)技術(shù)上已經(jīng)十分成熟的模擬技術(shù),在很長一段時間內(nèi)還將繼續(xù)為對講機(jī)的設(shè)計服務(wù),向體積小、成本低、功能強(qiáng)、更商品化的方向發(fā)展,以滿足通訊用戶的不同需求。數(shù)字對講機(jī)在短時間內(nèi)不可能代替模擬對講機(jī),這二種對講機(jī)將發(fā)揮各自特點(diǎn)共同發(fā)展 。

到2010年為止,許多廠家推出了自己定義通信協(xié)議的數(shù)字對講機(jī),但數(shù)字對講機(jī)公開的標(biāo)準(zhǔn)是dPMR和DMR兩個協(xié)議。dPMR協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)是《ETSI TS 102 490》《ETSI TS 102 658》。DMR協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)是《ETSI TS 102 361-1,2,3,4》。這兩個通信協(xié)議技術(shù)起點(diǎn)都比較低,遠(yuǎn)無法與當(dāng)前(2010年)的的無線公網(wǎng)通信協(xié)議相比較。

由于對講機(jī)行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程非常遲緩,有人戲稱對講機(jī)領(lǐng)域,是最后一個數(shù)字化的電子行業(yè)。

不同的數(shù)字對講機(jī)標(biāo)準(zhǔn)有不同的具體做法。ICOM數(shù)字對講機(jī)所采用的dPMR制式以及美國P25制式的老版本采用了頻分方式(FDMA),把一個12.5kHz從頻率上分給兩個帶寬為6.25kHz的信道,而歐洲的DMR制式和美國P25的新版本則采用分時方式(TDMA)(摩托羅拉和深圳海能達(dá)等生產(chǎn)此類產(chǎn)品),把一個12.5kHz的信道從時間上分為兩個交叉的時間片,各傳送一個信道。后者有更多的優(yōu)越性,例如一個中繼臺就可以同時中繼兩個信道,又例如一般對講機(jī)按下PTT后別人無法把它停掉,而TDMA制式的對講機(jī)按下PTT后實際上都是斷續(xù)發(fā)射的,在特殊緊急情況下,可以用占用B時隙的信道發(fā)出遙斃信令,強(qiáng)行關(guān)斷占用A信號發(fā)射的對講機(jī)。 此外數(shù)字對講機(jī)還需要對語音進(jìn)行高效率的編碼,因為相當(dāng)于只有6.25kHz帶寬的窄信道不可能高質(zhì)量地傳送簡單模數(shù)轉(zhuǎn)換出來的語音,需要用一定的算法把語音壓縮為例如2.4kpbs的低速數(shù)字信號,傳輸條件不好時甚至可以壓縮到0.6kbPS的低速度,用降低保真度來減少誤碼率,保持語音起碼的可讀度。所以不同數(shù)字對講機(jī)之間的互通和中繼要在不少關(guān)口上解決兼容問題。國外業(yè)余界多采用日本JARL開發(fā)的D-Star系統(tǒng)中較早推出的ICOM產(chǎn)品。隨著我國專業(yè)數(shù)字對講機(jī)產(chǎn)業(yè)的逐步興起和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的逐漸制定,將來我國的業(yè)余數(shù)字中繼臺肯定會遇到不同制式之間的互通互聯(lián)問題。

在數(shù)字對講機(jī)中,模擬語音信號首先經(jīng)過A/D變換和語音編碼變換成數(shù)字信號。由于數(shù)字對講機(jī)的帶寬比較窄,一般為12.5kHz或者6.25kHz,(模擬的為12.5kHz或者25kHz)因此數(shù)字對講機(jī)中的語音編碼一般采用參量編碼方法,即不是把語音信號的波形進(jìn)行編碼,而是提取產(chǎn)生語音信號的特征參數(shù)并對特征參數(shù)進(jìn)行編碼傳輸,傳輸速率一般在1.2~4.8kb/s,可以滿足數(shù)字對講機(jī)的帶寬要求。

信道編譯碼的主要目的是提高數(shù)字傳輸系統(tǒng)的可靠性,通過在語音編碼輸出的序列中按某種規(guī)則加入一些多余碼元作為差錯控制用的監(jiān)督碼,收端根據(jù)這種規(guī)則可以發(fā)現(xiàn)錯誤或自動糾正錯誤來實現(xiàn)。

模擬對講機(jī)一般采用倒頻等方法進(jìn)行信息加密,加密簡單、易于破解。數(shù)字對講機(jī)則采用數(shù)字加密的方式對用戶的信息進(jìn)行保護(hù),在一些特殊行業(yè)如民航、鐵路等對信息安全要求比較高的行業(yè),更具有競爭性。加密的方法很多,如可以把數(shù)字信號和一個周期很長的m序列進(jìn)行模2加,完成加密,接收端用同樣的m序列和接收到的加密信號再一次進(jìn)行模2加,即完成了解密。

與模擬對講機(jī)相比,數(shù)字對講機(jī)具有抗干擾能力強(qiáng)、通話質(zhì)量好、頻率利用率高、保密性能好、支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)、便于進(jìn)行無差錯中繼、便于合用一套數(shù)字中繼系統(tǒng)等特點(diǎn),符合通信發(fā)展的規(guī)律,無疑數(shù)字對講機(jī)是對講機(jī)技術(shù)發(fā)展的方向,必然會逐步取代模擬對講機(jī)。