Данное изобретение касается системы для предоставления обслуживания передачи сигнала системы поискового вызова (пейджингового обслуживания) абоненту, использующему механический телефон, и более конкретно детектора импульсов набора номера для детектирования импульса набора номера для проверки передаваемых цифр, а также соответствующего способа.
Данная заявка соответствует Корейской заявке N 40637/1995, включенной в описание в качестве ссылки.
Система для предоставления обслуживания передачи сигнала системы поискового вызова абоненту, использующему механический телефон, показана на фиг. 1, на которой механический телефон соединен с коммутатором 10. Коммутатор 10 соединен с системой поискового вызова 12 посредством линий связи.
Пейджинговое обслуживание абонента производится в следующем порядке. Если механический телефон, используемый абонентом, соединен с коммутатором 10, то абонент сначала набирает цифры теста набора номера. В это время используемой цифрой обычно является ноль (0). Импульс набора номера, генерированный операцией набора номера телефона, посылается на интерфейс Т1/Е1 16 системы поискового вызова через коммутатор 10. Здесь этот генерированный импульс набора номера является аналоговым сигналом, имеющим серию циклов. Импульс набора номера преобразуется в цифровой сигнал (ИКМ сигнал), проходящий через интерфейс Т1/Е1 16 системы 12 поискового вызова, и, наконец, передается на детектор 20 импульсов набора номера на плате 18 цифрового процессора сигналов. Далее детектор 20 импульсов набора номера детектирует входной сигнал набора номера. Одновременно каждая контрольная операция, имеющая место в системе 12 поискового вызова, производится микропроцессором 22.
В данной системе поискового вызова для предоставления пейджингового обслуживания абоненту, использующему механический телефон, для обеспечения детектирования импульса набора номера абонент набирает контрольный наборный код или тестовой наборный номер. Цифра тестового набора обычно является нулем. Данный контрольный наборный код позволяет легко производить выборку характеристик временного интервала импульсов набора номера, передаваемых от текущего абонента, а также величины сигнала. Если характеристики выбраны, то импульсы набора номера, переданные позже, легко детектируются путем использования выбранных величин. Это увеличивает надежность детектирования импульсов набора номера.
Ниже будет описан основной способ детектирования импульса набора номера детектором 20 импульсов набора номера. При анализе импульсов набора номера, генерируемых контрольным наборным кодом, набираемым абонентом, детектор 20 импульсов набора номера ищет первое максимальное значение, запоминает время его обнаружения и ожидает следующее второе максимальное значение. Если второе максимальное значение имеет место, то время его детектирования и время детектирования первого максимального значения сравниваются для проверки правильности выбора временного интервала. Обычно временной интервал равен 60 мс, и допускается незначительная ошибка. Если интервал генерации удовлетворяет этому условию, то величина импульса набора номера запоминается. Во время ожидания третьего максимального значения, следующего за вторым, проверяются интервал генерации и величина сигнала. В этот момент временной интервал составляет около 33 мс. Два импульса набора номера, генерируемых во временные интервалы 66 мс и 33 мс, образуют цикл. Импульсов набора номера генерируется в два раза больше произвольных цифр набора номера. Таким образом, детектируется серия максимальных значений, и их количество подсчитывается для проверки, совпадает ли подсчитанное количество с заданным. Таким образом, если в качестве заданного номера используется цифра девять (9), то количество генерируемых импульсов набора номера равно 18. Если в качестве заданного номера используется ноль (0), то количество генерируемых импульсов набора номера равно 20.
Однако вышеописанная технология детектирования импульсов набора номера содержит несколько проблем.
Во-первых, поскольку данная технология очень чувствительна к речевому сигналу и фоновому шуму, она применяется только при идеальных условиях. Это обусловлено использованием величины сигналов для различения импульса набора номера.
Во-вторых, абонент, находящийся на значительном расстоянии от коммутатора в отличие от находящегося вблизи от него, не может иметь подходящее пейджинговое обслуживание. Это происходит потому, что величина сигнала импульса набора номера существенно уменьшается при увеличении расстояния между абонентом и коммутатором.
В-третьих, в отличие от электронного телефона, вследствие износа механического телефона в зависимости от цикла использования, характеристики сигнала импульса набора номера могут сильно изменяться. Также при предоставлении обслуживания множеству абонентов следует возможность возникновения существенных ошибок. Указанные факторы снижают надежность характеристик импульсов набора номера, выбранных на основании контрольного наборного кода. Также, при использовании таких значений характеристик детектируется импульс набора номера, имеющий низкую надежность.
В основу данного изобретения положена задача создания детектора импульсов набора номера, имеющего высокую надежность при детектировании импульса набора номера для предоставления подходящего пейджингового обслуживания абоненту механического телефона, высокие эксплуатационные качества в случае с речевым сигналом и фоновым шумом, а также соответствующего способа.
Данное изобретение направлено на выборку опорного сигнала для импульса набора номера от цифры контрольного наборного кода путем применения коррелятора задержки и на создание стабильного детектора импульсов набора номера путем применения коррелятора энергии и верификатора импульсов набора номера относительно последующего импульса набора номера с использованием опорного сигнала.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, в числе которых
фиг. 1 представляет блок-схему основной системы поискового вызова для предоставления пейджингового обслуживания абоненту, использующему механический телефон,
фиг. 2 - блок-схему детектора импульсов набора номера согласно данному изобретению,
фиг. 3 - детализированную блок-схему препроцессора, представленного на фиг. 2,
фиг. 4 - детализированную блок-схему коррелятора задержки, представленного на фиг. 2,
фиг. 5 - детализированную блок-схему коррелятора энергии и верификатора импульсов набора номера, представленного на фиг. 2, и
фиг. 6 - диаграмму в форме волны импульса набора номера.
Предпочтительный вариант осуществления данного изобретения будет подробно описан ниже со ссылкой на чертежи.
Система поискового вызова согласно данному изобретению для пейджингового обслуживания абонента механического телефона аналогична системе, показанной на фиг. 1. Однако структура и работа детектора импульсов набора номера для осуществления настоящего изобретения существенно отличаются от структуры и работы стандартного детектора.
Все процессы для сигнала ИКМ (импульсно-кодовой модуляции), переданного от системы поискового вызова 12 к детектору 20 импульсов набора номера, происходят по внутренней программе RISC-процессора (ЭВМ с сокращенным набором команд), например, TMS320C31.
На фиг. 2 показана блок-схема детектора 20 импульсов набора номера согласно данному изобретению, содержащего препроцессор 30, коррелятор задержки 32, коррелятор энергии 34 и верификатор импульсов набора номера 36. Препроцессор 30 фильтрует импульсы набора номера, генерируемые цифрами набора номера заданного предварительного теста, набранными абонентом механического телефона, полосой импульсов набора номера и отбирает только импульс набора номера для каждого заданного цикла среди отфильтрованных импульсов набора номера. Коррелятор задержки 32 вычисляет коэффициент корреляции между выходом импульса набора номера из препроцессора 30 и другим импульсом, полученным путем задержки импульса набора номера на заданный цикл, для выборки опорного сигнала импульса набора номера. Коррелятор энергии 34 вычисляет коэффициент корреляции энергии между опорным сигналом, выбранным из коррелятора задержки 32, и импульсом набора номера, последовательно приложенным от препроцессора 30, для проверки правильности опорного сигнала. Верификатор 36 импульсов набора номера действует согласно распознаванию правильности задержанного сигнала коррелятором энергии 34 и проверяет входное число времени и время ввода импульса набора номера таким образом, что проверяется, является ли правильным импульс набора номера как набор предварительного теста (кода).
На фиг. 3 приведена детализированная блок-схема коррелятора задержки 32 на фиг. 2, содержащая фильтр 50 для фильтрации полосы сигнала импульса набора номера и дискретизатор 60 для выборки каждого k-го импульса набора номера среди отфильтрованных импульсов набора номера.
На фиг. 6 показана форма волны импульса набора номера. На фиг. 6 пунктирная линия представляет аналоговый сигнал, полученный в системе поискового вызова (12 на фиг. 1), а дискретные значения представляют выход сигнала из дискретизатора 60 на фиг .3, который будет описан позже. Форма волны верхней части фиг. 6 показывает, что импульсы набора номера находятся во временных интервалах 66 мс (TB) и 33 мс (ТM).
Импульсы набора номера, приложенные к детектору 20 импульсов набора номера, подвергаются предварительной обработке, проходя через фильтр 50 и дискретизатор 60, показанный на фиг. 3. Фильтр 50 является фильтром с импульсной характеристикой конечной длительности (КИХ-фильтром) и устраняет шум, содержащийся в импульсах набора номера. Например, коэффициенты 54 фильтра относятся к фильтру нижних частот (ФНЧ), имеющему полосу задерживания 0,9 кГц.
Импульсы набора номера, приложенные к фильтру 50, запоминаются в буфере 51 обратного магазинного типа (FIFO) и взвешенно суммируются с коэффициентами 54 фильтра весовыми сумматорами 52 и 56 во время хранения в буфере 51. Выходные значения у(м), выданные с фильтра 50, фильтруются фильтром нижних частот импульсами набора номера. Выходные значения у(м) проходят через дискретизатор 60, и пропускаются только k-е цифровые значения. Сигналы, выданные из дискретизатора 60, представлены z[p].
Если сигналы набора номера подлежат предварительной обработке в препроцессоре 30 вышеуказанным образом, то они подаются на коррелятор задержки 32 таким образом, что отбираются опорные сигналы s[ ] импульсов набора номера.
На фиг. 4 показана детализированная блок-схема коррелятора задержки 32 по фиг. 2.
Импульсы набора номера z(р), предварительно обработанные в препроцессоре 30, подают на коррелятор задержки 32, показанный на фиг .4. Сначала импульсы набора номера z(р) пропускают через буфер 100 обратного магазинного типа в корреляторе задержки 32. Средний временной интервал, требуемый для передачи одной выборки среди импульсов набора номера z(р) из буфера 100, составляет к/8 мсек. При такой передаче выборок выборки s( ) 112, имеющие ширину к+1, становятся источниками входных сигналов второго калькулятора 108. Также, две выборки s( ) и r( ) являются источниками входных сигналов третьего калькулятора 109.
Первый калькулятор 104 принимает выборки r( ) и проводит вычисление по уравнению (1) для выдачи результирующей величины γ1.
Второй калькулятор 108 принимает выборки s( ) и проводит вычисление по следующему уравнению (2) для выдачи результирующей величины γ2.
Первый и второй калькуляторы 104 и 108 суммируют квадраты величин выборок для получения результирующих величин γ1 и γ2, представляющих собой энергии соответствующего сигнала.
Третий калькулятор 109 составлен из умножителя 102 для умножения соответствующих выборок r( ) и s( ) и калькулятора 106 для возведения в квадрат и суммирования выходных сигналов умножителя 102. Третий калькулятор 109 принимает выборки r( ) и s( ) и проводит вычисление по следующему уравнению (3) для вывода результирующей величины Co:
Результирующие величины γ1, γ2 и Co, снимаемые с первого, второго и третьего калькуляторов 104, 108 и 109, подаются на определитель 110 коэффициента корреляции задержки. Определитель 110 коэффициента корреляции задержки вырабатывает сигнал True1, если результирующие величины γ1, γ2 и Сo удовлетворяют следующей зависимости (4):
C0 ≥ αγ1γ2 (4)
Здесь коэффициент α, являющийся масштабным множителем, равен приблизительно 0,7. Также, Co приближается к 1, если формы двух сигналов s( ) γ1γ2 и r( ) одинаковы. Однако Co приближается к 0 для различных γ1γ2 по форме сигналов. Поэтому определитель 110 коэффициента корреляции задержки выдает сигнал True1, если два сигнала s( ) и r( ) почти одинаковы по форме. Вместе с тем для того, чтобы коррелятор задержки 32 мог проверять циклы импульсов набора номера, имеющих различные значения, значения участка задержки 116 должны быть только скорректированы.
Такая работа коррелятора задержки 32 позволяет с высокой эффективностью фиксировать совпадение по форме задержанного и незадержанного сигналов.
Если выходом коррелятора задержки 32 является True1, то сигналы s( ) 112 становятся опорными сигналами импульсов набора номера. Характеристики этих опорных сигналов заключаются в том, что указанные опорные сигналы представляют два чистых импульса набора номера (один цикл). Таким образом, если эти опорные сигналы s( ) являются двумя чистыми импульсами набора номера, то последующий импульс набора номера будет иметь почти такую же форму, что и опорные сигналы. Опорные сигналы s( ) подаются на коррелятор энергии 34.
Коррелятор энергии 34 получает выбранные опорные сигналы s( ) от коррелятора задержки 32 и затем получает импульсы набора номера z(р), последовательно поступающие с препроцессора 30. Далее вычисляется корреляция энергии между импульсами набора номера z(р) и опорными сигналами s( ) для проверки правильности опорных сигналов в виде импульсов набора номера. Коррелятор энергии 34 показан на фиг. 5.
Коррелятор энергии 34 на фиг. 5 имеет структуру, подобную структуре коррелятора задержки 32 по фиг. 4. Другими словами, коррелятор энергии 34 составлен из первого буфера 150, второго буфера 162, первого калькулятора 154, второго калькулятора 158, третьего калькулятора 159 и определителя 160 коэффициента корреляции энергии.
Первый буфер 150 временно хранит импульсы набора номера z(р) и посылает на их первый калькулятор 154. Таким образом, первый калькулятор 154 получает выборки r( ), получаемые от буфера 150, и проводит вычисление по уравнению (5) для величины γa.
Второй буфер 162 хранит выборки опорных сигналов s( ), поданные от коррелятора задержки 32, и подает их на второй калькулятор 158. Таким образом, второй калькулятор 158 получает выборки опорных сигналов s( ), снимаемые с буфера 162, и проводит вычисления по уравнению (6) для величины γb.
Третий калькулятор 159 составлен из умножителя 152 для умножения соответствующих выборок r( ) и s( ) и калькулятора 156 для возведения в квадрат и суммирования выходных сигналов с умножителя 152. Третий калькулятор проводит вычисление по уравнению (7) для получения величины C1:
Результирующие величины γa, γb и C1, получаемые от первого, второго и третьего калькуляторов 154, 158 и 159, подаются на определитель 160 коэффициента корреляции энергии. Определитель 160 коэффициента корреляции энергии выдает сигнал True2, если результирующие величины γa, γb и C1 удовлетворяют нижеприводимому соотношению (8). Однако, если зависимость (8) не выполняется, то сигнал Truе2 не выдается.
C1 ≥ βγaγb, (8)
где коэффициент β , являющийся масштабным множителем, равен приблизительно 0,7. Также
приближается к 1, если формы двух сигналов s( ) и r( ) являются одинаковыми. Однако
приближается к 0 для различной формы сигналов. Поэтому определитель 160 коэффициента корреляции энергии выдает сигнал True2, если эти два сигнала s( ) и r( ) имеют почти одинаковую форму. Другими словами, выработка коррелятором энергии 34 сигнала True2 означает, что форма текущих сигналов набора номера такая же, что и форма опорных сигналов s( ).
Сигнал True2, снижаемый с коррелятора энергии 34, подается к верификатору импульсов набора номера (36 на фиг. 2). Верификатор 36 импульсов набора номера является блоком, исключающим коррелятор энергии 34 на фиг. 5. Верификатор 36 импульсов набора номера проверяет, являются ли опорные сигналы s( ) правильными импульсами набора номера. Такая проверка основана на входном числе временных интервалов и входном времени сигнала True2, снимаемого с коррелятора энергии 34. Входное число временных интервалов и входное время сигнала True2 связаны с тестовым набором номера. Согласно одному из вариантов в предположении, что тестовый набор номера является нулем (0), проверяется соответствие входного числа временных интервалов и входного времени сигнала True2. Коррелятор задержки 32, показанный на фиг. 4, также применяется при тестовом наборе номера. В это же время обнаруженный опорный сигнал s( ) является передней частью тестового набора номера. Коррелятор энергии 34 и верификатор 36 импульсов набора номера проверяют заднюю часть тестового набора номера обнаруженным опорным сигналом для последующего детектирования тестового набора номера. В результате становится понятно, что если обнаруженная цифра является нулем, то опорный сигнал является правильным импульсом набора номера.
Ниже будет описана работа верификатора 36 импульсов набора номера со ссылкой на фиг. 5.
Первый и второй счетчики 168 и 170 последовательно подсчитывают выборки по мере их вывода из первого буфера 150 коррелятора энергии 34. Контроллер 164 счетчиков прикладывает флаг очистки к первому и второму счетчикам 168 и 170 по мере отвода сигнала True2 от коррелятора энергии 34. Первый и второй счетчики 168 и 170 очищаются всякий раз, когда к ним приложен флаг очистки, и с этого времени начинается повторный отсчет.
В то же время в предположении, что выходной подсчитанной величиной от первого счетчика 168 является L1 и выходной подсчитанной величиной от второго счетчика 170 является L2, подсчитанная величина L1 прикладывается к первому блоку простоя 169 и подсчитанная величина L2 прикладывается ко второму блоку простоя 173. Первый блок простоя 169 детектирует временной отрезок, в течение которого опорный сигнал не детектируется, и второй блок простоя 173 указывает момент времени, когда последовательные импульсы набора номера разъединены. Первый блок простоя 169 содержит первый компаратор 172 и генерирует первое время простоя, если подсчитанная величина L1 первого счетчика 168 превосходит критическую величину T1 продолжительности времени. Второй блок простоя 173 содержит второй компаратор 174 и генерирует второе время простоя, если подчитанная величина L2 превосходит критическую величину T2 времени разъединения последовательных импульсов набора номера. Генерация первого времени простоя и второго времени простоя означает, что импульсы набора номера не соответствуют тестовым наборам номера. Первое время простоя и второе время простоя выдаются на контроллер платы цифровой обработки сигналов (28 фиг. 1). Контроллер платы цифровой обработки сигналов проверяет первое время простоя и второе время простоя и декларирует, что импульсы набора номера не являются тестовым набором номера.
Контроллер таймера 180 управляет таймером 182 всякий раз, когда генерируется сигнал True2, выданный от коррелятора энергии 34. Затем таймер 182 записывает данные для момента времени, когда импульсы набора номера обнаружены в буфере 184 хранения времени детектирования. Данные, записанные в буфере 184 хранения времени детектирования, считываются контроллером платы цифровой обработки сигналов. Контроллер платы цифровой обработки сигналов определяет, в каком определенном диапазоне находится время двух последовательно обнаруженных импульсов набора номера среди данных, записанных в буфере 184 хранения времени детектирования. Если это время не находится в указанном определенном диапазоне, то декларируется ошибка детектирования.
Как описано выше, в данном изобретении, основанном на препроцессировании сигналов, вычислении коэффициента корреляции задержки, вычислении коэффициента корреляции энергии и верификации импульсов набора номера, проверяется предыдущий набор номера, тем самым выбираются значения характеристик импульсов набора номера, переданных от абонента механического телефона. Таким образом, если последующие переданные системой поискового вызова цифры проверяются величинами характеристик выбранных импульсов набора номера, эти цифры можно легко детектировать.
Как описано выше, детектор импульсов набора номера согласно данному изобретению является изменяемым в зависимости от вида и дальности телефона, используемого абонентом, и не подвержен влиянию речи и фонового шума. Также детектор импульсов набора номера может вмещать широкий спектр величин характеристик сигнала набора номера. Поэтому этот детектор импульсов набора номера может предоставить подходящее пейджинговое обслуживание абоненту, использующему механический телефон.
Таким образом следует уяснить, что данное изобретение не ограничено приведенным в описании лучшим вариантом осуществления, но может толковаться более широко в рамках представленной формулы изобретения.
Детектор импульсов набора номера в системе поискового вызова для предоставления обслуживания передачи сигнала системы поискового вызова (пейджингового обслуживания) абоненту, использующему механический телефон, содержит калькулятор коэффициента корреляции задержки для принятия импульсов набора номера, генерируемых заданным контрольным наборным кодом, набранным этим абонентом, вычисления коэффициента корреляции между задержанным импульсом набора номера и незадержанным импульсом набора номера для выборки опорного сигнала импульса набора номера, калькулятор коэффициента корреляции энергии для вычисления коэффициента корреляции энергии между выбранным опорным сигналом и последовательно принятым импульсом набора номера для проверки правильности этого опорного сигнала и верификатор импульсов набора номера, работающий на распознавание правильности опорного сигнала калькулятором коэффициента корреляции энергии и проверяющий входное число временных интервалов и входное время импульса набора номера так, что проверяется, соответствует ли этот импульс набора номера заданному контрольному наборному коду. Таким образом, детектор импульсов набора номера может предоставить подходящее пейджинговое обслуживание абоненту, использующему механический телефон. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 6 ил.
второй калькулятор для принятия заданного числа выборок s ( ), задержанных на заданный период задержки в числе импульсов набора номера, и вычисления результирующей величины γ2 по следующей формуле:
третий калькулятор для принятия выборок r ( ) и s ( )и вычисления результирующей величины Со по следующей формуле:
и определитель коэффициента корреляции задержки для принятия результирующих величин γ1, γ2 и Со и определения коэффициента корреляции задержки импульса набора номера по следующей формуле:
4. Детектор по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что элемент задержки пропускает только k-е значения импульсов набора номера, а коррелятор энергии содержит первый буфер для временного хранения заданного числа выборок r' ( ) из числа последовательно подаваемых импульсов набора номера, второй буфер для временного хранения заданного числа выборок s ( ), являющихся выбранными опорными сигналами, первый калькулятор для принятия заданного числа выборок r' ( ) и вычисления результирующей величины γa по следующей формуле:
второй калькулятор для принятия заданного числа выборок s ( ), задержанных на заданный период задержки в числе импульсов набора номера, и вычисления результирующей величины γb по следующей формуле:
третий калькулятор для принятия выборок r ( ) и s ( ) и вычисления результирующей величины С1 по следующей формуле:
и определитель коэффициента корреляции задержки для принятия результирующих величин γa, γb и С1 и определения коэффициента корреляции задержки импульса набора номера по следующей формуле:
5. Детектор по любому из пп. 1 - 4, отличающийся тем, что содержит препроцессор для фильтрации импульсов набора номера, генерируемых заданным предварительно набираемым пользователем контрольным кодом, с полосой импульсов набора номера и выборкой только одного импульса набора номера для каждого заданного цикла из числа отфильтрованных импульсов набора номера.
Устройство для дистанционной проверки параметров номеронабирателей телефонных аппаратов | 1977 |
|
SU645288A1 |
Устройство для проверки параметров номеронабирателей телефонных аппаратов | 1979 |
|
SU866778A1 |
Пуговица | 0 |
|
SU83A1 |
Пюпитр для работы на пишущих машинах | 1922 |
|
SU86A1 |
US 4524246, 18.06.85 | |||
US 4473719, 25.09.84 | |||
GB 2052215, 21.08.81. |
Авторы
Даты
1999-04-27—Публикация
1996-11-06—Подача