УСТРОЙСТВО РАДИОСВЯЗИ И СПОСОБ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 2010 года по МПК H04L27/10 

Настоящее изобретение относится к устройству радиосвязи и способу радиосвязи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны системы радиосвязи, которые обеспечены многочисленными каналами, такими как речевые каналы или каналы управления, для обеспечения услуг связи для различных устройств радиосвязи (например, заявка на патент Японии за номером 2724917).

Теперь, для улучшения эффективности использования полос частот радиосвязи становятся более узкими полосы частот каналов связи, используемых устройствами радиосвязи. Например, часть 90 CFR (Кода Федерального Регулирования) 47, определенного FCC (Федеральной Комиссии Связи) США, устанавливает регламентации для некоторых устройств радиосвязи в отношении того, что с 2005 должен быть обеспечен один канал связи в 6,25 кГц. Следовательно, с 2005 года не будет возможности получения, не подтверждения типа, устройствами радиосвязи, которые не могут выполнить это требование, и они не будут разрешены к продаже внутри США.

В случае устройств радиосвязи, которые работают на этой полосе частот, 6,25 кГц, требуется, чтобы спектр модуляции в передатчике находился в диапазоне спектральной маски передачи, называемой "Маска E", как иллюстрирует фиг.5. Ограничения, наложенные спектральной маской передачи, определенные в указанной "Маске E", обеспечивают, например, что: при удалении на частоты 3 кГц от несущей спектр передачи должен быть ниже -30 дБ; в случае устройств радиосвязи, имеющих мощность передачи 10 Вт или больше, при удалении на частоты 4,6 кГц от несущей спектр передачи должен быть ниже -65 дБ; и в диапазоне между 3 кГц и 4,6 кГц от несущей спектр передачи должен быть ниже прямой линии, проходящей через -30 дБ при 3 кГц и -55 дБ при 4,5 кГц.

Обычно для устройств радиосвязи, работающих на полосе частот 12,5 кГц или полосе частот 25 кГц, принята схема аналоговой FM, при которой несущую непосредственно частотно модулируют (FM) речевыми сигналами и передают. Однако для соответствия спектральной маске передачи, определенной как "Маска E", как иллюстрирует фиг.5, требуется существенное уменьшение степени частотной модуляции. Следовательно, при обычно используемой схеме аналоговой FM, отношение S/N существенно ухудшается, так что не может быть достигнута эффективность, достаточная для практического использования. Следовательно, для достижения и соответствия спектральной маске передачи и достаточной эффективности предполагается, что выполняют передачу сигналов FSK с четырьмя уровнями, которая формируется посредством преобразования всех речевых сигналов и сигналов управления в цифровые сигналы и затем модуляции FSK (частотная манипуляция) несущей.

Фиг.6 иллюстрирует пример спектрального распределения сигнала FSK с четырьмя уровнями, который соответствует спектральной маске передачи "Маске E". Как иллюстрирует фиг.6, в заданной экспериментальной среде возможно соответствие сигнала FSK с четырьмя уровнями спектральной маске передачи "Маске E". Согласно фиг.6 уровень мощности смежных каналов, расстраиваемый при 6,25 кГц, является минимальным уровнем шума. В этом отношении также предполагается, что утечка мощности в смежные каналы достаточно подавлена.

Однако, так как модуляция FSK в отличие от амплитудной модуляции (АМ) является нелинейной, при ней имеется тенденция к более широкому спектру передачи по сравнению с амплитудной модуляцией. Также, когда полоса частот фильтра (BPF: Полосового Фильтра), обеспеченного в передатчике, составляет 2 кГц в фактической среде использования, выходящие за пределы спектральные компоненты от диапазона Δ4,25 кГц до диапазона Δ8,25 кГц (диапазоны имеют среднюю точку на частоте передачи) могут иметь такое воздействие, как утечка мощности на смежные каналы. Свойство, иллюстрированное на фиг.6, также показывает, что существуют спектральные компоненты сигнала FSK с четырьмя уровнями, вне диапазона Δ4,25 кГц, имеющего среднюю точку на частоте передачи. Следовательно, уровень помех со смежными каналами устройств радиосвязи, работающих на полосе частот 6,25 кГц, даже больше, чем уровень помех со смежными каналами устройств радиосвязи, работающих на обычной полосе частот 12,5 кГц. Вследствие таких характеристик сигнала FSK с четырьмя уровнями речевой вызов, проводимый с использованием устройства радиосвязи со схемой модуляции FSK с четырьмя уровнями, может вызывать помехи смежных каналов для другого устройства радиосвязи, которое проводит вызов с использованием смежного канала вызова.

Кроме того, так как модуляция FSK использует сигналы модуляции, сформированные оцифровыванием речевых сигналов и сигналов управления, даже когда звук для передачи отсутствует, из схемы кодирования речи выводятся речевые данные, соответствующие отсутствию звука. В результате сигнал FSK всегда имеет определенное спектральное протяжение передачи. С другой стороны, в схеме аналоговой FM, которая принята обычными устройствами радиосвязи, работающими на полосе частот 12,5 кГц, несущую непосредственно частотно модулируют речевыми сигналами так, что отсутствие звука приводит к выводу почти немодулированной несущей со спектром передачи, ограниченным более узким диапазоном, чем диапазон при наличии звука. Дополнительно, полагая, что фактический разговор содержит многочисленные моменты, где звуковая насыщенность уменьшается на границах между словами или предложениями, средняя степень частотной модуляции (манипуляция сдвигом частоты) в схеме аналоговой FM может быть существенно меньше максимальной степени модуляции.

Соответственно, так как схема модуляции FSK с четырьмя уровнями имеет характеристики, отличные от характеристик схемы аналоговой FM, в отношении сравнения степеней помех со смежными каналами, преимущество, которое дает использование сигналов FSK с четырьмя уровнями в случае вызова фактического разговора, может быть меньшим, чем получено в случае заданной экспериментальной среды с установленной частотной модуляцией.

В свете вышеупомянутых обстоятельств, задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства радиосвязи и способа радиосвязи, которые способствуют суженным полосам частот каналов связи и могут уменьшить воздействия на смежных каналах.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для достижения вышеупомянутых задач устройство радиосвязи согласно первому аспекту настоящего изобретения отличается тем, что содержит:

средство формирования речевых данных для формирования оцифрованных речевых данных посредством захвата звука,

средство формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных средством формирования речевых данных,

средство модуляции FSK для формирования сигнала, модулированного FSK, соответствующего данным передачи, сформированным средством формирования данных кадра,

средство передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного средством модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и

средство обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука для звука, захваченного в средстве формирования речевых данных, и

тем, что средство передачи передает немодулированный несущий сигнал, соответствующий интервалу отсутствия звука, обнаруженному средством обнаружения наличия/отсутствия звука.

Средство формирования данных кадра может изменять речевые данные, сформированные средством формирования речевых данных, на интервале отсутствия звука, обнаруженном средством обнаружения наличия/отсутствия звука, на установочные данные отсутствия модуляции, используемые для вызова передачи средством передачи немодулированного несущего сигнала, и

средство модуляции FSK может вызвать передачу немодулированного несущего сигнала из средства передачи посредством остановки операции модуляции FSK в области данных передачи, в которой средством формирования данных кадра было сделано изменение на установочные данные отсутствия модуляции.

Средство формирования данных кадра может формировать данные передачи, в которых данные идентификации для идентификации интервала отсутствия звука содержатся в кадре, содержащем область, используемую для передачи речевых данных, сформированных средством формирования речевых данных, на интервале отсутствия звука, обнаруженном средством обнаружения наличия/отсутствия звука.

Устройство радиосвязи согласно второму аспекту настоящего изобретения отличается тем, что содержит

средство формирования речевых данных для формирования оцифрованных речевых данных посредством захвата звука,

средство формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных средством формирования речевых данных,

средство модуляции FSK для формирования сигнала, модулированного FSK с четырьмя уровнями, соответствующего данным передачи, сформированным средством формирования данных кадра,

средство передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного средством модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и

средство обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука для звука, захваченного в средстве формирования речевых данных, и

тем, что средство модуляции FSK формирует модулированный волновой сигнал посредством поочередного применения модуляции FSK, соответствующей двухуровневым символам, которые выбраны из четырехуровневых символов, соответствующих интервалу отсутствия звука, обнаруженному средством наличия/отсутствия звука, и имеющим малый сдвиг от несущей частоты.

Способ радиосвязи согласно третьему аспекту настоящего изобретения является способом радиосвязи устройства радиосвязи, отличающимся тем, что содержит

этап формирования речевых данных для формирования оцифрованных речевых данных посредством захвата звука,

этап формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных на этапе формирования речевых данных,

этап модуляции FSK для формирования сигнала, модулированного FSK, соответствующего данным передачи, сформированным на этапе формирования данных кадра,

этап передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного на этапе модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и

этап обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука для звука, захваченного на этапе формирования речевых данных, и

тем, что этап передачи содержит этап передачи немодулированного несущего сигнала, соответствующего интервалу отсутствия звука, обнаруженному на этапе обнаружения наличия/отсутствия звука.

Способ радиосвязи согласно четвертому аспекту настоящего изобретения является способом радиосвязи устройства радиосвязи, отличающимся тем, что содержит

этап формирования речевых данных для формирования оцифрованных речевых данных посредством захвата звука,

этап формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных на этапе формирования речевых данных,

этап модуляции FSK для формирования сигнала, модулированного FSK с четырьмя уровнями, соответствующего данным передачи, сформированным на этапе формирования данных кадра,

этап передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного на этапе модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и

этап обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука для звука, захваченного на этапе формирования речевых данных, и

тем, что этап модуляции FSK содержит этап формирования модулированного волнового сигнала посредством поочередного применения модуляции FSK с двумя уровнями, соответствующей двухуровневым символам, которые выбирают из четырехуровневых символов, соответствующих интервалу отсутствия звука, обнаруженному на этапе обнаружения наличия/отсутствия звука, и имеющим малый сдвиг от частоты несущей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является диаграммой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства радиосвязи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является диаграммой, иллюстрирующей структуру данных кадра передачи, сформированных модулем обработки данных кадра.

Фиг.3 является блок-схемой, иллюстрирующей пример процесса, выполняемого в устройстве радиосвязи.

Фиг.4 является диаграммой, иллюстрирующей пример определенных операций в устройстве радиосвязи.

Фиг.5 является диаграммой, иллюстрирующей спектральную маску передачи, определенную как "Маска E".

Фиг.6 является диаграммой, иллюстрирующей пример спектрального распределения сигнала FSK с четырьмя уровнями, соответствующего спектральной маске передачи, изображенной на фиг.5.

ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение подходит для суженных полос частот каналов связи и может уменьшать воздействия на смежные каналы.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее согласно чертежам будет подробно описано устройство 100 радиосвязи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройством 100 радиосвязи может быть устройство, которое может переключаться из операции приема в операцию передачи, например, в ответ на включение (например, посредством нажатия) переключателя (не изображен) PTT (нажать для разговора) для выполнения симплексной связи с другим устройством радиосвязи. Альтернативно, устройством 100 радиосвязи может быть устройство, которое может быть применено в магистральной системе радиосвязи, например, которое совместно использует заданное количество каналов радиосвязи с другим устройством радиосвязи и выполняет радиосвязь посредством передачи сигналов RF (Радиочастоты) в беспроводные базовые станции и приема сигналов RF из беспроводных базовых станций.

Фиг.1 является диаграммой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства 100 радиосвязи, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как иллюстрирует фиг.1, устройство 100 радиосвязи содержит микрофон 10, схему 11 кодирования речи, датчик 12 наличия/отсутствия звука, модуль 13 обработки данных кадра, модулятор 14 FSK, схему 15 передачи и антенну 16.

Микрофон 10 захватывает извне звук и формирует речевой сигнал, как электрический сигнал для вывода в схему 11 кодирования речи. Схема 11 кодирования речи состоит, например, из схемы PCM (Импульсно-Кодовой Модуляции), такой как модулятор (дельта-сигма) или другой A/D (Аналогово/Цифровой) преобразователь и т.д., и формирует речевые данные посредством цифрового кодирования речевого сигнала, введенного из микрофона 10, и выводит (их) в модуль 13 обработки данных кадра.

Датчик 12 наличия/отсутствия звука обнаруживает интервал наличия звука и интервал отсутствия звука для захваченного извне звука на основе уровня сигнала речевого сигнала, переданного из микрофона 10 в схему 11 кодирования речи. В виде определенного примера датчик 12 наличия/отсутствия звука сравнивает уровень сигнала речевого сигнала из микрофона 10 с заданным порогом наличия звука (например, уровнем сигнала, соответствующим звуку 40 дБ) каждые 20 мс (миллисекунд), и если уровень сигнала речевого сигнала равен порогу наличия звука или выше его, то он обнаруживает интервал 20 мс, содержащий время сравнения, как интервал наличия звука, тогда как если уровень сигнала речевого сигнала ниже порога наличия звука, то он обнаруживает интервал 20 мс, содержащий время сравнения, как интервал отсутствия звука. Датчик 12 наличия/отсутствия звука передает в модуль 13 обработки данных кадра сигнал идентификации наличия/отсутствия звука, который указывает результат обнаружения того, является ли интервал интервалом наличия звука или интервалом отсутствия звука.

Модуль 13 обработки данных кадра состоит из процессора, применяемого для цифровой обработки данных, такого как DSP (Цифровой Процессор Сигналов) или MPU (Микропроцессор) и т.д., и формирует данные передачи, имеющие заданную структуру кадра, используя речевые данные, введенные из схемы 11 кодирования речи. Данные передачи, сформированные модулем 13 обработки данных кадра, передают в модулятор 14 FSK.

Фиг.2 является диаграммой, иллюстрирующей структуру кадра данных передачи, сформированных модулем 13 обработки данных кадра. Как иллюстрирует фиг.2, данные передачи одного кадра содержат область для слова синхронизации, область для информации идентификации канала, область для информации управления и область для речевых данных, разделенную на несколько блоков. В виде определенного примера один блок речевых данных является речевыми данными, соответствующими звуку продолжительностью 20 мс, и посредством включения четырех блоков речевых данных в кадр могут быть переданы речевые данные, соответствующие звуку 80 мс. Следует отметить, что словом синхронизации являются данные, имеющие заданный шаблон кода, используемый для процесса синхронизации на принимающем конце, информацией идентификации канала являются данные для идентификации каналов радиосвязи и функциональных каналов и информацией управления являются данные для передачи информации ID (идентификатора) и т.д.

Также модуль 13 обработки данных кадра выполняет установку для инициации вывода немодулированного несущего сигнала из устройства 100 радиосвязи, соответствующего интервалу отсутствия звука, обнаруженному датчиком 12 наличия/отсутствия звука. В виде определенного примера модуль 13 обработки данных кадра изменяет речевые данные в периоде времени, обнаруженном как интервал отсутствия звука, на основе сигнала идентификации наличия/отсутствия звука из датчика 12 наличия/отсутствия звука, на установочные данные отсутствия модуляции для инициации вывода из устройства 100 радиосвязи немодулированного несущего сигнала. Дополнительно, когда модуль 13 обработки данных кадра изменяет речевые данные в периоде времени, обнаруженном как интервал отсутствия звука, на установочные данные отсутствия модуляции, он формирует данные передачи, которые обеспечивают возможность определения информацией идентификации канала интервала отсутствия звука. Например, информация идентификации канала содержит 4 бита отличительных данных отсутствия модуляции, которые соответствуют областям 4 блоков речевых данных, содержащихся в данных передачи одного кадра, соответственно. Тогда, например, установка может быть сделана, например, так что когда бит, соответствующий области, используемой для передачи речевых данных, сформированных схемой 11 кодирования речи, установлен в "0", бит, соответствующий области для речевых данных, измененных на установочные данные отсутствия модуляции, устанавливают в "1".

Модулятор 14 FSK состоит, например, из схемы PLL (фазовой автоматической подстройки частоты), содержащей генератор управления напряжением и опорный генератор, DDS (Прямой Цифровой Синтезатор) или схему ортогональной модуляции и т.д., и формирует волновой сигнал, модулированный FSK (частотная манипуляция), на основе данных передачи из модуля 13 обработки данных кадра. Также модулятор 14 FSK формирует немодулированный волновой сигнал, такой как немодулированный несущий сигнал, например, посредством остановки операции модуляции FSK, когда данные передачи из модуля 13 обработки данных кадра являются установочными данными отсутствия модуляции. Выходной сигнал из модулятора 14 FSK, такой как модулированный волновой сигнал или немодулированный несущий сигнал, сформированный модулятором 14 FSK, передают на схему 15 передачи. Схема 15 передачи состоит, например, из преобразователя с повышением частоты и усилителя мощности и т.д. и на основе выходного сигнала из модулятора 14 FSK формирует сигнал RF полосы частот, соответствующий радиоканалу, используемому устройством 100 радиосвязи, и подает (его) на антенну 16. Например, схема 15 инициирует передачу и вывод из антенны 16 волнового сигнала модулированного FSK с четырьмя уровнями или немодулированного несущего сигнала, сформированного модулятором 14 FSK, на полосе частот радиосвязи, соответствующей радиоканалу.

Далее будут описаны операции устройства 100 радиосвязи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.3 является блок-схемой, иллюстрирующей пример процесса, выполняемого в устройстве 100 радиосвязи. Начиная процесс, иллюстрируемый на фиг.3, устройство 100 радиосвязи сначала выполняет установку по умолчанию для начала речевого вызова (разговора) (этап S101).

Более конкретно, когда устройство 100 радиосвязи вызывает устройство терминала связи другой стороны, оно начинает операцию передачи сигналов RF во внешнее устройство, такое как устройство терминала связи другой стороны (или заданное устройство ретрансляции), посредством начала подачи мощности на каждую часть, иллюстрируемую фиг.1, например, в ответ на операцию включения (например, нажатия) переключателя PTT (нажать для разговора) (не изображен).

Соответственно, начинается речевой вызов, микрофон 10 захватывает извне звук для формирования речевого сигнала и передает в схему 11 кодирования речи (этап S102). В схеме 11 кодирования речи формируют речевые данные посредством оцифровки речевого сигнала из микрофона 10 и передают в модуль 13 обработки данных кадра (этап S103). Здесь, датчик 12 наличия/отсутствия звука проверяет уровень речевого сигнала, выведенного из микрофона 10, в каждый заданный период времени (например, 20 мс) и определяет, является ли он интервалом наличия звука или интервалом отсутствия звука (этап S104).

Когда датчик 12 наличия/отсутствия звука определяет, что это - интервал наличия звука (этап S104; наличие звука), модуль 13 обработки данных кадра формирует данные передачи, имеющие структуру кадра, иллюстрированную фиг.2, которые содержат речевые данные, переданные из схемы 11 кодирования речи (этап S105). С другой стороны, когда датчик 12 наличия/отсутствия звука решает, что это - интервал отсутствия звука (этап S104; отсутствие звука), модуль 13 обработки данных кадра формирует данные передачи, в которых соответствующая интервалу отсутствия звука часть речевых данных, переданных из схемы 11 кодирования речи, была изменена на установочные данные отсутствия модуляции (этап S106). Здесь, модуль 13 обработки данных кадра устанавливает область, в которой речевые данные были изменены на установочные данные отсутствия модуляции, идентифицируемую как интервал отсутствия звука, отличительными данными отсутствия модуляции, содержащимися в информации идентификации канала. Соответственно, данные передачи, сформированные в модуле 13 обработки данных кадра, передают в модулятор 14 FSK.

Модулятор 14 FSK выполняет установку для операции модуляции FSK на основе данных передачи из модуля 13 обработки данных кадра (этап S107). Здесь, когда данные передачи содержат установочные данные отсутствия модуляции, модулятор 14 FSK формирует немодулированный несущий сигнал, например, останавливая операцию модуляции FSK в период времени, соответствующий длине установочных данных отсутствия модуляции. С другой стороны, для части, в которой данные передачи содержат слово синхронизации, информацию идентификации канала или информацию управления, или речевые данные, сформированные схемой 11 кодирования речи, модулятор 14 FSK выполняет операцию модуляции FSK, которая соответствует данным передачи, принятым из модуля 13 обработки данных кадра, и формирует сигнал FSK с четырьмя уровнями, например, на полосе частот радиосвязи, которая соответствует беспроводному каналу. Следует отметить, что модулятор 14 FSK не ограничен модулятором, который формирует сигнал FSK с четырьмя уровнями в полосе частот радиосвязи, но может быть тем, который формирует сигнал заданной полосы Промежуточной Частоты (IF). Модулированный сигнал полосы частот радиосвязи (или полосы Промежуточной Частоты), соответственно сформированный модулятором 14 FSK, передают в схему 15 передачи.

Схема 15 передачи инициирует вывод вовне сигнала RF из устройства 100 радиосвязи посредством преобразования (преобразования с повышением частоты) к полосе частот канала радиосвязи, которая передает частоту сигнала, переданного из модулятора 14 FSK, или усиления сигнала и подачи его на антенну 16 (этап S108). Также устройство 100 радиосвязи определяет, завершить речевой вызов или нет (этап S109). Здесь, например, в ответ на операцию выключения переключателя PTT, если определено, что речевой вызов должен быть завершен (этап S109; Да), то делается установка для завершения-вызова для завершения речевого вызова (этап S110). С другой стороны, когда на этапе S109 определено, что речевой вызов не должен быть завершен, а должен продолжаться (этап S109; Нет), оно (устройство) возвращается к процессу этапа S102 и продолжает выполнять процесс формирования речевого сигнала и т.д.

Следует отметить, что в процессах от этапа S102 до этапа S108 не обязательно последовательно выбирают и выполняют только один из процессов, но несколько процессов могут выполняться параллельно, посредством разделения процессов по всем частям устройства 100 радиосвязи.

Затем согласно фиг.4(A) и фиг.4(B) будет описан пример определенной операции устройства 100 радиосвязи. Здесь фиг.4(A) иллюстрирует пример сигналов, выводимых из модуля 13 обработки данных кадра в модулятор 14 FSK в устройстве 100 радиосвязи. Фиг.4(B) иллюстрирует пример операции вывода сигналов схемой 15 передачи в устройстве 100 радиосвязи.

Например, как иллюстрирует фиг.4(A), в период времени до момента T1 в ответ на обнаружение датчиком 12 наличия/отсутствия звука интервала наличия звука модуль 13 обработки данных кадра включает речевые данные, сформированные схемой 11 кодирования речи, в данные передачи, имеющие структуру кадра, как иллюстрирует фиг.2, и выводит в модулятор 14 FSK. Здесь в примере, иллюстрируемом фиг.4(A), речевые данные, сформированные схемой 11 кодирования речи, являются прямоугольным волновым сигналом, состоящим из уровней с четырьмя сигналами, в виде последовательности данных четырехуровневых символов.

Здесь модулятор 14 FSK выводит в схему 15 передачи в период времени до момента времени T1 посредством выполнения операции модуляции FSK волновой сигнал, модулированный FSK с четырьмя уровнями, соответствующий данным передачи из модуля 13 обработки данных кадра. В ответ на эту операцию модуляции FSK модулятора 14 FSK схема 15 передачи выполняет на волновом сигнале, модулированном FSK с четырьмя уровнями, усиление мощности и т.д. и инициирует его вывод из устройства 100 радиосвязи в период времени до момента T1, как иллюстрирует фиг.4(B).

Тогда период времени от момента T1 до момента T2 соответствует периоду передачи речевых данных, соответствующих периоду времени, который датчик 12 наличия/отсутствия звука обнаруживает как интервал отсутствия звука в данных передачи, имеющих структуру кадра, как иллюстрирует фиг.2. В этом случае из модуля 13 обработки данных кадра вместо речевых данных, сформированных схемой 11 кодирования речи, выводится сигнал данных передачи нулевого уровня в качестве установочных данных отсутствия модуляции, например, как иллюстрирует фиг.4(A).

В этом случае в ответ на сигнал данных передачи, выведенный из модуля 13 обработки данных кадра с момента T1 до момента T2, являющийся (сигналом) нулевого уровня, модулятор 14 FSK инициирует вывод схемой 15 передачи немодулированного несущего сигнала из устройства 100 радиосвязи, как иллюстрирует Фиг.4(B), например, останавливая операцию модуляции FSK.

Период времени, в который, соответственно, выводится немодулированный несущий сигнал, может быть определен устройством терминала связи на конце приема с использованием отличительных данных отсутствия модуляции, содержащихся в информации идентификации канала в данных передачи, имеющих структуру кадра, как иллюстрирует фиг.2. В период времени, в который выводится немодулированный несущий сигнал, в устройстве терминала связи на конце приема не может быть выполнена обработка синхронизации, такая как воспроизведение часов, и, ожидается, что операция приема будет нестабильной. Следовательно, обеспечение возможности определения устройством терминала связи на конце приема периода отсутствия модуляции с использованием отличительных данных отсутствия модуляции может предотвратить нестабильность операции приема. То есть устройство терминала связи на конце приема может избежать нестабильных операций в области для немодулированных речевых данных посредством прерывания выполнения обработки синхронизации в период времени отсутствия модуляции, идентифицированный с использованием отличительных данных отсутствия модуляции, содержащихся в информации идентификации канала, и перехода в состояние «свободного хода», которое поддерживает синхронизацию воспроизводства часов, например, такое как (автономное) функционирование схемы демодуляции на автономной частоте.

Также тот факт, что в период отсутствия модуляции речевые данные, сформированные схемой 11 кодирования речи, не передают, предотвращает устройство терминала связи на конце приема от вывода звука. Следовательно, в случае определения устройством терминала связи на конце приема периода отсутствия модуляции с использованием отличительных данных отсутствия модуляции возможно выведение звука, который звучит естественно для пользователей, посредством повторного использования предыдущих речевых данных или использования предварительно подготовленных фиксированных данных, таких как фоновый шум.

Кроме того, в период времени от момента T2 в ответ на обнаружение датчиком 12 отсутствия/наличия звука его (периода) как интервала наличия звука (или к моменту передачи слова синхронизации в данных передачи последующего кадра) модуль 13 обработки данных кадра выводит в модулятор 14 FSK последовательность данных четырехуровневых символов, соответствующую речевым данным (или заданному слову синхронизации), сформированным схемой 11 кодирования речи. В период времени от момента T2 модулятор 14 FSK выводит волновой сигнал, модулированный FSK с четырьмя уровнями, в схему 15 передачи посредством выполнения операции модуляции FSK в отношении данных передачи из модуля 13 обработки данных кадра. Следовательно, в период времени от момента T2 схема 15 передачи инициирует вывод из устройства 100 радиосвязи волнового сигнала, модулированного FSK с четырьмя уровнями.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению, когда датчиком 12 наличия/отсутствия звука обнаружен интервал отсутствия звука, в той области данных передачи, имеющих структуру кадра, которую используют для передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, модулятором 14 FSK формируется немодулированный волновой сигнал, и из устройства 100 радиосвязи выводится немодулированный несущий сигнал. Здесь немодулированный несущий сигнал содержит только компоненты частоты, соответствующие центральной частоте канала радиосвязи, используемого устройством 100 радиосвязи, и может быть замечено только небольшое расширение спектра сигнала передачи. Следовательно, выводится сигнал RF с существенно более узкой полосой частот, чем волновой сигнал, модулированный FSK с четырьмя уровнями, и воздействия на смежных каналах могут быть уменьшены.

В этом случае уровень помех со смежными каналами является средним числом продолжительности времени, где выводится нормальный волновой сигнал, модулированный FSK с четырьмя уровнями, соответствующий речевым данным в интервале наличия звука или данным передачи, отличным от речевых данных, и продолжительности времени, где выводится немодулированный несущий сигнал, соответствующий речевым данным в интервале отсутствия звука. Следовательно, чем большее количество интервалов обнаружено датчиком 12 наличия/отсутствия звука в качестве интервалов отсутствия звука, тем более может быть уменьшен уровень помех со смежными каналами, и тем более это соответствует для суженных полос частот каналов связи и уменьшает воздействие на смежные каналы.

Также в области для информации идентификации канала данных передачи, имеющих структуру кадра, содержатся отличительные данные отсутствия модуляции, которые позволяют определить интервал отсутствия звука. Это обеспечивает возможность выполнения управления во избежание нестабильных операций, таких, которые определяют период времени, в который передают немодулированный несущий сигнал, и, например, прерывания обработки синхронизации в течение определенного периода в устройстве терминала связи на конце приема.

Настоящее изобретение не ограничено описанным выше вариантом осуществления, и могут быть осуществлены различные модификации и приложения. То есть, хотя в описанном выше варианте осуществления описывается, что в период передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, выводится немодулированный несущий сигнал, это не ограничивает изобретение, и могут использоваться другие способы, которые позволяют уменьшить воздействия на смежные каналы.

Например, в период передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, может выводиться волновой сигнал, модулированный FSK с двумя уровнями, посредством выбора из четырех символов (кодов) (например, -3, -1, +1 и +3), используемых при модуляции с четырьмя уровнями, только двух символов (например, -1 и +1) с малой степенью модуляции, то есть с малым сдвигом от частоты несущей (центральной частоты канала).

В этом случае, как в период времени от момента T1 до момента T2, иллюстрируемый на фиг.4(A), например в период передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, обнаруженному датчиком 12 наличия/отсутствия звука, модуль 13 обработки данных кадра вместо речевых данных, сформированных схемой 11 кодирования речи, непрерывно выводит последовательность символов, указывающую "-1, +1". Тогда модулятор 14 FSK инициирует вывод схемой 15 передачи модулированного FSK волнового сигнала, сформированного в соответствии с символом "+1" и символом "-1", из устройства 100 радиосвязи, например, в период времени от момента T1 до момента T2. То есть в период передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, из модулятора 14 FSK передают в схему 15 передачи волновой сигнал, модулированный FSK с двумя уровнями, и из устройства 100 радиосвязи выводится модулированный волновой сигнал, сформированный поочередным применением модуляции FSK, соответствующей двум символам "+1" и "-1".

В случае, когда волновой сигнал, модулированный FSK с двумя уровнями, выводится даже в период передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, так как в устройстве терминала связи на конце приема может быть выполнена обработка синхронизации, такая как воспроизводство часов, то может быть опущена отличительная информация отсутствия модуляции, которая содержится в информации идентификации канала в варианте осуществления, описанном выше. Альтернативно, даже если волновой сигнал, модулированный FSK с двумя уровнями, выводится в период передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, интервал отсутствия звука может быть определен в устройстве терминала связи на конце приема посредством включения в информацию идентификации канала отличительных данных отсутствия модуляции, способом, идентичным способу описанного выше варианта осуществления. То есть, так как данные, переданные в области для речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, являются данными, отличными от действительных речевых данных, сформированных схемой 11 кодирования речи, то включение отличительных данных отсутствия модуляции в информацию идентификации канала позволяет устройству терминала связи на конце приема определять период времени, в который передают недействительные речевые данные. В период времени, в который устройство терминала связи на конце приема определяет передачу недействительных речевых данных, может выводиться звук, который звучит естественно для пользователей, посредством повторного использования предыдущих речевых данных или использования предварительно подготовленных фиксированных данных, таких как фоновый шум, как в описанном выше варианте осуществления.

В вышеупомянутом варианте осуществления также описано, что при обнаружении датчиком 12 наличия/отсутствия звука интервала отсутствия звука модуль 13 обработки данных кадра инициирует вывод немодулированного несущего сигнала из устройства 100 радиосвязи посредством изменения речевых данных, сформированных схемой 11 кодирования речи, в установочные данные отсутствия модуляции в области для речевых данных в кадре. Однако настоящее изобретение не ограничено этим и может использовать любую конфигурацию для остановки операции модуляции FSK модулятора 14 FSK. Например, в момент вывода речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука, в данных передачи модуль 13 обработки данных кадра может передавать в модулятор 14 FSK сигнал управления отсутствия модуляции для инициации вывода немодулированного несущего сигнала (или сигнала промежуточной частоты) из модулятора 14 FSK, независимо от данных передачи, имеющих структуру кадра, как иллюстрирует фиг.2.

Кроме того, речевые данные, выводимые из схемы 11 кодирования речи в модуль 13 обработки данных кадра, и данные передачи, выводимые из модуля 13 обработки данных кадра в модулятор 14 FSK, могут быть подвергнуты заданному процессу шифрования для обеспечения секретности речевого вызова.

Изобретение относится к радиосвязи. Когда датчик наличия/отсутствия звука обнаруживает интервал отсутствия звука, немодулированный несущий сигнал выводят в области, используемой для передачи речевых данных, которые содержатся в данных передачи, имеющих структуру кадра, и которые соответствуют интервалу отсутствия звука. То есть, модулятор частотной манипуляции (FSK) инициирует вывод схемой передачи немодулированного несущего сигнала из устройства радиосвязи в области, используемой для передачи речевых данных, соответствующих интервалу отсутствия звука. Тем временем, в областях, отличных от интервала отсутствия звука, выводят волновой сигнал, модулированный FSK с четырьмя уровнями. В области информации идентификации канала, содержащейся в данных передачи, имеющих структуру кадра, содержатся отличительные данные отсутствия модуляции для обеспечения возможности определения интервала отсутствия звука, и они обеспечивают устройству терминала связи на принимающем конце возможность избежать любых нестабильных операций. Техническим результатом является сужение полос частот каналов связи и уменьшение воздействия на смежные каналы. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство радиосвязи, содержащее
средство формирования речевых данных для формирования кодированных в цифровом виде речевых данных из поступающего речевого сигнала,
средство формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных средством формирования речевых данных, в виде речевых данных с n-уровневыми символами, где n является целым число, равным или большим 2,
средство модуляции FSK для формирования модулированного FSK сигнала, соответствующего данным передачи, сформированным средством формирования данных кадра, посредством n-уровневого модулирования FSK несущего волнового сигнала, причем при модулировании упомянутого несущего волнового сигнала формируют модулированный FSK сигнал, имеющий любой уровень n-уровневой модуляции FSK,
средство передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного средством модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и
средство обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия и интервала отсутствия звука поступающего речевого сигнала, и
причем средство формирования данных кадра заменяет речевые данные, сформированные средством формирования речевых данных, в интервале отсутствия звука, обнаруженном средством обнаружения наличия/отсутствия звука, установочными данными отсутствия модуляции, содержащими данные символов, имеющие уровень, отличный от n-уровневого символа, и
при этом средство модуляции FSK выводит немодулированный несущий сигнал в ответ на установочные данные отсутствия модуляции в данных кадра.

2. Устройство радиосвязи по п.1, отличающееся тем, что средство модуляции FSK останавливает операцию модуляции FSK в ответ на установочные данные отсутствия модуляции.

3. Устройство радиосвязи по п.1 или 2, отличающееся тем, что средство формирования данных кадра формирует данные передачи, в которых данные идентификации для идентификации интервала отсутствия звука содержатся в кадре, содержащем область, используемую для передачи речевых данных, сформированных средством формирования речевых данных, в интервале отсутствия звука, обнаруженном средством обнаружения наличия/отсутствия звука.

4. Устройство радиосвязи, содержащее
средство формирования речевых данных для формирования оцифрованных речевых данных посредством захвата звука,
средство формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных средством формирования речевых данных,
средство модуляция FSK для формирования сигнала, модулированного FSK с четырьмя уровнями, соответствующего данным передачи, сформированным средством формирования данных кадра,
средство передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного средством модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и
средство обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука для звука, захваченного средством формирования речевых данных, и
причем средство модуляции FSK формирует сигнал, модулированный FSK с двумя уровнями, соответствующий предварительно определенным недостоверным речевым данным, содержащий двухуровневые символы, которые выбраны из четырехуровневых символов, соответствующих интервалу отсутствия звука, обнаруженному средством обнаружения наличия/отсутствия звука, и имеющие малый сдвиг от несущей частоты.

5. Способ радиосвязи посредством устройства радиосвязи, содержащий
этап формирования речевых данных для формирования кодированных в цифровом виде речевых данных из поступающего речевого сигнала,
этап формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных на этапе формирования речевых данных, в виде речевых данных с n-уровневыми символами, где n является целым числом, равным или большим 2,
этап модуляции FSK для формирования модулированного FSK сигнала, соответствующего данным передачи, сформированным на этапе формирования данных кадра, посредством n-уровневого модулирования FSK несущего волнового сигнала, причем при модулировании несущего волнового сигнала формируют модулированный FSK сигнал, имеющий любой уровень n-уровневой модуляции FSK,
этап передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного на этапе модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и
этап обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука поступающего речевого сигнала, и
причем на этапе формирования данных кадра заменяют речевые данные, сформированные на этапе формирования речевых данных, на интервале отсутствия звука, обнаруженном на этапе обнаружения наличия/отсутствия звука, на установочные данные отсутствия модуляции, содержащие данные символов, имеющие уровень, отличный от n-уровневого символа, и
при этом на этапе модуляции FSK выводят немодулированный несущий сигнал в ответ на установочные данные отсутствия модуляции в данных кадра.

6. Способ радиосвязи посредством устройства радиосвязи, содержащий
этап формирования речевых данных для формирования оцифрованных речевых данных посредством захвата звука,
этап формирования данных кадра для формирования данных передачи, имеющих структуру кадра, содержащую область, используемую для передачи речевых данных, сформированных на этапе формирования речевых данных,
этап модуляции FSK для формирования сигнала, модулированного FSK с четырьмя уровнями, соответствующего данным передачи, сформированным на этапе формирования данных кадра,
этап передачи для передачи модулированного сигнала, сформированного на этапе модуляции FSK, во внешнее устройство в заданной полосе частот радиосвязи, и
этап обнаружения наличия/отсутствия звука для обнаружения интервала наличия звука и интервала отсутствия звука для звука, захваченного на этапе формирования речевых данных, и
при этом этап модуляции FSK содержит этап формирования волнового сигнала, модулированного FSK с двумя уровнями, соответствующего предварительно определенным недостоверным речевым данным, содержащего двухуровневые символы из четырехуровневых символов, которые выбирают из четырехуровневых символов, соответствующих интервалу отсутствия звука, обнаруженному на этапе обнаружения наличия/отсутствия звука, и имеющие малый сдвиг от несущей частоты.