CN104735811B - 一种基于无线接入系统的二次拨号方法及无线接入设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于通信领域,提供了一种基于无线接入系统的二次拨号方法及无线接入设备,该方法包括:二次拨号产生DTMF信号;根据DTMF信号生成早期操控信号;根据早期操控信号对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析;根据DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令;对AT指令进行信号处理后发送至网络端。本发明利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
Description
技术领域
本发明属于通信领域,尤其涉及一种基于无线接入系统的二次拨号方法及无线接入设备。
背景技术
随着无线技术日新月异的发展,无线接入设备越来越多的出现在办公、家庭场所,在现有的无线接入系统中,无论是GSM(Global System for Mobile Communications全球移动通信系统)、CDMA(Code Division Multiple Access码分多址)、还是WCDMA(WidebandCode Division Multiple Access宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access时分同步的码分多址技术)等无线接入设备一般都包括:主控芯片,无线模块,用户接口电路(Subscriber Line Interface Circuit,SLIC)、双音多频(Dual Tone Multi Frequency,DTMF)产生及解码电路。这种无线接入设备因为安装、维护方便,使用成本低等特点广泛应用到很多领域,但在这种无线接入系统中,二次拨号的成功率不高一直饱受诟病,多年来难以彻底解决,成为行业里一个较大的难题。
所谓二次拨号是指,用户在通话过程中的拨号,是端对端用户之间的信号传输,主要是利用DTMF信号在音频通路上的传输完成信息传递,二次拨号功能主要应用于拨打分机、声讯台、电信、银行等服务。
目前无线接入系统的二次拨号流程为,在通话状态下,外接的普通话机拨号产生DTMF音频信号,再通过SLIC线路转换后送到无线模块的麦克风(Micphone,MIC)端,再由无线模块放大,模数转换,音频频响曲线整形等处理后通过基站发送到对方。在整个过程中,DTMF信号经过了SLIC的转换、无线模块的放大、模数转换、频响曲线整形等处理,以及空中的无线电传输,不可避免的使对方终端接收到的DTMF信号出现失真,断续的现象,如果这种现象严重,对方就不能正确解析出DTMF信号,导致二次拨号失败。
现有的一种改善方案为,系统在通话过程中,利用DTMF的检测电路随时监测DTMF信号输入,当主控芯片检测到有DTMF输入时,断开上行音频通道,并解析出输入DTMF信号的数值,然后主控芯片通过AT(Attention,命令)指令通知无线模块以信令通道的方式将对应的DTMF数值通过无线发送给网络,由网络端产生对应的DTMF信号给接收终端。这一设计原理的改变,的确能有效的消除了DTMF信号在音频通路传输过程的失真和断续现象,但设计本身仍然存在较大的缺陷,那就是:因为DTMF检测芯片检测DTMF信号一般需要40ms左右的辨识时间,所以在主控芯片收到DTMF检测芯片发来有效DTMF消息并关闭上行音频通路前,实际上已经有这几十毫秒的DTMF信号通过音频通路传递到了对方,如果对方终端交换机的DTMF检测灵敏度也高,这个漏过去的DTMF信号也会被当成一个有效的信号,这样就会导致重号的现象,比如拨‘102’,对方可能检测成为‘110022’;而如果将无线接入设备中的DTMF检测灵敏度提高,缩短DTMF的检测时间,这又会增加DTMF误报的几率,影响用户的使用。
另一种改善方案为,在无线接入系统中的SLIC和无线模块的音频上行线路之间加入一个延迟缓存线路,DTMF检测芯片的检测信号放在延时线路与SLIC之间,而进入无线模块的DTMF信号是经过延迟缓存后的DTMF信号,当主控芯片关闭上行音频通道的时候,DTMF信号还在缓存线路中,没有到达无线模块,这样就保证DTMF检测芯片漏过去的DTMF信号不会经过无线模块发送出去。这一方案理论上可以解决二次拨号的问题,但是不论采用数字延迟线路还是模拟延迟线路,线路都及其复杂,极容易受到无线射频的干扰,而且延迟缓存器件价格不菲,所以在实际设计中很少应用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于无线接入系统的二次拨号方法,旨在解决目前无线接入系统中二次拨号成功率低、误报率高以及易受无线射频干扰的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种基于无线接入系统的二次拨号方法,包括下述步骤:
二次拨号产生DTMF信号;
根据所述DTMF信号生成早期操控信号;
根据所述早期操控信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析;
根据所述DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令;
对所述AT指令进行信号处理后发送至网络端。
本发明实施例的另一目的在于提供一种无线接入设备,所述设备包括:
按键单元,用于在二次拨号时产生DTMF信号;
早期操控信号生成单元,用于根据所述DTMF信号生成早期操控信号,所述早期操控信号生成单元的输入端与所述按键单元的输出端连接;
滤波单元,用于根据所述早期操控信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析,所述滤波单元的控制端与所述早期操控信号生成单元的输出端连接,所述滤波单元的输入端与按键单元的输出端连接;
处理单元,用于根据所述DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令,所述处理单元的输入端与所述按键单元的输出端连接;
无线通信单元,用于对所述AT指令进行信号处理后发送至网络端,所述无线通信单元的第一通信端与所述按键单元的通信端连接,所述无线通信单元的第二通信端与所述处理单元的数据端连接。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,让无线接入设备通过信令通道传输的DTMF信号变得干净,唯一,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法的流程图;
图2为本发明第二实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法的流程图;
图3为本发明第三实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法中DTMF信号频率与按键对应表;
图5为本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法中基于1209Hz频点的音频滤波频响图;
图6为本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法中基于1366Hz频点的音频滤波频响图;
图7为本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法中基于1477Hz频点的音频滤波频响图;
图8为本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法中无线通信单元音频上行的频率响应曲线图;
图9为本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法采用DTMF检测芯片HT9170输出的信号时序图;
图10为本发明一实施例提供的无线接入设备的结构图;
图11为本发明一实施例提供的无线接入设备的优选示例结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述:
图1示出了本发明第一实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法的流程,为了便于说明,仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例,该基于无线接入系统的二次拨号方法包括下述步骤:
在步骤S101中,二次拨号产生DTMF信号;
众所周知,DTMF双音多频是由低频群和高频群组成,参见图4,其中,低频组的频率包含697Hz、770Hz、852Hz和941Hz,高频组的频率包含1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz。一个有效DTMF信号必须由2个频率组成,一个频率来自低频组,一个频率来自高频组,对于固定有线电话,高频群只用到1209Hz、1336Hz、1477Hz三种频率。
在步骤S102中,根据DTMF信号生成早期操控信号EST;
在本发明实施例中,早期操控信号EST信号一般在检测到DTMF信号后20ms以内即可生成。
在步骤S103中,根据早期操控信号对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析;
在电话语音中,通话的音频频率范围一般从300Hz到3.4KHz的频率段中,其中:
300Hz~500Hz频率,是语音的主要音区频率;
500Hz~1KHz频率,是人声的基音频率区域,是一个重要的频率范围;
1K~2KHz频率,通透感明显,顺畅感强;
2K~3KHz频率,是影响声音明亮度最敏感的频段。
可以看出,在1K~2KHz这个频段,对于人的感觉影响相对其它频段是最小的。而我们的滤波单元又可以专门针对1209Hz、1336Hz、1477Hz这三个频点的音频信号做出20dB以上的衰减,让双音多频信号变成只有低频群的单音信号,从而使对方终端不能解析出从音频通路漏过去的DTMF信号,又能保证正常通话的语音质量。
由于滤波单元的设置只是滤除高频群频点附近很窄的频率范围(小于正负3%),所以它开启后对语音通话质量影响并不明显,而且,只有在可能有DTMF信号出现时才开启,开启后一分钟没有DTMF信号后又自动关闭,保障通话的顺利进行。
作为本发明一优选实施例,该滤波单元13可以复用无线通信单元15中已存在的IIR数字滤波器,以化简结构,降低成本。
在步骤S104中,根据所述DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令;
在本发明实施例中,检测到DTMF信号后,生成关闭音频信号,以控制无线模块关闭上行的音频通路,并根据DTMF信号生成AT指令。
在步骤S105中,对AT指令进行信号处理后发送至网络端。
在本发明实施例中,一般交换设备中的DTMF检测单元对于一个有效DTMF信号的持续时间长度判断不能低于40ms,而DTMF检测芯片中早期操控信号检测单元的早期操控信号EST一般在20ms以内出现,所以漏到对方检测终端的DTMF信号长度不会被检测成一个有效的DTMF信号,而且当数字滤波器开启后,不会再有有效的DTMF信号通过音频通路传递到对方终端。
值得强调的是,本发明实施例在检测到早期操控信号后启动对DTMF信号滤波,可以有效防止漏到对方检测终端的大于40ms的DTMF信号,并且滤波后,并不影响双方通话功能,也就是说,仅仅是检测到早期操控信号,而没有检测到明确、有效的DTMF信号时,是不会断掉上行音频通路的,因此用户不会有任何不良感觉,避免了一检测到早期操控信号就断掉上行音频通路,从而导致的用户通话出现断续的感觉。
并且,本发明实施例一旦检测到早期操控信号,对DTMF信号的高频滤波会开启至少1分钟,这样可以将后续的DTMF信号全部阻断掉,连早期操控信号需要检测的20ms的DTMF信号都不会漏过去。如果一分钟内没有DTMF信号了,则认为已经进入通话模式,才关闭对DTMF信号的高频滤波功能。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,让无线接入设备通过信令通道传输的DTMF信号变得干净,唯一,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
图2示出了本发明第二实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法的流程,为了便于说明,仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例,该基于无线接入系统的二次拨号方法包括下述步骤:
在步骤S201中,二次拨号产生DTMF信号;
在步骤S202中,根据DTMF信号生成早期操控信号;
在步骤S203中,检测早期操控信号,并根据早期操控信号生成启动滤波信号;
在步骤S204中,根据启动滤波信号对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析;
在步骤S205中,根据DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令;
在步骤S206中,对AT指令进行信号处理后发送至网络端。
作为本发明一优选实施例,对DTMF信号中的高频信号进行滤波可以采用无线通信单元中的上行IIR数字滤波器作为滤波单元,滤除DTMF信号的高频频点。
作为本发明一优选实施例,对于步骤S204,可以令滤波单元根据启动滤波信号在第一时间段内开启,对DTMF信号中的高频信号进行滤波,该第一时间段可以根据实际需求设定,在本发明实施例中,优选为一分钟。
在本发明实施例中,通过对早期操控信号EST进行检测,并将早期操控信号EST信号作为启动无线通信单元上行IIR数字滤波器的开启条件,当IIR数字滤波器开启后,它会连续保持一分钟,如果一分钟没有再收到有效的DTMF信号,主控芯片会自动关闭IIR数字滤波器,如果在一分钟内又收到DTMF有效信号,主控芯片会重新计算一分钟的时间。只有当DTMF检测单元检测到有效DTMF信号数值并传递给主控芯片后,主控芯片才通知无线通信单元关闭上行的音频通路,并将对应的DTMF数值通过AT指令发送给无线模块,让模块以信令的方式发送网络端,从而保证了对方正确解析出相应的DTMF数值,参考图10。
外接的固定电话按键拨打电话号码时,会通过无线接入设备中的SLIC电路传递对应按键的DTMF信号,当设备中的DTMF检测单元检测到DTMF信号后,会将DTMF的数值传递给主控芯片,再由主控芯片将DTMF的数值通过AT指令发送给无线通信单元。
SLIC电路上行的音频信号送到无线通信单元的MIC1输入端,依次经过模拟放大,模数转换,数字放大,IIR/FIR滤波等处理后送入调制单元,IIR/FIR滤波器本来是用来做音频发送频响曲线整形,但在实际设计中,用FIR数字滤波器就可以满足发送频响曲线的调整,剩下来的IIR数字滤波器就可以用来对DTMF信号进行处理了,IIR(Infinite ImpulseResponse,无限脉冲响应)数字滤波器和FIR(Finite Impulse Response,有限长单位冲激响应)数字滤波器可以分开控制是否起作用。
表1是IIR滤波器的参数配置表,在IIR滤波器中有四组滤波,用其中三组分别对1209Hz、1336Hz、1477Hz进行高Q值的EQ滤波,其中,IIR Filter1对应1209Hz、IIR Filter 2对应1366Hz、IIR Filter 3对应1477Hz频点,通过设置二阶滤波系数a1、b1、a2、b2以及a0,形成图5至图7所示的音频滤波频响波形。
表1
a1 | b1 | a2 | b2 | a0 | |
IIR Filter1 | -18542 | -18542 | 31851 | 30946 | 31861 |
IIR Filter2 | -18541 | -15841 | 31792 | 30828 | 31803 |
IIR Filter3 | -12675 | -12675 | 31738 | 30721 | 31749 |
IIR Filter4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 32767 |
无线通信单元音频上行的频率响应曲线参见图8,其中较粗的实线L1是没有加IIR滤波和FIR滤波的原始曲线,较细的实线L2是加了IIR滤波和FIR滤波的频响曲线,在现行的国家标准CTA音频入网测试中(包括2G,3G),主要测试收发响度,回音以及在1020Hz的音频失真,对上下行的频率响应曲线不再做特别要求,主要以听感为主。因此可以看出,本发明实施例即便是加入了DTMF高频频点的滤波处理,也完全可以满足现行的国家标准,而且在EST信号出现的一分钟内没有检测到DTMF信号输入,主控芯片会将DTMF频点的滤波功能取消,进一步保证通话的音频质量。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,让无线接入设备通过信令通道传输的DTMF信号变得干净,唯一,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
图3示出了本发明第三实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法的流程,为了便于说明,仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例,该基于无线接入系统的二次拨号方法包括下述步骤:
在步骤S301中,二次拨号产生DTMF信号;
在步骤S302中,根据DTMF信号生成早期操控信号;
在步骤S303中,根据早期操控信号对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析;
在步骤S304中,检测DTMF信号,并输出有效DTMF信号;
在步骤S305中,根据有效DTMF信号生成关闭音频信号,以控制关闭上行的音频通路;
在步骤S306中,根据有效DTMF信号生成AT指令;
在步骤S307中,对AT指令进行信号处理后发送至网络端。
在本发明实施例中,一般交换设备中的DTMF检测单元对于一个有效DTMF信号的持续时间长度判断不能低于40ms,而DTMF检测芯片中早期操控信号检测单元的早期操控信号EST一般在20ms以内出现,所以漏到对方检测终端的DTMF信号长度不会被检测成一个有效的DTMF信号,而且当数字滤波器开启后,不会再有有效的DTMF信号通过音频通路传递到对方终端。
图9示出了常用的DTMF检测芯片HT9170的信号时序图,其中,Tone为包含DTMF信号的音频信号,EST为早期操控信号,RT/GT为输入/输出信号,可以通过连接外围电阻、电容设置音频获得和释放的时间,D0-D3为接收数据输出端的三态输出信号,当OE=“H”时,输出时能,当OE=“L”时,高阻态。
从图中可以看出当DTMF信号出现时,EST信号可以在很短的时间内(tDP可以小于20ms)从低电平变成高电平,这个信号可以迅速通知主控芯片开启无线模块的上行IIR数字滤波器,滤除DTMF的高频频点。
当DTMF检测单元检测到有效DTMF信号数值并传递给主控芯片后,主控芯片通知无线通信单元关闭上行的音频通路,并将对应的DTMF数值通过AT指令发送给无线模块,让模块以信令的方式发送网络端。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,让无线接入设备通过信令通道传输的DTMF信号变得干净,唯一,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
值得一提的是,本发明实施例提供的基于无线接入系统的二次拨号方法还可以应用到IP网络语音电话对DTMF信号的处理上。
图10示出了本发明实施例提供的无线接入设备的结构,为了便于说明,仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例,该无线接入设备包括:
按键单元11,用于在二次拨号时产生DTMF信号;
众所周知,DTMF双音多频是由低频群和高频群组成,参见图4,其中,低频组的频率包含697Hz、770Hz、852Hz和941Hz,高频组的频率包含1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz。一个有效DTMF信号必须由2个频率组成,一个频率来自低频组,一个频率来自高频组,对于固定有线电话,高频群只用到1209Hz、1336Hz、1477Hz三种频率。
早期操控信号生成单元12,用于根据DTMF信号生成早期操控信号,早期操控信号生成单元12的输入端与按键单元11的输出端连接;
在本发明实施例中,早期操控信号EST信号一般在检测到DTMF信号后20ms以内即可生成。
滤波单元13,用于根据早期操控信号对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析,滤波单元13的控制端与早期操控信号生成单元12的输出端连接,滤波单元13的输入端与按键单元11的输出端连接;
作为本发明一优选实施例,该滤波单元13可以复用无线通信单元15中已存在的IIR数字滤波器,以化简结构,降低成本。
在电话语音中,通话的音频频率范围一般从300Hz到3.4KHz的频率段中,其中:
300Hz~500Hz频率,是语音的主要音区频率;
500Hz~1KHz频率,是人声的基音频率区域,是一个重要的频率范围;
1K~2KHz频率,通透感明显,顺畅感强;
2K~3KHz频率,是影响声音明亮度最敏感的频段。
可以看出,在1K~2KHz这个频段,对于人的感觉影响相对其它频段是最小的。而我们的滤波单元又可以专门针对1209Hz、1336Hz、1477Hz这三个频点的音频信号做出20dB以上的衰减,让双音多频信号变成只有低频群的单音信号,从而使对方终端不能解析出从音频通路漏过去的DTMF信号,又能保证正常通话的语音质量。
由于滤波单元的设置只是滤除高频群频点附近很窄的频率范围(小于正负3%),所以它开启后对语音通话质量影响并不明显,而且,只有在可能有DTMF信号出现时才开启,开启后一分钟没有DTMF信号后又自动关闭,保障通话的顺利进行。
处理单元14,用于根据DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令,处理单元14的输入端与按键单元11的输出端连接;
在本发明实施例中,检测到DTMF信号后,生成关闭音频信号,以控制无线模块关闭上行的音频通路,并根据DTMF信号生成AT指令。
无线通信单元15,用于对AT指令进行信号处理后发送至网络端,无线通信单元15的第一通信端与按键单元11的通信端连接,无线通信单元15的第二通信端与处理单元14的数据端连接。
在本发明实施例中,一般交换设备中的DTMF检测单元对于一个有效DTMF信号的持续时间长度判断不能低于40ms,而DTMF检测芯片中早期操控信号检测单元的早期操控信号EST一般在20ms以内出现,所以漏到对方检测终端的DTMF信号长度不会被检测成一个有效的DTMF信号,而且当数字滤波器开启后,不会再有有效的DTMF信号通过音频通路传递到对方终端。
值得强调的是,本发明实施例在检测到早期操控信号后启动对DTMF信号滤波,可以有效防止漏到对方检测终端的大于40ms的DTMF信号,并且滤波后,并不影响双方通话功能,也就是说,仅仅是检测到早期操控信号,而没有检测到明确、有效的DTMF信号时,是不会断掉上行音频通路的,因此用户不会有任何不良感觉,避免了一检测到早期操控信号就断掉上行音频通路,从而导致的用户通话出现断续的感觉。
并且,本发明实施例一旦检测到早期操控信号,对DTMF信号的高频滤波会开启至少1分钟,这样可以将后续的DTMF信号全部阻断掉,连早期操控信号需要检测的20ms的DTMF信号都不会漏过去。如果一分钟内没有DTMF信号了,则认为已经进入通话模式,才关闭对DTMF信号的高频滤波功能。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,让无线接入设备通过信令通道传输的DTMF信号变得干净,唯一,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
图11示出了本发明实施例提供的无线接入设备的优选示例结构,为了便于说明,仅示出了与本发明相关的部分。
作为本发明一实施例,滤波单元13包括:
早期操控信号检测单元131,用于检测早期操控信号,并根据早期操控信号生成启动滤波信号,早期操控信号检测单元131的输入端为滤波单元13的控制端;
滤波器132,用于根据启动滤波信号对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析,滤波器132的输入端为滤波单元13的输入端,滤波器132的输出端为滤波单元13的输出端,滤波器132的控制端与早期操控信号检测单元131的输出端连接。
作为本发明一优选实施例,滤波器132可以采用IIR数字滤波器实现,还可以采用无线通信单元中的上行IIR数字滤波器作为滤波单元,滤除DTMF信号的高频频点。
早期操控信号检测单元131可以采用HT9170型DTMF检测芯片实现。
作为本发明一优选实施例,可以令滤波单元根据启动滤波信号在第一时间段内开启,对DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对DTMF信号的解析,该第一时间段可以根据实际需求设定,在本发明实施例中,优选为一分钟。
在本发明实施例中,通过对早期操控信号EST进行检测,并将早期操控信号EST信号作为启动无线通信单元上行IIR数字滤波器的开启条件,当IIR数字滤波器开启后,它会连续保持一分钟,如果一分钟没有再收到有效的DTMF信号,主控芯片会自动关闭IIR数字滤波器,如果在一分钟内又收到DTMF有效信号,主控芯片会重新计算一分钟的时间。只有当DTMF检测单元检测到有效DTMF信号数值并传递给主控芯片后,主控芯片才通知无线通信单元关闭上行的音频通路,并将对应的DTMF数值通过AT指令发送给无线模块,让模块以信令的方式发送网络端,从而保证了对方正确解析出相应的DTMF数值,参考图10。
外接的固定电话按键拨打电话号码时,会通过无线接入设备中的SLIC电路传递对应按键的DTMF信号,当设备中的DTMF检测单元检测到DTMF信号后,会将DTMF的数值传递给主控芯片,再由主控芯片将DTMF的数值通过AT指令发送给无线通信单元。
SLIC电路上行的音频信号送到无线通信单元的MIC1输入端,依次经过模拟放大,模数转换,数字放大,IIR/FIR滤波等处理后送入调制单元,IIR/FIR滤波器本来是用来做音频发送频响曲线整形,但在实际设计中,用FIR数字滤波器就可以满足发送频响曲线的调整,剩下来的IIR数字滤波器就可以用来对DTMF信号进行处理了,IIR数字滤波器和FIR数字滤波器可以分开控制是否起作用。
表1是IIR滤波器的参数配置表,在IIR滤波器中有四组滤波,用其中三组分别对1209Hz、1336Hz、1477Hz进行高Q值的EQ滤波,其中IIR Filter1对应1209Hz、IIR Filter 2对应1366Hz、IIR Filter 3对应1477Hz频点,通过设置二阶滤波系数a1、b1、a2、b2以及a0,形成图5至图7所示的音频滤波频响波形。
无线通信单元音频上行的频率响应曲线参见图8,其中较粗的实线L1是没有加IIR滤波和FIR滤波的原始曲线,较细的实线L2是加了IIR滤波和FIR滤波的频响曲线,在现行的国家标准CTA音频入网测试中(包括2G,3G),主要测试收发响度,回音以及在1020Hz的音频失真,对上下行的频率响应曲线不再做特别要求,主要以听感为主。因此可以看出,本发明实施例即便是加入了DTMF高频频点的滤波处理,也完全可以满足现行的国家标准,而且在EST信号出现的一分钟内没有检测到DTMF信号输入,主控芯片会将DTMF频点的滤波功能取消,进一步保证通话的音频质量。
作为本发明一实施例,处理单元14包括:
DTMF信号检测单元141,用于检测DTMF信号,并输出有效DTMF信号,DTMF信号检测单元141的输入端为处理单元14的输入端;
主控芯片142,用于根据有效DTMF信号生成关闭音频信号,以控制无线模块关闭上行的音频通路,并根据有效DTMF信号生成AT指令,主控芯片142的控制端与DTMF信号检测单元141的输出端连接,主控芯片142的数据端为处理单元14的数据端。
在本发明实施例中,一般交换设备中的DTMF检测单元对于一个有效DTMF信号的持续时间长度判断不能低于40ms,而DTMF检测芯片中早期操控信号检测单元的早期操控信号EST一般在20ms以内出现,所以漏到对方检测终端的DTMF信号长度不会被检测成一个有效的DTMF信号,而且当数字滤波器开启后,不会再有有效的DTMF信号通过音频通路传递到对方终端。
图9示出了常用的DTMF检测芯片HT9170的信号时序图,其中,Tone为包含DTMF信号的音频信号,EST为早期操控信号,RT/GT为输入/输出信号,可以通过连接外围电阻、电容设置音频获得和释放的时间,D0-D3为接收数据输出端的三态输出信号,当OE=“H”时,输出时能,当OE=“L”时,高阻态。
从图中可以看出当DTMF信号出现时,EST信号可以在很短的时间内(tDP可以小于20ms)从低电平变成高电平,这个信号可以迅速通知主控芯片开启无线模块的上行IIR数字滤波器,滤除DTMF的高频频点。
当DTMF检测单元检测到有效DTMF信号数值并传递给主控芯片后,主控芯片通知无线通信单元关闭上行的音频通路,并将对应的DTMF数值通过AT指令发送给无线模块,让模块以信令的方式发送网络端。
本发明实施例利用无线通信单元中的上行音频回路中的数字滤波器完成对上行音频通道的DTMF信号的阻断,从而使对方接收终端不能识别从音频通道中传过去的DTMF信号,让无线接入设备通过信令通道传输的DTMF信号变得干净,唯一,彻底解决了无线接入设备二次拨号成功率不高、误报率高以及易受无线射频干扰的问题,具有经济,实用,简单,有效的特点。
并且,即使在正常通话中出现对语音的错误判断产生错误的早期操控信号,无线通信单元也不会关断整个上行音频通路,而只是增加了对DTMF信号高频频点的滤波而已,对通话双方不会产生明显的影响,只有当主控芯片收到有效的DTMF信号,才会控制无线通信单元关闭上行的音频通路。
值得一提的是,本实用新型实施例提供的无线接入设备还可以应用到IP网络语音电话对DTMF信号的处理上。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于无线接入系统的二次拨号方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
二次拨号产生DTMF信号;
根据所述DTMF信号生成早期操控信号;
根据所述早期操控信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析;
根据所述DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令;
对所述AT指令进行信号处理后发送至网络端;
所述根据所述DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令的步骤具体为:
检测所述DTMF信号,并输出有效DTMF信号;
根据所述有效DTMF信号生成关闭音频信号,以控制关闭上行的音频通路;
根据所述有效DTMF信号生成AT指令。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述早期操控信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析的步骤具体为:
检测所述早期操控信号,并根据所述早期操控信号生成启动滤波信号;
根据所述启动滤波信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述启动滤波信号在第一时间段内对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波。
4.一种无线接入设备,其特征在于,所述设备包括:
按键单元,用于在二次拨号时产生DTMF信号;
早期操控信号生成单元,用于根据所述DTMF信号生成早期操控信号,所述早期操控信号生成单元的输入端与所述按键单元的输出端连接;
滤波单元,用于根据所述早期操控信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析,所述滤波单元的控制端与所述早期操控信号生成单元的输出端连接,所述滤波单元的输入端与按键单元的输出端连接;
处理单元,用于根据所述DTMF信号控制关闭上行的音频通路,并生成AT指令,所述处理单元的输入端与所述按键单元的输出端连接;
无线通信单元,用于对所述AT指令进行信号处理后发送至网络端,所述无线通信单元的第一通信端与所述按键单元的通信端连接,所述无线通信单元的第二通信端与所述处理单元的数据端连接;
所述处理单元包括:
DTMF信号检测单元,用于检测所述DTMF信号,并输出有效DTMF信号,所述DTMF信号检测单元的输入端为所述处理单元的输入端;
主控芯片,用于根据所述有效DTMF信号生成关闭音频信号,以控制无线模块关闭上行的音频通路,并根据所述有效DTMF信号生成AT指令,所述主控芯片的控制端与所述DTMF信号检测单元的输出端连接,所述主控芯片的数据端为所述处理单元的数据端。
5.如权利要求4所述的设备,其特征在于,所述滤波单元包括:
早期操控信号检测单元,用于检测所述早期操控信号,并根据所述早期操控信号生成启动滤波信号,所述早期操控信号检测单元的输入端为所述滤波单元的控制端;
滤波器,用于根据所述启动滤波信号对所述DTMF信号中的高频信号进行滤波,以阻断对所述DTMF信号的解析,所述滤波器的输入端为所述滤波单元的输入端,所述滤波器的输出端为所述滤波单元的输出端,所述滤波器的控制端与所述早期操控信号检测单元的输出端连接。
6.如权利要求5所述的设备,其特征在于,所述滤波器为IIR数字滤波器。
7.如权利要求5所述的设备,其特征在于,所述早期操控信号检测单元为HT9170型DTMF检测芯片。
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