專利名稱：電話測(cè)試裝置調(diào)制解調(diào)器的制作方法
電話測(cè)試裝置調(diào)制解調(diào)器
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信測(cè)試與測(cè)量，更具體地，涉及電話測(cè)試裝置調(diào)制解調(diào)器設(shè)備和方法。電話工業(yè)中的通信現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)技術(shù)人員使用被稱為電話測(cè)試裝置或者線路員手持設(shè)備的測(cè)試儀器。電話測(cè)試裝置通常包括耳機(jī)和話筒以及用于撥號(hào)輸入的鍵盤。某些型號(hào)包括字母數(shù)字顯示器。技術(shù)人員在模擬電話系統(tǒng)的安裝和故障排解中使用這種測(cè)試裝置。圖1示出了當(dāng)前的電話測(cè)試裝置10，它是包括輸入鍵盤12和字母數(shù)字顯示器14的手持設(shè)備。麥克風(fēng)16 和揚(yáng)聲器18使得技術(shù)人員能夠像使用電話一樣來使用該設(shè)備進(jìn)行聽和說。電纜20將鱷魚夾22、24以及模塊化插頭沈連接到測(cè)試裝置，以能夠連接到待測(cè)電話系統(tǒng)的電話線。測(cè)試裝置通常包括例如主叫ID和呼叫等待主叫ID等的特征。電話測(cè)試裝置不具有在測(cè)試裝置和連接到電話線路的其它設(shè)備之間進(jìn)行雙向字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的能力。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電話測(cè)試裝置，其具有調(diào)制解調(diào)功能，該調(diào)制解調(diào)功能使得能夠在該電話測(cè)試裝置和其它通過電話線路遠(yuǎn)程連接的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)字通信。因此，本公開的一個(gè)目的是提供改進(jìn)的具有數(shù)字通信能力的電話測(cè)試裝置。本公開的更進(jìn)一步的目的是提供改進(jìn)的電話測(cè)試裝置，該裝置除了打電話的功能之外還提供雙向字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。本發(fā)明的主題由該說明書的結(jié)論部分具體指出和清楚聲稱。但是，參照以下描述并結(jié)合附圖，可以最好地理解本操作的方法和系統(tǒng)與更多的優(yōu)點(diǎn)和目的，附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。


圖1是當(dāng)前的電話測(cè)試裝置的視圖；圖2是根據(jù)本公開的電話測(cè)試裝置的框圖；圖3是用于FSK信號(hào)的解調(diào)裝置的框圖；圖4是在本裝置中實(shí)現(xiàn)解調(diào)的框圖；圖5是例示輸入到低通濾波器的數(shù)字化信號(hào)的示例的圖；圖6是從低通濾波器輸出的信號(hào)的示例的圖；以及圖7是例示從閾值決定模塊輸出的信號(hào)的示例的圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本公開的優(yōu)選的實(shí)施方式的系統(tǒng)包括電話測(cè)試裝置系統(tǒng)和方法，其提供調(diào)制解調(diào)能力以使得該測(cè)試裝置能夠作為雙向字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信終端。圖2是根據(jù)本公開的電話測(cè)試裝置的框圖。測(cè)試裝置30采用處理器32，處理器32與鍵盤12'、顯示器14'、麥克風(fēng)16'、揚(yáng)聲器18'以及用于連接到電話網(wǎng)絡(luò)的接口電纜20'相連接。電源模塊34向該裝置提供工作電力，并例如可以包括電池電源、或者有線電源。在處理器之中，實(shí)現(xiàn)了調(diào)制器/解調(diào)器，該調(diào)制器/解調(diào)器與接收要解調(diào)的輸入信號(hào)的電話線路相連接，并且向處理器提供解調(diào)數(shù)據(jù)。而且，處理器調(diào)制器實(shí)現(xiàn)將用于傳送的數(shù)據(jù)供應(yīng)回至電話線路20'。另選地，在特定的實(shí)施方式中，調(diào)制器可以與處理器分離。圖3是例示針對(duì)FSK信號(hào)的解調(diào)裝置的框圖，其中，將來自電話線路20 ‘的輸入提供至FM鑒頻器(discriminator) 36。如果以硬件實(shí)現(xiàn)，則該鑒頻器包括分相器 (phasesplitter)(電容器38、電容器40、電感器42和電阻器44)以及乘法器46，乘法器46 接收原始信號(hào)和經(jīng)相移(90度)的信號(hào)并且將其輸出供應(yīng)至低通濾波器(LPF)48。將低通濾波器48的輸出供應(yīng)至閾值確定模塊50，閾值確定模塊50根據(jù)信號(hào)的電平值來確定該信號(hào)表示0還是1。從模塊50輸出的結(jié)果是1和0的二進(jìn)制數(shù)據(jù)模式，將其供應(yīng)至實(shí)現(xiàn)通用的同步/異步接收器/發(fā)送器(USART)的處理器32。進(jìn)入的信號(hào)適當(dāng)?shù)卮鞟SCII數(shù)據(jù)流， 所以處理器USART對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將字符流數(shù)據(jù)作為輸入提供至用于讀取數(shù)據(jù)的適合的軟件。該數(shù)據(jù)可以包括主叫ID信息，或者可以更重要地包括用于在測(cè)試裝置和遠(yuǎn)程裝置 (例如遠(yuǎn)程位置的另一測(cè)試裝置或測(cè)試儀器)之間通過電話線路進(jìn)行通信的例如文本或命令/控制數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)流。Tayloe在美國(guó)專利6，230，000中討論了一種模擬產(chǎn)品檢測(cè)器，其中，輸入的模擬信號(hào)通過具有4個(gè)輸出的整流開關(guān)，各輸出針對(duì)提供到檢測(cè)電容器的、輸入的信號(hào)的頻率的連續(xù)90度的部分連接。4個(gè)電容器中的每個(gè)電容器提供了輸入的0度、90度、180度和 270度處的基帶產(chǎn)品檢測(cè)值。相乘的0度和90度輸出了提供原始的信息信號(hào)。上述FM鑒頻器可以在算法上通過數(shù)字系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。圖4是在優(yōu)選的實(shí)施方式中的實(shí)現(xiàn)的框圖，參照?qǐng)D4，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)52以4倍載波速率對(duì)來自電話線路20的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。在具體的實(shí)施方式中信號(hào)適合地是FSK信號(hào)，其包括1200Hz和2200Hz， 并且以6800Hz對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣(假設(shè)1700Hz的載波頻率是這2個(gè)頻率的平均值 ((1200+2200) Λ))。以4倍載波頻率進(jìn)行采樣可以提供足夠的數(shù)據(jù)來在數(shù)學(xué)上產(chǎn)生FM鑒頻器。圖5例示了從模數(shù)轉(zhuǎn)換器52輸出的采樣信號(hào)的示例。例如，合成鑒頻器M接收4 倍載波速率的采樣數(shù)據(jù)，并且將來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器52的當(dāng)前的采樣數(shù)據(jù)乘以來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器52的先前的采樣數(shù)據(jù)(其表示先于當(dāng)前采樣90度的采樣)，通過將0度和90度信號(hào)采樣相乘來提供FM鑒頻器的輸出函數(shù)。鑒頻器M的輸出經(jīng)過低通濾波器56 (在具體的實(shí)施方式中是5極點(diǎn)巴特沃斯低通濾波器)，在圖6中例示了濾波后的輸出的示例。然后將該低通濾波器輸出供應(yīng)至閾值檢測(cè)器58，閾值檢測(cè)器58確定該值表示數(shù)據(jù)比特1還是數(shù)據(jù)比特 0，并且將該輸出適合地提供到實(shí)現(xiàn)了 USART的處理器，在那里對(duì)ASCII數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。圖 7例示了閾值檢測(cè)的輸出數(shù)據(jù)結(jié)果的示例。為了將數(shù)據(jù)從測(cè)試裝置傳送到電話線路，提供了調(diào)制器，用以對(duì)由處理器所供應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行FSK編碼，以將其在電話線路上進(jìn)行傳送。在特定的實(shí)施方式中，將去失真低通濾波器(適合地4kHz)提供在模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端，用于去除電話語音頻帶上的噪聲。處理器可以包括例如Microchip CorporationPIC24FJ128GAl 10微控制器，或者其它具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器、USART和波特(baud) 率時(shí)鐘產(chǎn)生器能力的處理器。
模數(shù)轉(zhuǎn)換、采樣、算法FM鑒頻、低通濾波和USART功能都可以通過處理器的操作來實(shí)現(xiàn)。對(duì)電話線路信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣，將所得到的采樣提供至FM鑒頻器功能，該鑒頻器功能采用相位相差90度的信號(hào)來計(jì)算解調(diào)的數(shù)據(jù)值。將結(jié)果值供應(yīng)至編程的低通濾波器，并且將濾波器的輸出供應(yīng)至閾值檢測(cè)功能，該閾值檢測(cè)功能將數(shù)據(jù)輸出0和1提供至 USART的輸入端，以對(duì)(例如)ASCII數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。將相應(yīng)的FSK信號(hào)的數(shù)據(jù)通信接收提供至電話測(cè)試裝置，與其傳輸相同，這能夠使電話測(cè)試裝置像數(shù)字智能終端一樣進(jìn)行操作，或者能夠遠(yuǎn)程地發(fā)送或接收指令并進(jìn)行控制。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以在不違背本發(fā)明的寬廣方面的情況下可以做出很多變化和修改。因此所附權(quán)利要求旨在覆蓋本發(fā)明的真正精神和范圍內(nèi)的所有這種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種電話測(cè)試裝置，所述電話測(cè)試裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其用于接收輸入的電話線路信號(hào)，并且提供對(duì)輸入的電話線路信號(hào)以四倍期望頻率進(jìn)行采樣所得到的數(shù)字化輸出；以及鑒頻器，其用于接收所述數(shù)字化輸出，并且將這些采樣中的采樣進(jìn)行相乘，以從所述輸入電話線路信號(hào)中提取關(guān)注的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話測(cè)試裝置，其中，所述電話測(cè)試裝置包括手持“柄裝置”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話測(cè)試裝置，所述電話測(cè)試裝置還包括閾值檢測(cè)器，所述閾值檢測(cè)器接收所提取的關(guān)注的信號(hào)，并且提供表征所提取的關(guān)注的信號(hào)的二進(jìn)制輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話測(cè)試裝置，所述電話測(cè)試裝置還包括低通濾波器，所述低通濾波器從所述鑒頻器接收所述關(guān)注的信號(hào)，以提供所述關(guān)注的信號(hào)的經(jīng)低通濾波后的版本。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電話測(cè)試裝置，所述電話測(cè)試裝置還包括閾值檢測(cè)器，所述閾值檢測(cè)器接收所述信號(hào)的所述經(jīng)低通濾波后的版本，并且提供表征所述閾值檢測(cè)器的輸入的二進(jìn)制輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電話測(cè)試裝置，所述電話測(cè)試裝置還包括通用的同步/異步接收器/發(fā)送器，所述通用的同步/異步接收器/發(fā)送器接收所述二進(jìn)制輸出表征，并且提供由所述二進(jìn)制輸出表征所表征的ASCII值輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電話測(cè)試裝置，所述電話測(cè)試裝置還包括通用的同步/異步接收器/發(fā)送器，所述通用的同步/異步接收器/發(fā)送器接收所述二進(jìn)制輸出表征，并且提供由所述二進(jìn)制輸出表征所表征的ASCII值輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話測(cè)試裝置，其中，所述數(shù)字化以大約6800Hz的頻率進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話測(cè)試裝置，其中，所述關(guān)注的信號(hào)是1200Hz和2200Hz。
10.一種提供具有調(diào)制解調(diào)器的電話測(cè)試裝置以提取調(diào)制到電話線路中的信號(hào)上的信息的方法，所述方法包括以下步驟對(duì)輸入到電話測(cè)試裝置的輸入信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以將電話線路上的信號(hào)的數(shù)字化采樣提供至所述電話測(cè)試裝置；提供以四倍關(guān)注的載波頻率所選擇的所述數(shù)字化采樣；以及將所述數(shù)字化采樣中代表90度相位采樣差的采樣相乘，以提取調(diào)制到所述信號(hào)上的所述信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括對(duì)所提取的關(guān)注的信號(hào)進(jìn)行閾值檢測(cè)，并且提供表征所提取的關(guān)注的信號(hào)的二進(jìn)制輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括對(duì)來自所述鑒頻器的所述關(guān)注的信號(hào)進(jìn)行低通濾波，以提供所述關(guān)注的信號(hào)的經(jīng)低通濾波后的版本。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括對(duì)所述信號(hào)的所述經(jīng)低通濾波后的版本進(jìn)行閾值檢測(cè)，并且提供表征其輸入的二進(jìn)制輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法還包括提供通用的同步/異步接收器/發(fā)送器，所述通用的同步/異步接收器/發(fā)送器接收所述二進(jìn)制輸出表征，并且提供由所述二進(jìn)制輸出表征所表征的ASCII值輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括提供通用的同步/異步接收器/發(fā)送器，所述通用的同步/異步接收器/發(fā)送器接收所述二進(jìn)制輸出表征，并且提供由所述二進(jìn)制輸出表征所表征的ASCII值輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述載波頻率為大約1700Hz。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述信息包括1200Hz和2200Hz的信號(hào)。
18.一種手持電話測(cè)試裝置，所述手持電話測(cè)試裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收輸入的電話線路信號(hào)，并且提供對(duì)輸入的電話線路信號(hào)以四倍期望頻率進(jìn)行采樣所得到的數(shù)字化輸出；以及處理器，所述處理器接收所述數(shù)字化輸出并實(shí)現(xiàn)鑒頻器，將所述采樣中的多個(gè)進(jìn)行相乘，以從所述輸入電話線路信號(hào)中提取關(guān)注的信號(hào)，所述處理器還實(shí)現(xiàn)閾值檢測(cè)器，所述閾值檢測(cè)器接收所提取的關(guān)注的信號(hào)，并且提供表征所提取的關(guān)注的信號(hào)的二進(jìn)制輸出，所述處理器還實(shí)現(xiàn)通用的同步/異步接收器/發(fā)送器，所述通用同步/異步接收器/發(fā)送器接收所述二進(jìn)制輸出表征，并且提供由所述二進(jìn)制輸出表征所表征的ASCII值輸出。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的手持電話測(cè)試設(shè)備，所述手持電話測(cè)試設(shè)備還包括調(diào)制器，所述調(diào)制器用于調(diào)制數(shù)據(jù)并在電話線路上發(fā)送輸出信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的手持電話測(cè)試設(shè)備，其中，所述采樣以被采樣的基帶信號(hào)的大約4倍載波頻率進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電話測(cè)試裝置調(diào)制解調(diào)器，在手持設(shè)備中提供調(diào)制解調(diào)功能的電話測(cè)試裝置能夠進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。通過以4倍的載波頻率對(duì)數(shù)字化輸入電話線路信號(hào)進(jìn)行采樣、并且使用表示0度和90度采樣的值來提取信息信號(hào)，來提供解調(diào)。
文檔編號(hào)H04M11/06GK102387233SQ20111029403
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者D·L·毛皮恩, P·S·斯萬松 申請(qǐng)人:弗蘭克公司