專利名稱：Cdma系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，屬移動通訊設備制造領域。
背景技術：
傳統(tǒng)上，有兩種方法可以識別具有固有頻率的音頻通過軟件進行頻率分析或使用音頻檢測硬件。軟件分析可以精確識別特定的聲音頻率，而音頻檢測硬件可以不占用處理器資源獨立工作。
發(fā)明內容
設計的目的是要以有效的成本確定CDMA移動電話呼出方精確的應答時間。由于沒有一種強制信號能夠區(qū)分振鈴回應狀態(tài)和接聽狀態(tài)，本發(fā)明采用振鈴音頻的頻率信息來進行可靠的應答狀態(tài)檢測。另外還介紹了一種新的音頻分析方法，它在函數性上超過傳統(tǒng)的方法并能滿足低成本的要求。
設計方案在CDMA系統(tǒng)中，由于高頻的CELP編碼數據每一數據幀中都包含音頻遲滯，自由得對輸入的CELP編碼音頻信號進行粗略的頻率分析是可以實現的。利用音頻遲滯信息和幀到達的間隔，就可以計算出輸入的音頻信號的頻率信息。
成功的音頻應答檢測算法需要應付全世界所有不同振鈴的音調。由于回應振鈴有大量不同的種類(至少96個不同的國家采用87種獨特的音調)，若該算法僅能檢測事先確定的音調是沒有實際意義的。而且，指定某種音頻需要用戶進行輸入或對地區(qū)信息的了解，這降低了移動電話設備的用戶友好性。因此，需要引入一種能夠識別音頻模式的智能方法。在振鈴中，音調在很長的一段時間內有穩(wěn)定的音頻，所以頻率分析不需要很高的分辨率。CDMA系統(tǒng)中的聲音數據進入CELP編碼的語音包，所有高數據率幀都包含音頻遲滯信息。語音幀以20毫秒的幀間隔到達，這對分析提供了很好的時序參考和足夠的分辨率。通過利用音頻遲滯和幀間隔，便可以很小的計算量完成粗略的頻率分析。
本算法利用前向通信聲音幀中的音頻遲滯和時序間隔實現音頻探測。算法有兩個過程識別和檢測。識別過程檢測并記錄下呼叫過程中固有音頻的參數；檢測過程使用記錄下的參數追蹤固有音頻。這里對音調和跳變參數設置一定的限制，保證記錄的音頻屬于有效的振鈴范圍。加窗的去抖動技術用于獲得平滑的方波，以方便進行高效的分析。由于音頻遲滯有大量不同種類，為了精確分析，它們的值需要進行濾波。一個簡單的低通濾波器就能得到不錯的結果，但是同時也會在最大音頻遲滯上引入不希望的誤差。用加窗的去抖動濾波器代替就能在音頻遲滯上獲得較好的效果。去抖動濾波器保留一部分已采樣值為一個列表。從這個濾波器輸出的值將是加窗中的最大值。試驗結果顯示去抖動濾波器在平滑音頻遲滯方面工作得很好。
為了獲得精確的檢測，信號首先經過去抖動濾波器。濾波后的信號先經過音頻識別過程的識別。下述各種對音頻不同特性的限制需要在這個過程中進行驗證，用來檢測音頻的有效性①檢測到的第一個音頻必須包含有信號階段和休止階段；②音頻必須在期望的回應振鈴的音頻范圍之內；③跳變必須在標準注明的范圍之內；一旦識別到一種有效的音調信號，就將它的特性記錄下來以便于對接下來的聲音信號進行連續(xù)的檢測。記錄的特性包含有信號階段中和信號跳變中最大的音頻遲滯。當記錄下一個音頻后，就對其進行連續(xù)的跟蹤直到音頻消失。在檢測到的遲滯值與記錄下的參數相比發(fā)生過多的偏離后，或者在一段遲滯后沒有記錄到音頻，則算法報告應答的發(fā)生。
算法可以進一步被分成3個分離的了過程跳變檢測，音頻識別和連續(xù)檢測。跳變檢測過程應用去抖動濾波器對輸入信號濾波，并在檢測到音頻遲滯的變化時調用合適的過程。在有效的音頻參數得到識別和記錄之前，音頻遲滯的跳變導致對音頻識別過程的調用。音頻識別過程分析濾波后的音頻遲滯值以獲得音調和跳變信息。如果在一個相對長的時間內，不能識別出音頻，那么算法超時并報告檢測到應答。當識別一種有效的音頻則記錄下其參數。在音頻參數記錄下之后，濾波后的音頻遲滯值的跳變導致對連續(xù)檢測的調用。連續(xù)檢測過程將記錄下的音頻參數作為參照，驗證傳來的每一個音頻采樣。如果太多的幀與期望的音頻值相比發(fā)生偏移，那么就意味著檢測到了應答。
CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，它包括新的一幀、語音識別裝置、語音信號檢測裝置、等待下一幀及接聽裝置構成，新的一幀中未檢測到合法的語音信號至語音識別裝置、新的一幀中記錄到合法的語音至語音信號檢測，語音識別裝置中潛在的語音信號至等待下一幀、超時至已接聽裝置，語音信號檢測中語音吻合至等待下一幀、過多的偏移信號至已接聽裝置。
圖1顯示了一種典型的振鈴的音頻遲滯信息的瞬態(tài)圖。
圖2顯示了音頻遲滯信息。
圖3的上面一副圖顯示了兩種不同的正弦波形。
圖4是CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備方框示意圖。
具體實施方式
在CELP語音重建時查找相應的編碼本時需要使用音頻遲滯。它是語音幀的計算音頻。對于固定的音調，音頻遲滯在頻率分析中尤其有用。圖1顯示了一種典型的振鈴的音頻遲滯信息的瞬態(tài)圖。該瞬時圖跨度大約24秒。在19秒時電話被接聽。開始的2.5秒鐘前向語音通道中沒有聲音。2.5秒-19秒之間，有周期性的振鈴音頻存在。第一個回應振鈴的循環(huán)周期(2.5-4秒)是不完整的，這是由于移動設備的2.5秒的“聾”階段。雖然在響鈴回應階段中的響鈴信號并沒有很完美的平坦穩(wěn)定期，還是能觀察到值為16.4的尖峰。通過采用去抖動濾波器可以消除尖峰信號，這將在之后段落中闡述。
有必要注意到一點，零遲滯階段可能意味著零聲音振幅，也可能意味著沒有可用的音調信息。出于分析的目的，我們可以將沒有音頻信息看成相當于零聲音振幅，因為在空幀中，只有很少需要了解的頻率信息。顯然，通過分析音頻遲滯信息，我們還可以確定何時有聲音活動存在。這在圖2中用圖顯示出來，其中藍色信號代表聲音振幅而綠色信號是音頻遲滯的值。音頻遲滯的開始和結束與聲音振幅的開始和結束吻合得非常好。
音頻遲滯的值甚至還可以在雙音頻信號中提供很好的參考。雙音頻信號最終的音頻遲滯是混合信號中頻率較高的聲波，它可以通過在信號中疊加不同頻率的雙正弦波形觀察到。圖3的上面一副圖顯示了兩種不同的正弦波形綠色波形是440赫茲的余弦波，紅色波形是480赫茲余弦波。這些波形的合成可以得到下半部分圖里的以40赫茲調制的460赫茲波形。由于音頻遲滯通常顯示出混合信號的較高頻率成分，所以這個雙音頻信號的期望音頻遲滯是17.4(也就是460赫茲)。圖1和圖2中的回應振鈴就是由440赫茲和480赫茲信號組成的。在圖1中，可以觀察到最大的音頻遲滯出現在接通階段，達到16。其中誤差僅有(16-17.4)/17.4＝-8％。
CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，它包括新的一幀1、語音識別裝置2、語音信號檢測裝置4、等待下一幀3及接聽裝置5，新的一幀1的信號輸出端一路接語音識別裝置2的信號輸入端、另一路接語音信號檢測裝置4的輸號輸入端，語音識別裝置2的信號輸出端一路接等待下一幀3的信號輸入端、另一路接已接聽裝置5的信號輸入端，語音信號檢測裝置4的信號輸出端一路接等待下一幀3的信號輸入端、另一路接已接聽裝置5的信號輸入端。新的一幀1中未檢測到合法的語音信號接語音識別裝置2信號輸入端、記錄到合法的語音接語音信號檢測裝置4信號輸入端。語音識別裝置2中潛在的語音信號超時時，其信號輸出端接已接聽裝置5的信號輸入端。語音信號檢測裝置4中語音過多的偏移信號接已接聽裝置5的信號輸入端。
需要理解到的是上述實施例只是對本實用新型的說明，而不是對本實用新型的限制，任何不超出本實用新型實質精神的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，其特征是它包括新的一幀(1)、語音識別裝置(2)、語音信號檢測裝置(4)、等待下一幀(3)及接聽裝置(5)，新的一幀(1)的信號輸出端一路接語音識別裝置(2)的信號輸入端、另一路接語音信號檢測裝置(4)的輸號輸入端，語音識別裝置(2)的信號輸出端一路接等待下一幀(3)的信號輸入端、另一路接已接聽裝置(5)的信號輸入端，語音信號檢測裝置(4)的信號輸出端一路接等待下一幀(3)的信號輸入端、另一路接已接聽裝置(5)的信號輸入端。
2.根據權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，其特征是新的一幀(1)中未檢測到合法的語音信號接語音識別裝置(2)信號輸入端、記錄到合法的語音接語音信號檢測裝置(4)信號輸入端。
3.根據權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，其特征是語音識別裝置(2)中潛在的語音信號超時時，其信號輸出端接已接聽裝置(5)的信號輸入端。
4.根據權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，其特征是語音信號檢測裝置(4)中語音過多的偏移信號接已接聽裝置(5)的信號輸入端。
專利摘要本實用新型涉及一種CDMA系統(tǒng)中對振鈴回應進行檢測的設備，它包括新的一幀、語音識別裝置、語音信號檢測裝置、等待下一幀及接聽裝置構成，新的一幀中未檢測到合法的語音信號至語音識別裝置、新的一幀中記錄到合法的語音至語音信號檢測，語音識別裝置中潛在的語音信號至等待下一幀、超時至已接聽裝置，語音信號檢測中語音吻合至等待下一幀、過多的偏移信號至已接聽裝置。
文檔編號H04M1/654GK2737089SQ200320128520
公開日2005年10月26日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權日2003年12月22日
發(fā)明者楊國文, 馬淳謙 申請人:浙江華立通信集團有限公司