CN102223458A

CN102223458A - 一种利用现成电话线路的通讯系统

Info

Publication number: CN102223458A
Application number: CN2010105858970A
Authority: CN
Inventors: 登山昭辉; 蒋小军; 曹伟
Original assignee: 邓韶昌
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2011-10-19

Abstract

一种利用现成电话线路的通讯系统，涉及室内语音信号传送和控制。包括发送器和接收器，发送器和接收器分别连接到同一电话线路上的不同分支的电话接口上，在某一分支发送信号，在另一分支接收信号；或者发送器和接收器同时连接到同一电话线路上的不同分支的电话接口上，能使不同分支之间进行双向通讯；发送器传送100Hz至10kHz范围的音频信号，接收器接收100Hz至10kHz范围的音频信号。有益效果是：能利用现成电话线路传输数字信号和模拟信号，电话线路无论处于摘机状态还是挂机状态均能传输；不会影响ADSL宽带网通讯；具有成本低，抗干扰能力强，不需另外布线；适合于家庭内部的语音呼叫、电器控制等应用。

Description

一种利用现成电话线路的通讯系统

技术领域

本发明涉及室内语音信号传送和控制，适用于智能家居和防盗报警系统。

背景技术

在智能家居系统、语音呼叫系统或防盗报警系统中，需要在系统里的各个子设备之间传输数据或语音信号。目前用于这方面的主要传输技术有：无线电技术、总线制通讯技术(如：RS458)，电力线载波技术(如：X10)。无线电技术广泛应用于传感器、控制信号的传输，但要传输语音信号则需要采用不同的无线频段，这意味着要使用不同的无线收发系统，增加了设备成本，并且无线通讯容易受干扰。总线制通讯技术只能用于传输数字信号，不能用于语音信号的传输，而且必须铺设专用线路，不适合在已经装修好的房子使用。电力线载波技术的优点是利用输电线进行通讯，不需要另外布线，但只限于传输数字信号，并且成本很高，难于普及。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的上述不足，提供一种利用现成电话线路的通讯系统。其能传输数字信号和模拟信号的通讯系统。电话线路无论处于摘机状态还是挂机状态均能传输，不会影响ADSL宽带网通讯。

为此，本发明一种利用现成电话线路的通讯系统的技术方案如下：

一种利用现成电话线路的通讯系统，包括发送器和接收器，发送器和接收器分别连接到同一电话线路上的不同分支(分支即指电话分支，下同)的电话接口上，在某一分支发送信号，在另一分支接收信号；或者发送器和接收器同时连接到同一电话线路上的不同分支的电话接口上，形成发送器和接收器的组合，能使不同分支之间进行双向通讯；发送器传送100Hz至10kHz范围的音频信号，接收器接收100Hz至10kHz范围的音频信号。

对上述技术方案进行进一步阐述：

发送器包括一单端输出放大器及隔直电容C1，隔直电容C1连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

或者，发送器包括一单端输出放大器、隔直电容C1及开关，隔直电容C1与开关串联后再连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

或者，根据权利要求1所述的一种利用室内电话线路的通讯系统，发送器包括一单端输出放大器、隔直电容C1及电感L1，隔直电容C1与电感L1串联后再连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

或者，发送器包括一单端输出放大器、隔直电容C1、开关及电感L1，隔直电容C1、开关及电感L1串联后再连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

从单端输出放大器的输入端输入信号；或者单端输出放大器的输入端连接一方波变形器，输入信号从方波变形器的输入端输入。

单端输出放大器的接地端同电话线的另一端连接，或者单端输出放大器的接地端同电话线的另一端之间接入隔直电容C2连接。

接收器包括一双端输入的差动放大器、隔直电容C3及隔直电容C4，隔直电容C3及隔直电容C4并行分别接入所述双端输入的差动放大器的输入端与电话线之间；从所述双端输入的差动放大器的输出端输出信号。

或者，接收器包括一双端输入的差动放大器、隔直电容C3、隔直电容C4及由L2、L3和C5组成的LC滤波器，L2、L3的一端分别连接电话线，L2、L3的另一端分别与C5的两极连接后又分别与隔直电容C3、隔直电容C4的一极连接，隔直电容C3及隔直电容C4另一极并行分别接入所述双端输入的差动放大器的输入端与电话线之间；从所述双端输入的差动放大器的输出端输出信号。

所述双端输入的差动放大器的接地端接地并同所述双端输入的差动放大器的输出端一道输出信号。

本发明同现有技术相比，其有益效果在于：其一，能利用现成电话线路传输数字信号和模拟信号，不需要另外布线，电话线路无论处于摘机状态还是挂机状态均能传输；其二，传输100Hz至10kHz范围的数字和模拟信号，不会影响ADSL宽带网通讯；其三，本系统成本低，抗干扰能力强；其四，尤其适合于家庭内部的语音呼叫、电器控制等应用。

附图说明

图1为本发明方框示意图之一。

图2为本发明方框示意图之二。

图3为发送器示意图之一。

图4为发送器示意图之二。

图5为发送器示意图之三。

图6为发送器示意图之四。

图7为发送器示意图之五。

图8为在发送器的输入端连接方波变形器的方框示意图。

图9为接收器示意图之一。

图10为接收器示意图之二。

图11为本发明应用示意图。

图中：10、电话线路；1、分支；2、电话接口；3、发送器；4、接收器；5、方波变形器；SW，开关；A1、单端输出放大器；A2、双端输入的差动放大器。

具体实施方式

下面，结合附图，介绍本发明的工作原理及具体实施例。

如图1、2所示，住宅里的电话布线通常是：把电话线路10引进房屋后向各个房间引出不同的分支1，这些分支1的末端都接有专用电话接口2，电话接口2相互并联，这样做的目的是使住户在不同房间接入电话机都能接听和拨打电话。本系统就是利用这些电话接口2和线路实现不同房间之间的信号通讯。

一种利用现成电话线路的通讯系统，包括发送器3和接收器4，发送器3和接收器4分别连接到同一电话线路10上的不同分支1的电话接口2上(图1所示)，在某一分支1发送信号，在另一分支1接收信号；发送器2和接收器3分别连接到不同房间的电话接口2上，通讯时，发送器3将来自信号输入端的信号叠加到电话线路上，同时接收器4获取电话线上的信号并从输出端输出。或者发送器3和接收器4同时连接到同一电话线路10上的不同分支1的电话接口2上(图2所示)，形成发送器3和接收器4的组合，能使不同分支1之间进行双向通讯；发送器3传送100Hz至10kHz范围的音频信号，接收器4接收100Hz至10kHz范围的音频信号。

如图3所示，发送器3是一个单端输出放大器A1，为了隔离电话线路10上的直流电压，单端输出放大器A1的输出端和电话线路10之间串联一个隔直电容C1，隔直电容C1的电容量取决于单端输出放大器A1的输出阻抗和有用信号的频率，其合适的电容量在1微法至50微法之间。

如图4所示，单端输出放大器A1的输出阻抗较低会造成接入电话线路后电话打不进来或电话机不能拨号，解决这个问题的方法是：在单端输出放大器A1的输出端与电话线路之间串联一个隔直电容C1的基础上，再串联一个开关SW，通讯时开关SW闭合，通讯结束后开关SW断开，对于短暂的数据或语音传输，这种做法还是可以接受的。采用其他手段使发送器在非通讯时呈现高输出阻抗状态也可实现同样效果，如：对某些具有使能控制端的放大器使其处于非工作状态等。

如图5所示，目前在城市里会有部分住户使用电信的ADSL宽带上网服务，此类服务也是通过电话线路进行数据通讯，其通讯频带在10kHz以上，单端输出放大器A1的输出阻抗较低也会造成宽带信号被大幅度衰减而导致不能正常通讯，解决这个问题的方法是：在单端输出放大器A1的输出端与电话线路之间串联一个隔直电容C1的基础上，再串联一个电感L1，电感L1对ADSL宽带信号呈现高阻抗而对有用信号则呈现低阻抗，这使得单端输出放大器A1既不会衰减宽带信号，同时能传输有用信号。电感L1合适的电感量在0.5毫亨至20毫亨之间。

如图6所示，也可以将电容C1、开关SW及电感L1三者串联起来，再连接于单端输出放大器A1的输出端和电话线路之间。

当单端输出放大器A1的接地端和大地不相互连接时，单端输出放大器A1的接地端同电话线的另一端可以直接连接，当单端输出放大器A1的接地端和大地相互连接时，如图7所示，单端输出放大器A1的接地端同电话线的另一端之间接入隔直电容C2连接。

本发明可以从单端输出放大器A1的输入端输入信号。在使用电信ADSL宽带上网服务的电话线路中，为了过滤来自ADSL的通讯杂音，在电话机与电话线路之间通常会接有ADSL过滤器，这种过滤器通常是由电感和电容构成的滤波电路组成，这种滤波器的接入使电话线路的电抗成分变得极为复杂，直接在电话线路上传输数据时方波脉冲会产生严重失真，使接收器4难以获取正确的数据。为了解决这个问题，在把方波脉冲传输到发送器4之前先接入方波变形器5(图8所示)，方波变形器5的作用是把方波转换成近似于正弦波半波或三角波之间的波形，经过变形后的信号在传输时失真减少，可以有效地还原原有的数据信息。

如图9所示，接收器4包括一双端输入的差动放大器A2、隔直电容C3及隔直电容C4，隔直电容C3及隔直电容C4并行分别接入所述双端输入的差动放大器A2的输入端与电话线之间；从所述双端输入的差动放大器A2的输出端输出信号。

由于电话线路采用无屏蔽平行双线传输，布线距离长且挂机状态下呈现较高的线路阻抗，所以极其容易受到周围电磁场的辐射干扰，为了解决这个问题，本发明在接收器4上采用了所述双端输入的差动放大器A2，利用差动放大器A2的共模抑制效应大大降低了周围电磁辐射带来的干扰噪声。为了隔离电话线路上的直流电压，在所述双端输入的差动放大器A2的两个输入端分别接入两个隔直电容C2和C3，其容量取决于差动放大器的输入阻抗和传输信号的频带，其合适的电容量在0.1纳法至1000纳法之间。

如图10所示，目前在城市里会有部分住户使用电信的ADSL宽带上网服务，此类服务也是通过电话线路进行数据通讯，其通讯频带在10kHz以上，此信号会对有用信号产生干扰，解决这个问题的方法是：接收器4包括一双端输入的差动放大器A2、隔直电容C3、隔直电容C4及由L2、L3和C5组成的LC滤波器。该LC滤波器由L2、L3、C4组成，L2、L3的另一端分别与C5的两极连接后又分别与隔直电容C3、隔直电容C4的一极连接，隔直电容C3及隔直电容C4另一极并行分别接入所述双端输入的差动放大器A2的输入端与电话线之间。可以有效过滤10kHz以上的ADSL信号而让有用信号进入差动放大器。

所述双端输入的差动放大器A2的接地端接地并同所述双端输入的差动放大器的输出端一道输出信号。

图11为本发明应用示意图。不需要另外布线，可以方便地安装于家庭等内部，用于语音呼叫、电器控制等。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对发明的技术范围作任何限制。本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种利用现成电话线路的通讯系统，包括发送器和接收器，其特征在于：发送器和接收器分别连接到同一电话线路上的不同分支的电话接口上，在某一分支发送信号，在另一分支接收信号；或者发送器和接收器同时连接到同一电话线路上的不同分支的电话接口上，形成发送器和接收器的组合，能使不同分支之间进行双向通讯；发送器传送100Hz至10kHz范围的音频信号，接收器接收100Hz至10kHz范围的音频信号。

2.根据权利要求1所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：发送器包括一单端输出放大器及隔直电容C1，隔直电容C1连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

3.根据权利要求1所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：发送器包括一单端输出放大器、隔直电容C1及开关，隔直电容C1与开关串联后再连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

4.根据权利要求1所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：发送器包括一单端输出放大器、隔直电容C1及电感L1，隔直电容C1与电感L1串联后再连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

5.根据权利要求1所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：发送器包括一单端输出放大器、隔直电容C1、开关及电感L1，隔直电容C1、开关及电感L1串联后再连接于单端输出放大器的输出端与电话线之间。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：从单端输出放大器的输入端输入信号；或者单端输出放大器的输入端连接一把方波转换成近似于正弦波半波或三角波之间的波形之方波变形器，输入信号从所述方波变形器的输入端输入。

7.根据权利要求6所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：单端输出放大器的接地端同电话线的另一端连接，或者单端输出放大器的接地端同电话线的另一端之间接入隔直电容C2连接。

8.根据权利要求1所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：接收器包括一双端输入的差动放大器、隔直电容C3及隔直电容C4，隔直电容C3及隔直电容C4并行分别接入所述双端输入的差动放大器的输入端与电话线之间；从所述双端输入的差动放大器的输出端输出信号。

9.根据权利要求1所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：接收器包括一双端输入的差动放大器、隔直电容C3、隔直电容C4及由L2、L3和C5组成的LC滤波器，L2、L3的一端分别连接电话线，L2、L3的另一端分别与C5的两极连接后又分别与隔直电容C3、隔直电容C4的一极连接，隔直电容C3及隔直电容C4另一极并行分别接入所述双端输入的差动放大器的输入端与电话线之间；从所述双端输入的差动放大器的输出端输出信号。

10.根据权利要求8或9所述的一种利用现成电话线路的通讯系统，其特征在于：所述双端输入的差动放大器的接地端接地并同所述双端输入的差动放大器的输出端一道输出信号。