CN102387233B - 电话测试装置调制解调器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电话测试装置调制解调器，在手持设备中提供调制解调功能的电话测试装置能够进行双向数据通信。通过以4倍的载波频率对数字化输入电话线路信号进行采样、并且使用表示0度和90度采样的值来提取信息信号，来提供解调。

Description

电话测试装置调制解调器
背景技术
本发明涉及数据通信测试与测量，更具体地，涉及电话测试装置调制解调器设备和方法。
电话工业中的通信现场服务技术人员使用被称为电话测试装置或者线路员手持设备的测试仪器。电话测试装置通常包括耳机和话筒以及用于拨号输入的键盘。某些型号包括字母数字显示器。
技术人员在模拟电话系统的安装和故障排解中使用这种测试装置。图1示出了当前的电话测试装置10，它是包括输入键盘12和字母数字显示器14的手持设备。麦克风16和扬声器18使得技术人员能够像使用电话一样来使用该设备进行听和说。电缆20将鳄鱼夹22、24以及模块化插头26连接到测试装置，以能够连接到待测电话系统的电话线。测试装置通常包括例如主叫ID和呼叫等待主叫ID等的特征。电话测试装置不具有在测试装置和连接到电话线路的其它设备之间进行双向字母数字数据通信的能力。
发明内容
根据本发明，提供了一种电话测试装置，其具有调制解调功能，该调制解调功能使得能够在该电话测试装置和其它通过电话线路远程连接的设备之间进行数字通信。
因此，本公开的一个目的是提供改进的具有数字通信能力的电话测试装置。
本公开的更进一步的目的是提供改进的电话测试装置，该装置除了打电话的功能之外还提供双向字母数字数据通信。
本发明的主题由该说明书的结论部分具体指出和清楚声称。但是，参照以下描述并结合附图，可以最好地理解本操作的方法和系统与更多的优点和目的，附图中相同的标号表示相同的元件。
附图说明
图1是当前的电话测试装置的视图；
图2是根据本公开的电话测试装置的框图；
图3是用于FSK信号的解调装置的框图；
图4是在本装置中实现解调的框图；
图5是例示输入到低通滤波器的数字化信号的示例的图；
图6是从低通滤波器输出的信号的示例的图；以及
图7是例示从阈值决定模块输出的信号的示例的图。
具体实施方式
根据本公开的优选的实施方式的系统包括电话测试装置系统和方法，其提供调制解调能力以使得该测试装置能够作为双向字母数字数据通信终端。
图2是根据本公开的电话测试装置的框图。测试装置30采用处理器32，处理器32与键盘12′、显示器14′、麦克风16′、扬声器18′以及用于连接到电话网络的接口电缆20′相连接。电源模块34向该装置提供工作电力，并例如可以包括电池电源、或者有线电源。在处理器之中，实现了调制器/解调器，该调制器/解调器与接收要解调的输入信号的电话线路相连接，并且向处理器提供解调数据。而且，处理器调制器实现将用于传送的数据供应回至电话线路20′。另选地，在特定的实施方式中，调制器可以与处理器分离。
图3是例示针对FSK信号的解调装置的框图，其中，将来自电话线路20′的输入提供至FM鉴频器(discriminator)36。如果以硬件实现，则该鉴频器包括分相器(phasesplitter)(电容器38、电容器40、电感器42和电阻器44)以及乘法器46，乘法器46接收原始信号和经相移(90度)的信号并且将其输出供应至低通滤波器(LPF)48。将低通滤波器48的输出供应至阈值确定模块50，阈值确定模块50根据信号的电平值来确定该信号表示0还是1。从模块50输出的结果是1和0的二进制数据模式，将其供应至实现通用的同步/异步接收器/发送器(USART)的处理器32。进入的信号适当地代表ASCII数据流，所以处理器USART对数据进行解码，并将字符流数据作为输入提供至用于读取数据的适合的软件。该数据可以包括主叫ID信息，或者可以更重要地包括用于在测试装置和远程装置(例如远程位置的另一测试装置或测试仪器)之间通过电话线路进行通信的例如文本或命令/控制数据的任何数据流。
Tayloe在美国专利6,230,000中讨论了一种模拟产品检测器，其中，输入的模拟信号通过具有4个输出的整流开关，各输出针对提供到检测电容器的、输入的信号的频率的连续90度的部分连接。4个电容器中的每个电容器提供了输入的0度、90度、180度和270度处的基带产品检测值。相乘的0度和90度输出了提供原始的信息信号。
上述FM鉴频器可以在算法上通过数字系统实现。图4是在优选的实施方式中的实现的框图，参照图4，通过模数转换器(A/D)52以4倍载波速率对来自电话线路20的输入信号进行采样。在具体的实施方式中信号适合地是FSK信号，其包括1200Hz和2200Hz，并且以6800Hz对输入信号进行采样(假设1700Hz的载波频率是这2个频率的平均值((1200+2200)/2))。以4倍载波频率进行采样可以提供足够的数据来在数学上产生FM鉴频器。图5例示了从模数转换器52输出的采样信号的示例。例如，合成鉴频器54接收4倍载波速率的采样数据，并且将来自模数转换器52的当前的采样数据乘以来自模数转换器52的先前的采样数据(其表示先于当前采样90度的采样)，通过将0度和90度信号采样相乘来提供FM鉴频器的输出函数。鉴频器54的输出经过低通滤波器56(在具体的实施方式中是5极点巴特沃斯低通滤波器)，在图6中例示了滤波后的输出的示例。然后将该低通滤波器输出供应至阈值检测器58，阈值检测器58确定该值表示数据比特1还是数据比特0，并且将该输出适合地提供到实现了USART的处理器，在那里对ASCII数据进行解码。图7例示了阈值检测的输出数据结果的示例。
为了将数据从测试装置传送到电话线路，提供了调制器，用以对由处理器所供应的数据进行FSK编码，以将其在电话线路上进行传送。
在特定的实施方式中，将去失真低通滤波器(适合地4kHz)提供在模数转换器的输入端，用于去除电话语音频带上的噪声。处理器可以包括例如MicrochipCorporationPIC24FJ128GA110微控制器，或者其它具有模数转换器、USART和波特(baud)率时钟产生器能力的处理器。
模数转换、采样、算法FM鉴频、低通滤波和USART功能都可以通过处理器的操作来实现。对电话线路信号进行模数转换采样，将所得到的采样提供至FM鉴频器功能，该鉴频器功能采用相位相差90度的信号来计算解调的数据值。将结果值供应至编程的低通滤波器，并且将滤波器的输出供应至阈值检测功能，该阈值检测功能将数据输出0和1提供至USART的输入端，以对(例如)ASCII数据进行解码。
将相应的FSK信号的数据通信接收提供至电话测试装置，与其传输相同，这能够使电话测试装置像数字智能终端一样进行操作，或者能够远程地发送或接收指令并进行控制。
虽然已经示出并描述了本发明的优选的实施方式，但是对于本领域技术人员明显的是，可以在不违背本发明的宽广方面的情况下可以做出很多变化和修改。因此所附权利要求旨在覆盖本发明的真正精神和范围内的所有这种变化和修改。

Claims (18)

1.一种电话测试装置，其配备有调制解调功能，该调制解调功能使得能够在该测试装置和远程设备之间进行双向字母数字通信，所述电话测试装置包括：
模数转换器，其用于接收输入的电话线路信号，并且提供对输入的电话线路信号以四倍载波频率进行采样所得到的数字化输出；以及
鉴频器，其接收所述数字化输出，并且将所述采样中的当前采样与所述采样中的先前采样进行相乘，以从所述输入的电话线路信号中提取关注的信号，其中所述采样中的所述当前采样和所述采样中的所述先前采样表示90度相位采样差；以及
阈值检测器，所述阈值检测器接收所述提取的关注的信号，并且提供所述提取的关注的信号的二进制输出表示。
2.根据权利要求1所述的电话测试装置，其中，所述电话测试装置包括手持“柄装置”。
3.根据权利要求1所述的电话测试装置，所述电话测试装置还包括低通滤波器，所述低通滤波器从所述鉴频器接收所述关注的信号，以提供所述关注的信号的经低通滤波后的版本。
4.根据权利要求3所述的电话测试装置，其中所述阈值检测器接收所述信号的所述经低通滤波后的版本，并且提供所述阈值检测器的输入的二进制输出表示。
5.根据权利要求4所述的电话测试装置，所述电话测试装置还包括通用同步异步收发机，所述通用同步异步收发机接收所述二进制输出表示，并且提供由所述二进制输出表示所表示的ASCII值输出。
6.根据权利要求1所述的电话测试装置，所述电话测试装置还包括通用同步异步收发机，所述通用同步异步收发机接收所述二进制输出表示，并且提供由所述二进制输出表示所表示的ASCII值输出。
7.根据权利要求1所述的电话测试装置，其中，所述数字化以6800Hz进行。
8.根据权利要求1所述的电话测试装置，其中，所述关注的信号是1200Hz和2200Hz。
9.一种提供具有调制解调器的电话测试装置以提取调制到电话线路上的信号上的信息的方法，所述方法包括以下步骤：
对输入到电话测试装置的输入信号进行模数转换，以将电话线路上的信号的数字化采样提供至所述电话测试装置；
提供以四倍关注的载波频率所选择的所述数字化采样；以及
将所述数字化采样中代表90度相位采样差的采样相乘，以提取调制到所述信号上的所述信息。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括：对提取的调制到所述信号上的信息进行阈值检测，并且提供所述提取的调制到所述信号上的信息的二进制输出表示。
11.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括：对提取的调制到所述信号上的信息进行低通滤波，以提供提取的调制到所述信号上的信息的经低通滤波后的版本。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：对提取的调制到所述信号上的信息的所述经低通滤波后的版本进行阈值检测，并且提供其输入的二进制输出表示。
13.根据权利要求12所述的方法，所述方法还包括：提供通用同步异步收发机，所述通用同步异步收发机接收所述二进制输出表示，并且提供由所述二进制输出表示所表示的ASCII值输出。
14.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：提供通用同步异步收发机，所述通用同步异步收发机接收所述二进制输出表示，并且提供由所述二进制输出表示所表示的ASCII值输出。
15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述载波频率为1700Hz。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述信息包括1200Hz和2200Hz的信号。
17.一种手持电话测试装置，所述手持电话测试装置包括：
模数转换器，所述模数转换器用于接收输入的电话线路上的信号，并且提供对输入的电话线路信号以四倍载波频率进行采样所得到的数字化输出；以及
处理器，所述处理器接收所述数字化输出并实现鉴频器，将所述采样中的多个进行相乘，以从所述输入的电话线路信号中提取关注的信号，所述处理器还实现阈值检测器，所述阈值检测器接收所述提取的关注的信号，并且提供所述提取的关注的信号的二进制输出表示，所述处理器还实现通用同步异步收发机，所述通用同步异步收发机接收所述二进制输出表示，并且提供由所述二进制输出表示所表示的ASCII值输出。
18.根据权利要求17所述的手持电话测试设备，所述手持电话测试设备还包括调制器，所述调制器用于调制数据并在电话线路上发送输出信号。
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