專利名稱：調(diào)制解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器用于編碼一個語音信號，將該編碼的語音信號轉(zhuǎn)換為一個傳輸頻帶信號，將該傳輸頻帶發(fā)射到一個模擬傳輸線路上，從該模擬傳輸線路接收傳輸頻帶信號，將該傳輸頻帶信號轉(zhuǎn)換為一個代碼，并將其譯碼為一個語音信號。這些技術(shù)對于通過一個單獨的模擬傳輸線路將語音信號及數(shù)據(jù)信號傳輸出去的語音多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器是重要的。
在通過一個模擬傳輸線路僅傳輸語音時，僅需通過傳輸線路以原始模擬格式發(fā)射該語音信號。但是，在一個語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器的情況下，在發(fā)送端，模擬語音信號首先被轉(zhuǎn)換為一個多位代碼；然后與一個數(shù)據(jù)信號一起被提供給發(fā)送器。在一個常規(guī)調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送器中，輸入的數(shù)字信號被調(diào)制并轉(zhuǎn)換為一個傳輸頻帶信號以通過模擬線路傳輸。在接收端，接收器從模擬線路接收該傳輸頻帶信號，然后將其解調(diào)為數(shù)字數(shù)據(jù)，這一點與常規(guī)調(diào)制解調(diào)器的接收器中的情況相同。通過執(zhí)行與在發(fā)送端所執(zhí)行的處理相反的譯碼處理，從接收器中輸出包括在數(shù)字信號中的編碼語音，從而再生語音信號。
在進行線路轉(zhuǎn)接或轉(zhuǎn)換到用于環(huán)路檢測的一個連接時，常規(guī)的調(diào)制解調(diào)器可能立即陷入一種發(fā)散狀態(tài)(diverging condition)即不同步狀態(tài)。這時，由于在復(fù)雜的程度下，所接收的信號不能保持為靜態(tài)的，因此直到再次建立起同步為止，都從調(diào)制解調(diào)器的接收器輸出隨機數(shù)據(jù)。這種情況下，再生出具有很大的音量的刺耳的噪音。當通過一個電話接收器聽到該聲音時，會令人很不愉快。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種在陷入發(fā)散狀態(tài)時不輸出刺耳噪音的語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器。
該目的和其它的通過本發(fā)明可以得到實現(xiàn)。本發(fā)明提供了一種調(diào)制解調(diào)器，它包括一個接收器部分，用于接收來自于模擬傳輸線路的模擬信號并輸出代碼。模擬信號是由編碼的語音信號轉(zhuǎn)換過來的信號，編碼語音信號是通過將一個語音信號與除了特定代碼之外的一組代碼進行匹配而產(chǎn)生的。譯碼器部分從由發(fā)送器部分輸出的代碼恢復(fù)語音信號。檢測器部分從由接收器輸出的代碼檢測特定代碼。屏蔽部分在檢測器部分檢測到特定代碼時屏蔽譯碼器部分的輸出。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的一個語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器的方框圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的語音頻帶的頻譜圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示出轉(zhuǎn)換為基帶的語音的頻譜圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明用于編碼/譯碼的判定區(qū)域的一個例的圖。
圖5是示出本發(fā)明第一實施例中的處理的流程圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器的方框圖。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器的方框圖。為了實現(xiàn)由DSP(數(shù)字信號處理器)等所執(zhí)行的數(shù)字信號處理的大部分處理；首先由A/D轉(zhuǎn)換器10將由電話接收器(未示出)所收集的模擬語音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
通過將0.3kHz至3.4kHz頻帶范圍的語音信號(圖2)調(diào)制到1.95kHz的正交載波上，解調(diào)器部分12使用1.95kHz正交載波解調(diào)語音信號。通過該解調(diào)，將傳輸頻帶語音信號轉(zhuǎn)換為由一個包括實際和虛擬部分的復(fù)雜數(shù)字所表示的基帶語音信號(圖3)。由于基帶的最高頻率為1.6kHz，兩倍于該頻率的取樣速率，即3.2Hz應(yīng)該足夠了。如果圖2所示的傳輸頻帶信號按其原始格式進行編碼，并與數(shù)據(jù)信號多路復(fù)用，則將浪費0至0.3kHz頻帶。但是通過解多路復(fù)用一個基帶，則將消除這種浪費，從而獲得有效的編碼。
在圖4所示的分割為63個六邊形區(qū)域的復(fù)雜平面內(nèi)，編碼器部分14判定輸入復(fù)雜基帶信號所在區(qū)域，并相應(yīng)地將信號編碼為六位代碼。在圖4中，小圓圈示出信號點，六邊形僅在第一象限中示出。通過分別將第一象限中的六邊形旋轉(zhuǎn)90°,180°和270°可以得到第二，第三及第四象限中的六邊形。由于有26=64個代碼可以用6位進行壓縮，它們中的一個不作為語音代碼。
然后，6位的編碼語音信號和3位的數(shù)據(jù)信號被輸入調(diào)制解調(diào)器發(fā)送機部分。通過使用已知的調(diào)制技術(shù)共有9位被作為一個符號轉(zhuǎn)換為傳輸頻帶信號并然后發(fā)送到一個模擬傳輸線路18上。由于取樣速率為3.2kHz，所示的調(diào)制解調(diào)器以19.2kbps(=6位×3.2kHz)發(fā)送語音，以9.6kbps(=3位×3.2kHz)發(fā)送數(shù)據(jù)；即，總共28.8kbps。調(diào)制解調(diào)器接收器部分20然后從模擬傳輸線路18接收一個模擬信號，通過使用已知的解調(diào)技術(shù)對于每個符號解調(diào)出9位數(shù)據(jù)。調(diào)制解調(diào)器接收器部分20進一步輸出6位語音數(shù)據(jù)和3位數(shù)據(jù)。
譯碼器部分22通過反向執(zhí)行由編碼器部分14所執(zhí)行的轉(zhuǎn)換操作，將復(fù)雜基帶語音信號譯碼，即，通過將6位代碼與圖4中的信號點相匹配。調(diào)制器部分24通過反向執(zhí)行由解調(diào)器部件12所執(zhí)行的處理將語音符號恢復(fù)，即通過將基帶信號調(diào)制到1.95kHz的正交載波上。然后屏蔽部分26將調(diào)制器部分24的輸出乘以從檢測器部分29提供的乘數(shù)值k，并輸出結(jié)果。
只要調(diào)制解調(diào)器接收器部分20工作正常，在9位輸出中，有6位分配給表示63個代碼之一的一個語音，其中這63個代碼是由可以用6位進行表示的26=64個代碼編碼而來。但是，當調(diào)制解調(diào)器處于發(fā)散狀態(tài)時，由于所接收的信號在復(fù)雜平面內(nèi)不能保持穩(wěn)定，因而64個代碼以隨機的方式出現(xiàn)。當作為語音信號的從調(diào)制解調(diào)器接收器部分20所輸出的6位代碼是用于進行語音編碼的63個代碼之一，檢測器部分29輸出“1”作為乘數(shù)值k。當檢測到6位代碼不是用于進行語音編碼時，則判定調(diào)制解調(diào)器處于發(fā)散狀態(tài)，并輸出“0”作為乘數(shù)值k。由于屏蔽部分26通過將調(diào)制器部分24的輸出乘以k生成一個輸出，當調(diào)制解調(diào)器處于發(fā)散狀態(tài)時，不管調(diào)制器24的輸出為何值，乘法結(jié)果總是0。因而，屏蔽部分26將來自于調(diào)制器部分24的異常噪音輸出屏蔽掉了。
圖5是示出在本發(fā)明第一實施例中的檢測器部分29、譯碼器部分22、調(diào)制器部分24和屏蔽部分26的操作的流程圖。在圖5中，對于6位輸入(步驟1000)，判斷它是否是異常代碼(步驟1002)。如果是異常代碼，乘數(shù)值設(shè)置為“0”(步驟1004)。如果6位輸入是一個語音代碼，則乘數(shù)值k被設(shè)置為“1”(步驟1006)。在步驟1008，輸入代碼被譯碼語音基帶信號。在步驟1010，基帶信號被調(diào)制為傳輸頻帶信號。在步驟1012，輸出與k相乘，在步驟1014，乘法結(jié)果被饋入D/A轉(zhuǎn)換器28，然后處理返回步驟1000。
現(xiàn)在參考圖1,D/A轉(zhuǎn)換器28將屏蔽部分26的輸出即數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)換為輸出的模擬信號。
即使調(diào)制器未處于發(fā)散狀態(tài)，也可能發(fā)生由于傳輸錯誤而從調(diào)制解調(diào)器接收器部分20臨時輸出無用的代碼的情況。進而，在發(fā)散條件下，所有64個代碼的隨機值以同樣的出現(xiàn)頻率輸出。當取樣速率為3.2kHz時，每秒輸出3200個代碼，每64個代碼中的一個就是異常代碼。這就意味著，每秒輸出3200×1/64=50個異常代碼。因此，希望對一預(yù)定時間內(nèi)所檢測到的異常代碼的數(shù)量進行計數(shù)。進而，根據(jù)本發(fā)明的屏蔽如果在檢測到的數(shù)量超過一預(yù)定閥值時可以在若干秒內(nèi)保持有效。這樣，不僅調(diào)制解調(diào)器的發(fā)散狀態(tài)可以被可靠地檢測出以屏蔽異常噪音，也可防止當調(diào)制解調(diào)器未處于發(fā)散狀態(tài)時由于臨時輸出的異常代碼而引起的語音中斷。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器的方框圖。在第二實施例中，執(zhí)行上述的異常代碼計數(shù)功能。與圖1中相同的組成部分標以相同的參考標記，因而它們的說明預(yù)以省略。計數(shù)器30，在一預(yù)定時間周期內(nèi)對由檢測器部分29所檢測的異常代碼數(shù)量進行計數(shù)。對于對應(yīng)于上述預(yù)定時間的每個計數(shù)周期，計數(shù)器30被重置為“0”，然后輸出對應(yīng)于在預(yù)定時間段內(nèi)所檢測的異常代碼的數(shù)量的值。比較器32將該值與預(yù)定閥值相比較。來自于比較器32的比較結(jié)果饋入控制器34，在控制器34中，如果計數(shù)器30的計數(shù)值大于閥值，則輸出“0”作為k值，并持續(xù)若于秒。否則控制器輸出“1”作為k值。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了當調(diào)制解調(diào)器處于發(fā)散狀態(tài)時，不輸出刺耳噪音的語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器。
以上公開了本發(fā)明的最佳實施例。但是可以理解在不偏離本發(fā)明的精神的情況下可以對本發(fā)明進行各種修改和變形。
權(quán)利要求
1．一種調(diào)制解調(diào)器，包括一個編碼器，用于將一個語音信號編碼為一個代碼子集，其中所述代碼子集包括在除了一個特定代碼之外的一個代碼集中；一個接收器部分，用于接收包括所述代碼的信號；一個譯碼器部分，用于將來自于所述接收器部分的所述代碼恢復(fù)為語音信號；一個檢測器部分，用于檢測從所述接收器部分所輸出的所述代碼是否包括所述特定代碼；及一個屏蔽部分，用于當所述檢測器部分檢測到所述特定代碼時屏蔽所述譯碼器部分的輸出。
2．權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)器，其中當所述檢測器部分在某一預(yù)定時間內(nèi)檢測到出現(xiàn)多次所述特定代碼時，所述屏蔽部分屏蔽所述檢測器部分的輸出。
3．權(quán)利要求2所述的調(diào)制解調(diào)器，進一步包括用于對所述特定代碼的所述多個出現(xiàn)次數(shù)進行計數(shù)的一個計數(shù)器。
4．權(quán)利要求3所述的調(diào)制解調(diào)器，進一步包括將由所述計數(shù)器所計數(shù)的所述特定代碼的所述多個出現(xiàn)次數(shù)與一個閥值進行比較的一個比較器。
5．權(quán)利要求4所述的調(diào)制解調(diào)器，其中當所述特定代碼的所述多個出現(xiàn)次數(shù)超過所述閥值時，所述屏蔽部分屏蔽所述譯碼器部分的輸出。
6．權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)器，進一步包括一個調(diào)制器部分，用于將所述譯碼器部分的輸出從基帶轉(zhuǎn)化為傳輸頻帶。
7．權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)器，其中所述代碼是6位代碼。
8．權(quán)利要求7所述的調(diào)制解調(diào)器，其中所述特定代碼是64位代碼之一。
9．權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)器，其中所述代碼的子集是通過匹配一個語音信號產(chǎn)生的。
10．權(quán)利要求1所述的調(diào)制解調(diào)器，其中模擬信號最大頻率為1.6kHz。
11．一種用于防止調(diào)制器中的發(fā)散狀態(tài)的方法，所述方法包括步驟將語音信號編碼為代碼的子集，其中所述代碼子集包括在除一特定代碼之外的一個代碼集中；接收包括所述代碼的傳輸信號；譯碼代碼以生成語音信號；及檢測傳輸信號中所述特定代碼的出現(xiàn)；及當檢測到所述特定出現(xiàn)了一定次數(shù)時，將語音信號乘以“0”。
12．權(quán)利要求11所述的方法，其中編碼的語音信號最大頻率為1.6kHz。
13．權(quán)利要求11所述的方法，其中所述代碼是6位代碼。
14．權(quán)利要求13所述的方法，其中所述特定代碼是64個代碼之一。
15．權(quán)利要求11所述的方法，其中當未檢測到所述特定代碼時，語音信號乘以一個非“0”值。
16．權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)定的出現(xiàn)次數(shù)為1。
17．權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)定的出現(xiàn)次數(shù)大于1。
全文摘要
本發(fā)明用于當一個語音/數(shù)據(jù)多路復(fù)用調(diào)制解調(diào)器處于發(fā)散狀態(tài)時防止刺耳噪音產(chǎn)生。通過包括一個編碼器部分14的調(diào)制解調(diào)器來實現(xiàn)該目的，其中通過將一個語音信號與可以用6位表示的64個代碼中的63個代碼進行匹配來編碼該語音信號。當檢測器部分28檢測到未使用代碼時，所生成的語音信號被屏蔽。
文檔編號H03M7/00GK1237833SQ99106308
公開日1999年12月8日 申請日期1999年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月7日
發(fā)明者村田博康 申請人:富士通株式會社