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电力、交通安全中语音记录监控的应用方案

2012/12/14 11:14:00   安防知识网     关键字:嵌入式,控制器,监控  浏览量:

导读:如今越来越多的电器始终处于耗电状态。例如电冰箱,其电源含间歇开关,只有当冰箱内部温度高于限定值时电源才被接通。实际上,耗电的设备到处都是,多媒体设备发出亮光的指示灯,表示它被关闭,在等待命令被再次打开。过去,闭合开关就意味着该设备不再有任何形式的工作。
  对于更复杂的测量分析系统,还需开发有关信号处理的算法。而MAXQ嵌入式控制器有许多现成的可用于辅助开发滤波算法和识别算法的优秀工具。

  如有些雷达系统需要指示目标的运动方向,即测算出目标是远离还是靠近雷达运动。传统的多普勒雷达不能完成这项工作,因为它们对速度一样而方向相反的运动产生相同的频移量。现在有些厂家生产的雷达模块包含两路正交输出,解调这两路输出,根据它们的相位差,雷达系统便可以确定目标的运动方向。MAXQ3120有两个ADC,用它可以很容易地实现这种功能。

  语音记录监控系统

  设计思想

  通常,用微控制器加一片模数转换器(ADC),就可用来记录语音。但MAXQ3嵌入式控制器,除简单的声音记录外,还能够做很多事情,即以控制器为核心,配合用户接口元件和廉价的NAND闪存,就可构建一个功能完善的语音记录监控系统,也可成为电力系统监控与交通安全中语音记录子系统。

  由于嵌入式控制器是用于高级语音记录系统的理想微控制器。在利用它设计语音记录监控系统时,设计者仅需要完成下列工作:

  *设计用户接口:选择一款LCD,确定如何显示信息、设置按钮功能、如何记录和组织语音数据。

  *选择声码器:可以选用以上提到的两个ITU编码器之一,也可以选用其他的专用编码器,在存储器容量足够大时还可以直接存储语音信号的原始采样值。许多标准编码器的C语言源代码是可以买到的,因此只需要简单地开发接口程序。

  *选择存储介质:NAND闪存是理想的选择,也可根据实际情况选择其他的存储器,例如,廉价的通用可移动存储器(SD、SmartMedia或MMC存储卡)。有些厂商还可提供存储卡接口的C语言源代码和开发工具。

  *电池管理:如系统用电池供电,就需要某种形式的电源管理。当今有多种高效的低功耗电池管理方案。结合这些方案和嵌入式控制器的低功耗停止和睡眠模式,将使语音记录器具有满意的电池寿命。

  方案组成

  利用MAXQ系列嵌入式控制器的一个ADC和PWM定时器实现音频I/O。ADC的额定输入电压为+1V到-1V,其内置的前置放大器的可编程增益可达16X。通常,具有内置阻抗匹配的电容式拾音头可以直接连接到ADC的输入端。如果需要低噪声或高增益,可以采用前置放大器MAX4467,该放大器能为拾音头提供所需的偏置,且为电池供电的应用提供功耗极低的关断模式。在输出端,用一个单级放大器驱动扬声器,该放大器同时还具有一定的抗混叠和PWM平滑功能。

  过程分析

  音频信号被转换成数字信号后,必须进行压缩和存储,以备重放。8MIPS(每秒8百万条指令)的处理能力使该嵌入式控制器拥有足够的“马力”来应付许多常用的标准语音编码任务。此领域的”金科玉律”是ITUG.711编码,其工作速率为64kbps,每秒发送和接收8000个8位采样。ITUG.711编码有两种不同的传递函数,用来将12位采样值转换为8位编码字。

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