KC908数字对讲解调用AMBE声码器选件飞线指南
kcma 2021-2-6原创 科创仪表局

1、声明

本指南仅限内测用户使用,仅限用于科研、学习等非商业用途。

本指南仅供参考,后果需由使用者自行承担。

请全文阅读,全面了解后再操作。

2、关于声码器的说明

KC908具备窄带数字解调能力,固件自V2.0.0版本起,开放了数字对讲解调的功能。

很多数字对讲协议是公开的,根据这些协议可以编写数字解调软件,提取信号中的声音数据。然而,若想将声音数据转换为语音,则必须用到声码器。

声码器的作用是对语音进行编码,它的目标是用尽量小的数据速率来传送尽量保真的语音。声码器无处不在,比如移动电话(手机)就必须使用声码器才能通话。

在数字对讲的历史上,声码器远没有协议那样引人注目,长期以来只低调的呆在角落里悄悄蚕食市场空间。但是随着数字对讲机的普及,人们发现协议很难保密,如果采用一切可能的手段对协议进行严格的保护,不但成本高昂,更重要的是还会妨碍协议的推广。人们最终发现,声码器是一个好“抓手”。首先它的开发和它的应用,使用的是完全不同的代码,因此很难被破解,稍微变换一点流程或者参数就变成了另一种声码器。其次,它足够集中,足够轻量,因此非常容易管控,也特别容易转变为商品销售。

目前常用的数字对讲声码器主要是DVSI公司推出的AMBE声码器,坐拥最大的市场份额。另外IMBE、ACELP等声码器在世界范围也非常流行。在中国,清华大学、解放军理工大学推出的声码器也获得了普遍的应用。如前所述,即使基于相同的技术(例如ACELP),稍微改改参数就能得到不同的声码器,因此声码器的种类多如牛毛,非常容易关起门来自己搞一套。协议的种类虽然也不少,但由于开发和推广十分困难,数量是有上限的。目前大部分江山被DMR,dPMR,Tetra,P25所占。除此以外还有一些暂时比较小众的协议,如主要用于业余电台的YSFusion、D-STAR、EJ-47,用于专业电台的iDAS、PDT、NXDN等。尽管协议通常都会推荐或规定声码器种类,但实际上,中国产的DMR、dPMR对讲机几乎用遍了上述所有种类的声码器。

目前市场上,协议+声码器的排列组合有几十种之多,必须协议和声码器两者全部对应,才可以互通。同样是DMR协议的对讲机,如果一个用的AMBE声码器,另一个用的NVOC声码器,两者或许可以互发短信,但是无法通话。

如果要适应所有的数字对讲机,开发和授权成本将高得不可想象。因此KC908只解决最常用的模式,至于小众的组合,如果有人出钱,当然也可以考虑。在常用的协议中,除了P25 phase1和Tetra之外,推荐或规定的声码器都是AMBE(各种版本),因此KC908采用AMBE。

在GitHub上有一些破解版的AMBE声码器开源库。仪表局实际测试过,的确可以正确解码,唯一遗憾是只支持几种速率,有时需要先进行降速处理(损失话音质量)。表局就该软件询问过DVSI公司,对方的答复是纯属侵权,不能使用,并且对中国的某些生产兼容芯片的公司意见很大,以至于似乎对我们也充满偏见。软件不能用,唯一的办法是加装硬件。

但是我们讲文明,因此仍然需要购买他们的芯片。如果他们封锁我们,我们就考虑购买他们意见很大的那些公司的产品。

3、声码器套件

声码器套件包括电路板一张、红色导线3根、黑色导线2根、双面泡沫胶1张、单面背胶海绵一张。

下图是电路板的外观,箭头指示了需要接线的5个接口。

image.png

4、声码器电路板的安装

4.1、安装工具

安装前需要准备的工具:斜口钳、H1.5内六角螺丝刀、T8梅花带孔螺丝刀(内测版需要H2.5内六角螺丝批)、焊接工具一套、8mm薄扳手一个(最大厚度1.5mm厚),带钩撬棍一套,镊子、剥线钳等。

4.2、操作步骤

(1)关闭电源,使用H1.5螺丝刀取下后盖板共6颗螺丝和前盖板四角共4颗螺丝,将防撞橡胶内的套管取下,拆除防撞胶垫。分离后机壳。

如有必要,拆卸前盖板的其余螺丝,拆下前盖板,取下键盘橡胶,并确认仪器处于关机状态。

image.png

(2)使用M8薄扳手取下射频连接器的螺母,再使用T8梅花带孔螺丝刀取下后方射频组件上的7颗固定螺丝。

(内测版的螺丝有所不同,应拆卸较大的全部螺丝,不拆较小的十字螺丝)

image.png

(3)再次确认设备处于关机状态,分离射频组件上的两条排线。

(4)用带钩工具从远离射频端口的一端提起射频组件,大约提起3cm。向远离射频端口的方向将射频组件退出机壳,暴露核心组件。用手协助数据排线退出射频组件。

(5)取下连接在核心组件上的数据排线。使用T8梅花带孔螺丝刀拆除四颗固定核心组件的螺丝。

如有必要,翻转仪器到键盘/显示器一面,松动控制组件上的所有螺丝(只需松动2周,使控制组件能够活动)。

image.png

(6)如果拆卸了前盖板并松动了控制组件:使核心组件向上。用手指向面板方向用力挤压紧邻核心组件的电池和12V充电口大插座,使其落下大约1mm,松手后核心组件即松动。然后用带钩撬棍从核心组件上的螺丝孔伸入,从远离USB连接器一侧提起核心组件。

如果没有拆卸前盖板和松动控制组件,那么直接用撬棍从远离USB连接器一侧缝隙撬起核心组件。

(7)翻转核心组件,可以看见主CPU(FPGA)等若干BGA封装的芯片。按下图所示,将声码器PCB板上的对应端子用细线连接到核心组件上。接1.8V电源线时需要格外小心,不能焊接到旁边的C265上面去,不可将C265与旁边的电容短接。

image.png

焊接TP1、TP2时,要先弯好线,切勿使两个焊盘受力,当心焊盘被拉掉。焊好后尽快用胶带或热熔胶将这两根线固定(不要把胶打在焊点上),勿使晃动。然后将双面泡沫胶剪至合适大小,帖在科创LOGO位置。

1.jpg

注意:建议所有连线均先焊声码器PCB一头,剪去焊盘上多余的线脚;然后将TX/RX线对好合适长度,剥线后焊接到TP2、TP1上,随后尽快粘好PCB;最后把电源线和地焊接到核心组件上。

(8)把声码器PCB粘在核心组件上,整理好连线。可以用极少量胶固定电线,避免它们遮挡连接器。

image.png

在声码器PCB上覆盖单面海绵胶带(需剪掉海绵的一角露出螺丝孔),以预防PCB脱落导致短路。

image.png

(9)将核心组件装入KC908,安装时将MicroUSB口一侧倾斜向下,紧贴机壳放到底,使USB口伸入外壳的孔中,然后逐步放平核心组件,在两个连接器上方按压,使核心组件下方的板间连接器互相插入。

如果前面曾松动了控制组件,那么直接将核心组件平放至控制组件上,对准板间连接器位置并压紧,移动核心组件和控制组件(键盘板)整体的位置,使之靠向机壳数据和电源接口一侧,MicroUSB口稍稍伸入外壳上的MicroUSB孔,然后用手指将控制板和核心组件捏紧。检查核心组件四个螺丝孔与螺母之间应密合无缝隙。

image.png

(10)拧紧核心组件和控制组件上的所有螺丝,擦拭键盘和显示屏上的污物(如有),复装键盘、前盖板(只用装中间两颗螺丝)。

(11)开机,按MODU键,选中DEMOD软菜单,看解调方式是否出现YSF,观看完后关机。如果未出现YSF等数字模式选项,说明仪器找不到声码器,应检查安装是否正确。注意必须先将固件升级至2.0.0及以上版本。

2.jpg

如果出现显示颜色异常等情况,说明核心组件与控制组件之间的板间连接器有接触不良,应重新插拔安装。如果有污物,应使用蘸有少量蒸馏水的滤纸擦拭簧片。注意切勿将松香等绝缘物质带入连接器。

(12)安装好核心组件上的数据排线,装入射频组件,装入射频组件的7颗螺丝(不拧紧),然后安装射频连接器的螺母(不要忘记装不锈钢垫片)并拧紧,最后紧固射频组件的7颗螺丝。装好数据排线并弯折好窄排线;装入四根肩带钢针,装入后盖板,装入后盖板中部的2颗螺丝。

image.png

(13)装上天线,再次开机检查,确认各功能正常,可以进行数字对讲解调后,复装四个减震橡胶,装好所有螺丝。

5、注意事项

注意防静电,特别是北方的朋友。

拆卸前盖板容易导致显示屏留下灰尘,并增加风险。关于是否需要拆卸前盖板,是否需要松动控制组件的螺丝,尚无指导性意见。在工厂安装时,并未松动控制组件的螺丝,依然能够正常的安装核心组件。因此,也可以先不拆卸前盖板,确有必要(例如多次尝试依然无法拆下或复装核心组件)时,再拆卸前盖板也不迟。

避免工具刮坏外壳,可以用薄的胶带保护外壳上易被工具刮伤的部位,例如射频连接器下方。

避免蛮干,拆卸过程中仔细观察结构,遇到紧配、位置干涉等,想办法松动,不要强行按压。

把螺丝、工具收纳好。因为全程没有取下电池,要当心异物侵入造成短路烧毁等严重后果。

技术高超的朋友可以用更细的线替代套件中的电线,但应注意绝缘层的强度,避免短路。

不要拆卸没必要拆的东西,例如射频组件。

下面视频是拆装的全过程,可供参考。

KC908声码器选件的安装-精简版.mp4 点击下载

[结尾]


[修改于 2 个月前 - 2021-09-29 15:02:16]

来自:电子与无线电 / 无线电通信
4
虎哥
9个月28天前 修改于 3个月28天前
1楼

很多人问KC908装了这个选件,最终能解哪些模式。

其实文中已经把道理介绍得很清楚了,凡是使用标准的AMBE声码器(兼容各种版本),协议公开的窄带数字对讲模式,都有可能解。

例如,DMR,dPMR,D-star,NXDN,P25,D-CR,EJ47及已经支持的YSF(八重洲C4FM)。

有三个影响因素:

1、由于各种因素而无法使用开源软件,导致每种协议都需要通读原文,根据协议的规定编写相应的解码软件,工程量非常之大。因此,只能以成本较低的方式逐步开发,一方面可能需要很长时间,另一方面可能放弃一些协议。下一步应该是先开发采用C4FM的简单协议,例如dPMR,再搞基于C4FM的复杂协议,例如DMR,最后如果时间和经费允许,才开发采用GMSK或者QPSK的协议,例如P25-Phase2。并且,这些解码软件都仅限于非商业应用。

2、几乎每种协议都有一些秘不外宣的内容,尤其是适用于AMBE硬件的,对话音数据进行的纠错或交织的算法并未披露。如果不知道这些内容的话,其实也是解不开的。

3、大量国产对讲机没有使用协议推荐的AMBE声码器。这也不能全怪国产对讲机不守规矩,DVSI公司自身也难辞其咎。但是解调就麻烦了,装有AMBE声码器依然解不了许多国产对讲机的信号。比如某厂商在京东“爆款”的dPMR对讲机,采用的是ST24声码器;某厂现在主推的DMR对讲机,用的是NVOC声码器。这些就不能解出声音来。如果专业用户有需求,提供经费和授权,908或许会支持这些“偏门”声码器,不过与公开市场就没有多大关系了。

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虎哥
9个月7天前 修改于 9个月7天前
2楼

新版V1.1声码器模块硬件,有两个孔位置有变化。其中TP10接地,在TP10旁边,靠近板角的孔,接3.3V。

bdffc5f051bc842.png

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