CTCSS和DCS编解码器

潘 斌

（广东德和通讯设备有限公司，广东 广州 511450）

本产品涉及编解码器技术领域，特别适用于婴儿监控器和对讲机上，设计简单，性能可靠，编码和解码方式可通过软件进行修正，利用硬件和软件控制，实现CTCSS和DCS的编解码器。

一、背景技术

图1 CTCSS和DCS编解码器CTCSS和DCS编码电路图

随着无线通讯技术的发展，亚音频技术广泛应用在无线通讯设备中。此技术有效防止非法用户盗用信道入网，抗干扰能力强，特别在中转通信系统中可有效地防止干扰信号对中转台的干扰。可实现小区域频率复用，提高频率的利用率，达到频率共享。同时可以实现不同组别的组呼、全呼等选呼功能，操作简单、方便实用。亚音频信令分为两种，一种叫亚音频CTCSS，另一种叫数字亚音频DCS。亚音频信令是连续单音编码静噪系统。它是一种将低于话音频频率的单音频率（67－254.1HZ）附加在音频信号中一起传输的编码识别信令技术，因为其单音频率低于300HZ的话音频率，故称之为亚音频技术。当婴儿监控器接收射频信号，进行放大和混频并进入中频芯片放大和解调。解调后的亚音频信号经过滤波、整形，输入到CPU中，与本机设定的CTCSS 或DCS频率进行比较，从而决定是否开启静音。当婴儿监控器接收机设置有亚音频，跟你通话婴儿监控器发射机也加了相应的亚音频 ，那么当你接收到对方发送过来的信号，亚音频信号从中频芯片解调后，经过滤波、整形，输入到MCU中，MCU会将外来的亚音频跟本机设置的亚音频对比，要是对应的话，MCU就会发出指令打开静噪，这样你就能听到对方的声音了。CTCSS（DCS）的技术指标要求是较高的，应符合电子工业协会（EIA）的标准。一般要求亚音频频率稳定度误差小于±1%，标准亚音频单音频偏为：0.5KHZ±20%，标准话音频偏:3KHZ，最大频偏：5KHZ；单音静噪灵敏度：在接收机输出信噪比为8db时能可靠工作。DCS与CTCSS有些技术是相似的。数字亚音频编码是根据亚音频速率进行直流变化的二进制信号，它和CTCSS最大的区别是在每次发射结束后能自动地发出一个134HZ音调作为“关闭码”（一种抑制噪音拖尾的方式）。DCS比CTCSS的编解码速度更快，误码率也更低。同时其组码达166个（正码和反码各83个），使其在同一信道中可拥有更多的用户量。亚音频（数字亚音频）技术已在婴儿监控器通信设计中广泛采用，从而提高了婴儿监控器的整体水平。很显然DCS比CTCSS更先进，当然在技术上难度也大些，在国产机中DCS技术成熟过关的不多，而且结构复杂， 一般是用一个进口编解码芯片，编解码都在一起，没有软件控制，因进口编解码芯片价格昂贵，限制了其应用和发展。所以如何找到一种质量同样可靠，价格低廉的方法来解决此问题是目前面临的难题。

二、产品内容

本产品是为了克服以上现有技术存在的缺点而提出的，其所解决的技术问题是提供一种利用硬件和软件实现CTCSS和DCS编解码，编码和解码方式可通过软件进行修正的CTCSS和DCS编解码器。

为此，本产品提供了一种CTCSS和DCS编解码器，用硬件和软件来实现，其特征在于：所述CTCSS和DCS编解码器包括用于将伴随着婴儿监 控器发射机连续发出亚音频连续信号的CTCSS和DCS编码电路，用于将接收机收到载波信号和亚音频信号进行中频解调后，亚音频信号经过滤波、整形的CTCSS解码电路和DCS解码电路。

作为对本产品进一步改进，所述CTCSS和DCS编码电路包括用于发出CTCSS和DCS方波的微处理器、用于方波转变成正弦波的双积分电路和正弦波转换成标准正弦波的整形电路。

作为对本产品进一步改进，所述CTCSS解码电路包括用于解码的微处理器、用于CTCSS波形放大放大器、用于滤除260Hz以上频率的滤波整形电路。

作为对本产品进一步改进，所述DCS解码电路包括用于解码的微处理器、滤除高频的级滤波整形电路。

本产品的有益效果是：利用硬件和软件实现CTCSS和DCS编解码能防止非法用户盗用信道入网；抗干扰能力强，能够防止家庭电器及通信设备对婴儿监控器信息的干扰；实现小区域频率复用，提高频率的利用率，达到频率共 享，实现多点监控；性能可靠和成本低廉；能通过软件进行修正、操作简单、方便实用，适用于婴儿监控器和对讲机。

三、附图说明（见图1～图3）

图2 CTCSS和DCS编解码器CTCSS解码电路图

图3 为CTCSS和DCS编解码器DCS解码电路图

四、具体实施方式

下面结合附图对产品的具体实施方式作进一步详细的说明，下面省略对基本电路及元器件的描述，只是围绕产品进行说明。

本产品CTCSS和DCS编解码器包括CTCSS和DCS编码电路、用于将接收机收到载波信号和亚音频信号进行中频解调后，亚音频信号经过滤波、整形的CTCSS解码电路和DCS解码电路。

如图1所示，CTCSS和DCS编解码电路包括用于发出CTCSS和DCS方波的微处理器M04、方波转变成正弦波的R5、C1和R6、C2双积分电路和正弦波转换成标准正弦波的LM358-2整形电路。设计制作时首先将CTCSS和DCS对应的二进制转换成16进制列表，并存入微处理器M04中。根据婴儿监控器预先设定的CTCSS或DCS编码，当婴儿哭闹时，微处理器M04中P1.0、P1.1、P1.2和P1.3口输出二进制方波，经过R5、C1和R6、C2双积分电路，将二进制方波转变成正弦波。因正弦波失真较大，再经过放大整形电路LM358-2得到标准正弦波。正弦波的频率附加在麦克风输入音频频率上输出至压控振荡器VCO，然后通过射频发射出去。

如图2所示，CTCSS解码电路包括用于解 码的微处理器M04、CTCSS波形放大的LM324-1和LM324-4放大器、滤除260Hz以上频率的LM324-2和LM324-3滤波整形电路。婴儿监控器接收射频信号，进行放大和混频并进入中频芯片放大和解调。解调后的CTCSS亚音频信号经过放大电路LM324-1放大，经过LM324-2和LM324-3滤波整形电路进行滤波整形，再经过LM324-4放大电路进行放大。输入到M04微处理器P2.0口，MCU会将外来的亚音频跟本机设置的亚音频对比，要是对应的话，M04微处理器就会发出指令打开静噪，这样你就能听到对方的声音了。

如图3所示，DCS解码电路包括用于解码的微处理器M04、滤除高频的 LM324-4、LM324-3、LM324-2和LM324-1 4级滤波整形电路。婴儿监控器接收射频信号，进行放大和混频并进入中频芯片放大和解调。解调后的DCS信号经 过 LM324-4、LM324-3、LM324-2和LM324-1 4级滤波整形电路进行滤波整形，输入到M04微处理器P2.0口。M04会将外来的DCS跟本机设置的DCS对比，要是对应的话，M04就会发出指令打开静噪，这样你就能听到对方的声音了。

本产品设计CTCSS和DCS编解码器广泛应用在对讲机和婴儿监控器设计中，其可靠性超过国外芯片（FX828），价格仅为国外产品的1/10，使企业产品更具竞争力。

以上是对产品进行了描述，并不限于上述具体实施方式，本领域的普通技术人员在本产品的启示下，在不违背本产品宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

[1]达新宇，等.数据通信原理与技术[M].北京：电子工业出版社，2010.

[2]CML Semiconductor Products CTCSS/DCS/SELCALL Processor FX828[EB/OL]www.cmlmicro.com.

[3]江晓林，杨明极.通信原理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.

[4]吴伟陵，牛凯编.移动通信原理[M].北京：电子工业出版社，2005（11）.

[5]卢官明，李海波.音频编解码技术及应用[J].南京邮电学院，2005（02）.