CN1053544C - 同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，包括一独立的传输线、跨接在传输线上的多部同频准双工无中心频分多址抗噪载波电话机及若干部接续器，普通电话机或传真机、打印机与接续器连接，接续器与公众网用户线连接。网内话机直接进行话务交换独立工作，网内任何两部话机通信时只占用一个同频准双工信道，全网共用一个信令信道，多个信道同时通信，还可进行广播及多方会议通信。频谱利用率高设备成本低功耗小。

Description

同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统及方法

本发明涉及一种通信系统，更确切地说是涉及一种无交换中心的通信网系统及方法。

现有的双工无中心频分多址载波电话系统以双工无中心频分多址载波电话机组成基本通信网，处于同一基本网内的任何两部话机直接进行话务交换，基本网本身可以独立工作，系统根据接收信道的状态来判断通信是否建立与结束，但是基于电话通信本质上是半双工交互式的，采用异频双工制在通信过程中，一组收发信道始终处于工作状态，因而使信道利用率降低一半，电源功耗及设备成本上升，且难以实现广播及多方会议通信功能。

本发明的目的是设计一种同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统及方法，以进一步提高明线载波系统的频谱利用率，降低设备成本及电源功耗，扩充系统功能，改进组网方式，实现内部网中的信道资源及所接用户线资源共享。

本发明所称的同频指收发同频，准双工指收发信状态根据接收及发射信号的有无自动进行切换的收发分时制交互式通信，无中心指无交换中心自动组网，频分指频率分割多信道，多址指多用户地址通过共用的信令信道调用，抗噪指对输入的语音及环境噪音有鉴别和选择能力，允许适时输入的语音信号进行调制与发送，通信系统指系统具备广播、多方会议、点对点通信及与公众网直接呼入呼出实现话务自动汇接与监控等。系统采用收发同频、分时工作、自动切换、间歇发送的交互式通信方式工作。

本发明的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，包括一对传输线，跨接在传输线上的一部以上的载波话机，跨接在传输线上的至少一部接续器，与接续器连接的公众网用户线、普通电话机和打印机；所述的载波话机包括主控制器，发送机，接收机，发送机与接收机共用的差分器、电话号盘和叉簧开关；所述的载波话机发送机包括顺序连接的送话器、话音放大器、调制器、滤波器、载波功放器和宽带滤波器，还有回铃信号发生器连接于主控制器的回铃信号发生器控制输出端与调制器的调制输入端间；所述的载波话机接收机包括顺序连接的宽带滤波器，接收信号限幅放大器、混频器、中频滤波器、中频放大及解调器、音频带通滤波器、音频功放器和受话器，还有振铃接续音发生器连接于主控制器的接续音发生器控制输出端与音频功放器输入端间，所述叉簧开关连接主控制器的叉簧摘挂机信号测试输入端，所述电话号盘连接主控制器的键盘接口；所述差分器分别连接传输线、地线、发送机的宽带滤波器输出端和接收机的宽带滤波器输入端；所述的接续器包括主控制器、发送机、接收机、发送机与接收机共用的载波差分器、普通电话机或传真机T/F接口和与主控制器打印机接口连接的打印机接口；所述接续器的发送机包括顺序连接的话路差分器，第一话带滤波器、调制器、滤波器、载波功放器和宽带滤波器，有回铃信号发生器连接于主控制器的回铃信号发生器控制端与调制器的调制输入端之间；所述接续器的接收机包括顺序连接的宽带滤波器、接收信号限幅放大器、混频器、中频滤波器、中放解调器、音频带通滤波器、音频功放器和第二话带滤波器，有振铃信号发生器连接于主控制器的振铃信号发生器的控制端与音频功放器输入端之间；所述载波差分器分别接所述接收机的宽带滤波器输入端、发送机的宽带滤波器的输出端、传输线及地线，其特征在于：

所述的载波话机还包括有收发信状态控制器、程控滤波器、带标准参考频率f0信号源的程控频率合成器、信道状态指示器、信令调制器、信令解调器和信号噪音比较器；所述的信号噪音比较器连接于发射机的话音放大器与调制器之间，所述的信令调制器连接于主控制器信令输出端与发射机的调制器调制输入端间，所述发射机的话音放大器是可关断话音放大器，主控制器的话音输入放大器使能控制输出端接可关断话音放大器控制端，所述发射机的载波功放器是可关断载波功放器，所述的接收机的接收信号限幅放大器是可关断接收信号限幅放大器，所述的程控滤波器连接于可关断接收信号限幅放大器输出端与所述混频器混频信号输入端间，所述的程控频率合成器输出f1端接所述混频器的本振输入端、输出f2端接所述发送机调制器的调制载频输入端，所述主控制器的信道参数控制输出口并接程控滤波器和程控频率合成器作信道选择同步切换，所述主控制器的启停控制输出口接程控频率合成器的控制端，所述信道状态指示器的输入端接所述接收机的中频放大及解调器输出端，信道状态指示器输出端接主控制器的信道状态测试输入端，所述的信令解调器输入端接接收机的音频带通滤波器输出端，信令解调器输出端接主控制器的解调信令输入端，所述接收机的音频功放器是可关断音频功放器，主控制器的音频功放使能控制输出端接可关断音频功放器的控制端，所述收发信状态控制器的第一控制输入端接信道状态指示器的输出端、第二控制输入端接主控制器的信令及回铃信号发送请求输出端、第三控制输入端接信号噪音比较器的有效话音输入发送请求输出端，收发信状态控制器的收信使能控制端接所述接收机的可关断接收信号限幅放大器控制端，收发信状态控制器的发送使能控制端接所述发送机的可关断载波功放器控制端；

所述接续器发送机的音频功放器及载波功放器分别是可关断音频功放器及可关断载波功放器，主控制器的音频功放器使能控制输出端接可关断音频功放器控制端，所述接续器接收机的接收信号限幅放大器是可关断接收信号限幅放大器；所述接续器还包括有收发信状态控制器、程控滤波器、程控频率合成器、信道状态指示器、信令解调器、发号器、语音应答器、喇叭使能控制开关、切换控制器、二次拨号解调器、发送机差分器输入信号调制开关、差分器输入信号噪音比较器和信令解调器；所述收发信状态控制器的第一控制端接差分器输入信号噪音比较器的话路差分器输入有效的发送请求信号输出端，第二控制端接主控制器的信令回铃音发送请求信号电平输出端，第三控制端接信道状态指示器输出端，收发信状态控制器的发送使能控制输出端接发送机的可关断载波功放器的控制端，收发状态控制器的接收使能控制输出端接接收机的可关断接收信号限幅放大器的控制端；所述程控滤波器连接于接收机的可关断接收信号限幅放大器输出端与混频器的混频信号输入端间；所述的程控频率合成器输出f1端接所述混频器的本振输入端，输出f2接发送机的调制器调制载频输入端，主控制器的信道参数控制口并接程控滤波器和程控频率合成器作信道选择同步切换，主控制器的频率合成器启停控制端接程控频率合成器的控制端；所述的信道状态指示器连接于接收机中放解调器输出端与主控制器的信道状态测试输入端间；所述的信令解调器连接于接收机音频带通滤波器输出端与主控制器的信令输入端间；所述的发号器连接于主控制器发号器控制输出端与接收机可关断音频功放器输入端间；所述的语音应答器连接于主控制器的语音应答器控制输出端与接收机可关断音频功放器输入端间；所述的喇叭使能控制开关连接于主控制器的喇叭使能控制端与接收机的第一话带滤波器输入端间；所述的切换控制器分别与发送机的话路差分器、T/F接口、公众网用户线、主控制器的话机/传真机摘挂机状态检测输入端、主控制器的切换控制输出端和公众网用户线铃流检测输入端连接；所述的接续音解调器连接于发送机第二话带滤波器输出端与主控制器的接续音解调器入口端间；所述的二次拨号解调器连接于发送机第二话带滤波器输出端与主控制器的二次拨号解调器入口端间；所述的发送机差分器输入信号调制开关与差分器输入信号噪音比较器顺序连接于发送机第二话带滤波器输出端与调制器调制输入端间，主控制器的差分器输入信号调制开关控制端接发送机差分器输入信号调制开关控制端；所述的信令调制器连接于主控制器信令输出端与差分器输入信号噪音比较器输出端间。

所述的载波话机或接续器的信号噪音比较器，由一对电参数相近的驻极体MIC、双线并绕且同名端分别接MIC正极的信号输入变压器、第一音频电压放大器、话带滤波器、第二音频电压放大器、施密特触发器和单稳态电路顺序连接构成，所述的话带滤波器输出有效话音输入信号，所述的单稳态电路输出与有效话音信号时长等宽或略宽的有效话音输入发送请求电平信号。

所述的载波话机或接续器的信号噪音比较器，由一驻极体MIC、音频电压放大器、话带滤波器、对数放大器、检波电路、放大器、具有延迟上升快速下降特性的跟随器、电压比较器、施密特触发器和单稳态电路顺序连接构成，所述的话带滤波器输出有效话音输入信号，所述的单稳态电路输出与有效话音信号时长等宽或略宽的有效话音输入发送请求电平信号。

所述的载波话机或接续器还包括有通信级别授权设置器，与其主控制器的通信级别授权设置接口连接。

所述的载波话机或接续器还包括有话机机号设置装置，与其主控制器的机号设置接口连接。

所述的载波话机或接续器还包括有计算机串行异步通信接口，与其主制器的信令输入端、信令输出端连接。

所述的载波话机的受话器包括耳机和扬声器，分别与所述叉簧开关的静合、动合触点连接，该叉簧开关的中间触点接所述接收机的可关断音频功放器输出端。

本发明的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信方法，其特征在于包括：1、所述的每部载波话机执行下列步骤：

1.1.主呼状态下：

1.1.1.复位主控制器的频率合成器启停控制端B、关闭频率合成器，开启主控制器的键盘输入接口G、根据主控制器G端所接收到的键盘输入的符号及数字首先判断其主呼是否符合通信级别授权及键入数字是否合法，如系越权或非法则启动主控制器的振铃信号发生器控制端E发出相应的提示音或通知音并检测叉簧开关输入端J判断是否挂机，直至挂机后关闭E端停发通知音或提示音、将主控制器的信道参数控制口A置为信令信道地址编码、置位主控制器的频率合成器启停控制位B开启频率合成器返回信令信道待机状态；如键入合法则根据键入字符确定呼叫类别并依据信令格式选取呼叫信令类别编码；

1.1.2.主控制器置位频率合成器启停控制端B、开启频率合成器，依次修改信道参数控制口A的信道编码值并检测主控制器的信道状态指示器输入口C的电平、判断所测信道的忙闲状态，进行空闲话务信道搜索；

1.1.3.将搜索到的空闲话务信道的信道编码、呼叫信令的信令类别编码及本机机号编码装配成一条完整的信令；

1.1.4.主控制器将信道参数控制口A置为信令信道编码，检测信令信道状态指示器输入端C的输入电平，表征为闲时启动信令调制器控制端L发出呼叫信令；

1.1.5.维持主控制器信道参数控制口A的信令信道编码值不变，检测信令解调器输入口D的输入，即在信令信道等待响应信令；

1.1.6.在规定时间内主控制器D端收到响应信令后，将频率合成器及程控滤波器的信道参数控制口A设置为所发呼叫信令中的空闲话务信道编码后与对方进行通信；

1.1.7.在通信过程中若主控制器的信令解调器输入口D端收到对方发来的结束信令则复位主控制器的频率合成器启停控制端B、关闭频率合成器，启动主控制器的E输出端使振铃信号发生器发出忙音直至本方挂机后复位主控制器的E输出端状态，关闭振铃信号发生器停发忙音，将A口置为信令信道编码、置位B端开启频率合成器，返回初始化后信令信道待机状态；若本方先挂机则维持A口信道编码值不变启动主控制器的信令调制器控制口L、在所用话务信道向对方发出结束信令后将A口置为信令信道地址编码，返回信令信道待机状态；

1.1.8.若在规定时间内主控制器的信令解调器输入口D未收到响应信令则复位主控制器的频率合成器启停控制端B关闭频率合成器，启动主控制器的振铃信号发生器控制端E、发出忙音直至挂机后将信道参数控制口A置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端B、开启频率合成器，返回信令信道待机；

1.2.待机状态下：

1.2.1.将主控制器的信道参数控制口A置为信令信道地址编码、开启信令解调器输入口D并检测其输入，即在信令信道等待并接收呼叫信令；

1.2.2.除广播呼叫信令外对其余呼叫本机的信令均在将主控制器的信道参数控制口A置为信令信道地址编码并检测信道状态指示器输入端C为闲时在信令信道发出响应信令后，将频率合成器及程控滤波器的信道参数控制口A设置为所收到的呼叫信令中的信道编码值；

1.2.3.工作于呼叫信令所指定的信道；

1.2.4.对于呼叫本机的外线呼入信令首先要判断本机通信级别授权是否允许外线呼入，若允许则按照1.2.2及1.2.3处理；若不允许则不发响应信令仍在信令信道待机；

2、每部接续器执行下列步骤：

2.1.当普通话机/传真机未摘机、主控制器的Z输入端为挂机状态、无信令输入但有外线振铃时；

2.1.1.主控制器复位频率合成器启停控制端K、关闭频率合成器，设置主控制器的切换控制器控制口Y的状态，将外线接话路差分器，启动语音应答器控制端P自动应答接续；

2.1.2.开启主控制器的二次拨号解调器输入口C、接收外线二次拨号；

2.1.3.根据二次拨号进行相应呼入接续处理；

2.1.4.根据主控制器的接续音解调器输入端B的解调输入信号判断外线接续状况、决定程序转向；

2.1.5.通信结束时重新设置主控制器的切换控制器控制口Y的状态，将外线与普通话机/传真机或话路差分器断开，将主控制器的信道参数控制口J设置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端K开启频率合成器返回信令信道待机状态；

2.2.当外线无振铃主控制器的X端无输入且无信令输入，但普通话机/传真机摘机时：

2.2.1.复位主控制器的频率合成器启停控制端K、关闭频率合成器，启动主控制器的振铃信号发生器控制端N、发出内线蜂音；

2.2.2.开启并检测二次拨号解调器输入端C、接收普通话机/传真机二次拨号，当C端有输入时即关闭N端停发内线蜂音；

2.2.3.根据二次拨号作相应接续处理；

2.2.4.通信结束后将主控制器的信道参数控制口J置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端K、开启频率合成器返回信令信道待机；

2.3.当外线无振铃主控制器的X端无输入，普通话机/传真机未摘机，主控制器的Z端输入为挂机状态，但有信令输入主控制器的M端时：

2.3.1.根据信令类别转相应子程序处理；

2.3.2.如是对外接续则进行外线限拨号码比较与控制；

2.3.3.如对外接续的是长话则在通信结束后启动主控制器的打印机接口A作长话登录；

2.3.4.根据主控制器的接续音解调器输入端B的解调输入信号判断外线接续状况决定程序转向；

2.3.5.通信结束后将主控制器的信道参数控制口J设置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端K开启频率合成器，返回信令信道待机。

本发明的系统为克服任一用户因环境嘈杂造成一直处于发送状态、无法转成接收状态的弊端而特别设置了信号噪音比较器，识别是话音信号还是环境噪音，对环境输入予以抑制，来适应高噪声环境中的准双工通信要求，如火车、轮船等交通工具内的通信。系统内部网本身可独立工作，网内任意两部载波话机可直接进行话务交换实现点对点通信，和进行网内广播及召集多方电话会议。接续器使系统内部网与公众网实现话务自动汇接并使系统内所拥有的公众网用户线资源共享。

下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术

图1为同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统结构框图；

图2为图1中同频准双工无中心频分多址抗噪载波电话机结构框图；

图3为图中接续器结构框图；

图4-1，图4-2分别为图1中信号噪音比较器的两种结构框图；

图5为载波电话机控制流程示意图；

图6为接续器控制流程图之一；

图7为接续器控制流程图之二；

图8为接续器控制流程图之三；

参见图1，本发明系统由独立的传输线路11及与之连接的多部载波话机12组成内部通信网，通过若干接续器13与公众网用户线15汇接，普通电话机或传真机(T/F)14及打印机16也通过接续器13与内部网或公众网发生联系。传输线11可采用架空明线及任何线路，如市电电力线、广播线、闭路电视线、同轴电缆及电话电缆等。

系统使用多部载波电话12及适当数量的接续器13，全系统使用一个或多个准双工话务信道和一个或多个信令信道，任意部直接通信的载波话机只占用其中一个信道，内部网独立完成网内话务交换，由载波话机自动进行信道搜索、忙闲检测、信令接收与发送、以信令操作为转移进行广播、多方会议及点对点通信、自动进行话务信道频率切换、产生内外线蜂音、振铃音、回铃音、忙音及各种通知音、提示音等操作，接续器自动识别要外线呼叫信令、选择通路、实现过网话务自动汇接及监控。

参见图2，与传输线11连接的载波话机12包括差分器202，用于收发信号的初步分离；宽带滤波器203，用于滤除工作频带之外的信号；可关断的接收信号限幅放大器204，用于放大所接收的载波信号或关断接收信号，其放大或关断受收发信状态控制器219的收信使能输出端R控制；程控滤波器205，其工作频率与程控频率合成器212信道选择同步切换，可以是带通滤波器、带阻滤波器、跟踪滤波器，压控滤波器、LC选频回路或它们的组合，用于从接收信号中初步分离出所需信道的接收信号；混频器206；中频滤波器207；中频放大及解调器208；音频带通滤波器209；可关断的音频功放器210、叉簧开关211、喇叭217；耳机218；程控频率合成器212，其中f0是由标准参考频率信号源213产生的标准参考频率，f1为输出接收本振频率，f2为输出调制载频频率；信道状态指示器214，可以是信号型或噪声型；信令解调器215，可采用各种适合在音频通带内传送的信令制式，如FSK、MSK、单音键控、双音多频DTMF等；接续音发生器216，用于产生内外线蜂音、忙音、铃音、通知音、提示音等；收发信状态控制器219，用于控制载波话机处于收信状态或发送状态；主控制器220，可采用单片微处理机(如89C2051)或其他电路构成，话机键盘221；话机机号设置口222；宽带滤波器223，用于滤除带外谐波，可关断载波功放器224，其发送或关断发送信号受收发信状态控制器219发送使能输出端T控制；滤波器225，调制器226(调频或调幅)；回铃信号发生器227；信令调制器228，其信令制式与信令解调器215所用制式相同；信号噪音比较器229，用于鉴别MIC输入的是有效语音信号还是环境噪音信号，输出有效话音信号U和有效话音输入发送请求电平信号Q(与语音信号时长等宽或略宽)；可关断话音信号放大器230，其放大或关断受主控制器220的话音输入放大器使能控制端K控制；受话器231(MIC)；通信级别授权设置器232。

主控制器220的A端为程控滤波器205及程控频率合成器212的信道参数控制口，B端为程控频率合成器212的启停控制端，C端为信道状态测试输入端，D端为解调信令输入端，E端为接续音发生器216控制端，F端为音频功放器210的使能控制端，G端为键盘接口，H为机号设置接口，I为通信级别授权设置接口，J为叉簧摘挂机信号测试输入端，K为话音输入放大器使能控制端，L为信令输出端，M为回铃信号发生器控制端，N为信令及回铃信号发送请求输出端，在信令及回铃信号发送期间维持有效电平。

载波话机的工作制式为频率分割多信道调频或调幅制，223至231各部件构成发送机，203到210、214、215、217、218等构成接收机，发送与接收机用于在一个所选择的信道上分别接收、发送信令、语音、各种接续音及对外拨号代码等。收发共用的程控频率合成器212作为接收机本振信号源和发送机的载频信号源，滤波器205工作信道频率的切换及频率合成器212输出频率f1、f2的切换受主控制器220控制同步进行，收发控制器219输出的R、T信号是一对互反的控制信号，实现收发同频分时工作。收发控制器219的输入端接有由主控制器220送来的信令及回铃音发送请求信号N、由信号噪音比较器229产生的话音发送请求信号Q及由信道状态指示器214产生的信道忙闲指示信号。当214输出为忙时表明对方还在发信，此时无论其余输入信号状态如何，收发控制器均维持在接收控制信号使能有效状态(R有效)，直至214输出为闲时表明对方已停止发信，此时任何一种发送请求信号的输入均会使收发控制器219自动转为发送控制信号使能有效状态(T有效)。一旦发送请求信号无效时它又自动转为接收控制信号有效状态。

话音发送请求信号Q是由信号噪音比较器229产生的，只有当有效的语音输入时才产生相应的请求信号，由收发控制器219通过T信号开启载波功放224进行间歇发送。

参见图3，与传输线11、公众网用户线15连接的接续器13包括：发送机的差分器输入信号调制控制开关303；话路差分器输入信号的信号噪音比较器304，其S端为话路差分器输入有效话音信号的模拟输出端，Q端为话路差分器输入有效话音信号的电平输出端即话路差分器输入有效的发送请求信号输出端；调制器305(调幅或调频)；滤波器306；可关断载波功放器307，其放大与关断受收发信状态控制器321的发送使能输出端T控制；宽带滤波器308，用于滤除带外谐波；话带滤波器309；接续音解调器310；二次拨号解调器311；信令调制器312，其信令制式同载波话机12；回铃信号发生器313；载波差分器314；机号设置口315；通信级别授权设置口316(含广播权设置)，宽带滤波器317，滤除带外信号；话路差分器318；切换控制器319，用于控制将公众网用户线15接至普通电话或传真接口301或接话路差分器318或悬空(挂机状态)，或控制将话路差分器318接301或接15的切换，并检测公众网用户线的铃流信号及普通电话/传真机的摘挂机状态信号；主控制器320，可采用单片微处理机89C2051或其他电路构成；收发信状态控制器321，其T端、R端分别为发送使能控制输出端和接收使能控制输出端；可关断输入接收信号限幅放大器322，其放大及关断受R信号控制；程控滤波器323；话带滤波器324；喇叭325；喇叭使能控制开关326；可关断音频功放器327；语音应答器328；发号器329转发载波话机的对外拨号代码；振铃接续音发生器330；信令解调器331，信令制式同信令调制器312；音频带通滤波器332；信道状态指示器333；中放及解调器334；标准参考信号源335；中频滤波器336；程控频率合成器337，其f0为335产生的标准参考频率，f1为接收本振频率输出，f2为调制载频输出；混频器338。图中301为普通话机/传真机接口，302为打印机的接口。

主控制器320的A端为打印口，B为接续音解调器入口，C为二次拨号解调器入口，D为差分器输入信号调制开关控制端，E为信令输出端，F为回铃信号发生器控制端，G为机号设置接口，H为通信级别授权设置接口，I为信令、回铃音发送请求信号电平输出端，J为程控滤波器及频率合成器信道参数控制口，K为程控频率合成器启停控制端，L为信道状态测试输入端，M为信令输入端，N为振铃信号发生器控制端，O为发号器控制端，P为语音应答器控制端，U为音频功放器使能控制端，W为喇叭使能控制端，X为公众网用户线铃流检测输入端，Y为切换器切换控制输出端，Z为普通话机/传真机摘挂机状态检测输入端。当主控制器320采用单片机时可将其串行数据输出端TXD(即信令输出端E)、串行数据输入端RXD(即信令输入端M)接成一个RS-232C异步通信接口，用于与其他智能装置进行数据通信。

同载波话机一样，收发信状态控制器321是受主控制器的信令及回铃接续音发送请求信号I、信号噪音比较器304产生的语音发送请求信号Q、信道状态指示器333产生的忙/闲状态指示信号控制的，控制收发信状态互相制约(R、T)、自动转换，实现间歇式发送、交互式同频准双工通信。当主控制器320检测到信道状态指示器333指示信道为闲且主控制器开始发送信令或回铃接续音时置位请求信号输出端I使收发信状态控制器321即刻转为发送使能有效状态(T)，将信令或回铃接续音经调制发送给对方，待信令或接续音发送完毕时复位请求信号使321即刻转为接收使能有效状态，实现信令及接续音收发自动转换。

语音发送请求信号由信号噪音比较器304产生，其Q端在有话音信号输入时即置位。话音信号一结束即复位而输出一个与话音信号时长等宽或略宽的话音发送请求的电平信号。

参见图4，载波话机及接续器中的信号噪音比较器229、304具有相同的结构，只有当有效的语音输入时才产生相应的语音输出请求信号Q，U或S则为经其调理及放大后的有效语音信号送调制器进行调制。

图4-1、图4-2是两种信号噪音比较器电路的实施原理图，其中图4-1示出双MIC输入的信号噪音比较器，图4-2示出单MIC输入的信号噪音比较器。

图4-1中，M1、M2为一对电参数相近的驻极体MIC；R为MIC工作点偏置电阻；T1为信号输入变压器，其L1、L2双线并绕，同名端接MIC正极；C1、C2、C3、C4为信号耦合电容；A1、A2为音频电压放大器；Z1为话带滤波器；F1、F2为反相施密特触发器；二极管VD1、定时电阻R2、定时电容C5与反相施密特触发器F2构成单稳态施密特触发电路、VD1为该单稳电路的负脉冲(低电平)触发输入端。

因两只MIC同置于手柄话筒窗口内，故环境噪音输入在T1的L1、L2中所产生的电信号大小相等、方向相反，作为共模信号相互抵消；实际使用时用户不可能在两只MIC正中位置讲话，因此用户的语音信号被作为差模信号送入放大器A1放大后经话带滤波器Z1滤除有可能从MIC输入的其它带外信号后一路经C4输出(U)送调制器进行话音调制，另一路经C3送A2进一步放大获得足以触发F1的幅值，F1常态输出为高电平当输入端有语音正弦信号输入时输出端输出连续的负脉冲。对于单稳电路，常态时因F1输出为高电平VD1反偏C5经R2充电至V+电路处于稳态F2输出为低电平，当有语音输入时因F1输出负脉冲VD1断续导通C5不断充放电，当语音刚一输入C5首次放电时F2便被触发进入暂稳态，输出变为高电平产生语音发送请求信号Q送收发信状态控制器，在对方不发信时使本方处于发送使能有效状态。在VD1截止期间C5又被充电、直至语音结束后VD1截止C5经R2充电达F2的正阀值电压单稳电路恢复稳态输出转为低电平，复位语音发送请求信号Q使收发控制器转为接收有效使能状态，完成一次语音间歇发送。

图4-2中，M1为驻极体MIC；R1为MIC的负载电阻；C1、C2、C3、C4为信号耦合电容；A1为音频电压放大器；Z1为话带滤波器；A2为放大器、R2为其输入电阻，A2与VD1、VD2构成对数放大器对输入的强信号进行压缩以获得较宽的工作范围；VD3构成检波电路，对经对数放大器放大的信号进行半波整流并对C5充电以获得与输入信号幅度相对应的直流电平；R3提供C5放电回路以便C5灵敏跟踪输入信号的幅度变化；A3为同相电压放大器对C5上存储的瞬时信号电平进行同相跟踪放大；A4与VD4、C6、R4构成一个变形的同相迟滞跟踪跟随器，开机上电时因电容两端的电压不能突变A3的输入端被C5箝制为零其输出端a点电平亦为零、V+经C6、VD4向A4灌电流对C6充电并迅速充满，随着时间的推移，C5上的电平被充至环境噪音峰值电平并经A3同相放大后，a点电平按比例上升，b点电平跟随a点上升，而C6的放电电阻R4的阻值较大放电速率较慢，经过一定时间放电后，C6两端的电压下降，当c点的电平上升至a点的电平时VD4截止，c点实现了对a点的正向迟滞跟随。当a点输入的环境噪音峰值电平下降，b点电平随之下降，使VD4导通V+对C6快速充电，C6两端的电压快速上升，c点电平迅速下降与a点持平时VD4截止，c点实现了对a点的负向快速跟随。因此，跟随电路中当输入端的噪音峰值电平下降时V+将快速对C6充电使c点快速跟随a点，当输入端的噪音峰值电平上升且VD4截止时，因R4的阻值较大对C6的放电速率较慢，经一定的时滞后才能跟随至a点先前的电平，而此间a点的输入电平又在不断变化，c点则通过对C6的充放电动态调整c点电平不断地跟随a点的变化，因此C6上所存储的电压实际上即环境噪音电平的平均值；A5为电压比较器，其反相输入端接c点，输入的是环境噪音电平平均值，其同相输入端经电阻R5接a点，因同相端的输入电流在R5上会产生一个以a点为正d点为负的电压降Vth，调整R5的阻值使Vth的值适当(通常为数十毫伏)该Vth即所设定的环境噪音初始阀值。因a点输入的是环境噪音峰值电平故A5的同相输入端d输入的亦为环境噪音峰值电平，只是比c点低Vth，可见A5所进行的是环境噪音平均电平与环境噪音峰值电平剔除环境噪音阀值之差进行比较。因c点电平跟随a点电平而d点电平比a点低Vth，故常态时A5输出为低电平，F1输出为高电平，VD5反偏F2输出为低电平。当有语音信号输入时其峰值电平远高于环境噪音峰值电平，VD4反偏d点电平高于c点，A5输出为高，F1输出为低，VD5导通C7被放电，F2输出跃为高电平产生语音发送请求信号Q，因语音信号的继续输入，c点电平的动态调整与跟随A5不断比较，F1输出负脉冲，C7不断充放电，F2输出持续为高，直到话音信号输入停止，V+经R6对C7充电达到反向施密特触发器F2的正阀值电压，其输出复位为低电平完成一次间歇式语音发送。

对于以上两种信号噪音比较器如对输入信号的频带要求不严可以省去话带滤波器Z1。此外也可采用其它类型的受话器(MiC)或不用输入变压器T1而采用双端输入的差分放大器做噪音抑制、信号噪音比较及信号放大。

参见图5，并结合参见图2，载波话机12的工作主流程主要包括：501开机；502初始化，设定程控滤波器205及频率合成器212的信道控制参数为信令信道频率，关闭载波功放器224、MIC输入放大器230，音频功放器210、接续音发生器216、回铃信号发生器227、信令调制器228和信令及回铃信号发送请求N，开信令解调器215，使话机12处于信令信道接收状态；503判断是否摘机(J)，若未摘机则依次执行：504有信令输入吗、505是广播呼叫信令吗、506执行广播服务子程序B，507是要外线呼叫信令吗、508是会议呼叫信令吗、509执行会议服务子程序C、510是响应信令吗、511是外线呼叫本机吗、512执行外线呼入服务子程序D、513是结束信令吗、514是内线用户呼本机吗、515执行内线呼叫服务子程序E，步骤504至515通过检测信令解调器215的输出状态完成。

若503执行判断是已摘机，则程序转向516并依次向下执行，包括：516关频率合成器212及开内线蜂音(接续音发生器216)；517开键盘接口G，有键输入吗，无键输入则等待；518有键输入关内线蜂音；519判断首位键入的号码是否为0；520若首位键入号码为0则执行要外线呼叫子程序F；521若首位号码不是0则判断首位号码是否是#；522首位是#则执行重新发号程序G；523若首位号码非0非#则进一步判断是否是*；524若不是*则执行内线呼叫程序H；525若首位号码是*则进一步判断第二位键入的号码是否为#，526若第二位号码是#则转为执行广播呼叫子程序I；527若第二位号码不是#，则进一步判断第二位号码是否是1；528第二位健入1执行会议呼叫子程序J；529第二位号码不是1则执行非法键入处理子程序K。

其中广播服务子程序B，将程控滤波器205及频率合成器212置于信令指定信道、关MIC输入信号放大器230、开音频功放器210、启动振铃接续音发生器216发出广播通知音后关接续音发生器，载波话机处于广播接收状态，此时检测并判断信令解调器215是否收到结束信令，设有收到继续等待，收到结束信令则返回A，完成一次广播接收操作。

会议服务子程序C，被呼载波话机在信令信道检测信道状态指示器214为闲时向主呼载波话机发出响应信令后，将程控滤波器205及频率合成器212置于信令指定信道，开音频功放器210，置位信令及回铃发送请求输出端N，开载波功放器224，启动振铃接续音发生器216、回铃信号发生器227发出会议通知音并回传给主呼方，然后检测义簧开关211是否摘机，未摘机则继续发通知音、检查义簧开关，直至超过时限后返回A；若摘机则停发通知音、开MiC输入放大器230进行通信，在通信过程中不断检测、判断信令解调器215是否收到结束信令，一旦收到结束信令则关频率合成器212、启动振铃接续音发生器216发出内线忙音并检测义簧开关211是否挂机，若未挂机则继续发内线忙音、检测义簧开关，若已挂机则停发内线忙音返回A，完成一次会议通信操作。

外线呼入服务子程序D，读入本机通信级别授权设置232状态，判别本机是否允许外线呼入，不允许则返回A拒绝接入外线；若允许，则在信令信道闲时(214指示)向接续器13发回响应信令，然后将程控滤波器205、频率合成器212设置成信令指定的话务信道、启动振铃接续音发生器216，打开音频功放器210发出外线呼入振铃音，启动回铃信号发生器227，置位信令及回铃发送请求输出端N、开载波功放器224回传外线呼入振铃音，然后测试叉簧211判断是否摘机，若未摘机则继续测试，超时仍不摘机则复位信令及回铃发送请求输出端N、关载波功放224及音频功放210、关振铃216、关回铃227后返回A，因无人接听外线呼入接续失败；若摘机则开MIC输入信号放大器230进行通信，并在通信过程中不断的测试、判断信令解调器215是否收到结束信令，收到结束信令则返回A，对方挂机本次通信结束；未收到结束信令则测试叉簧判断是否挂机，未挂机继续通信，已挂机则在本话务信道发出结束信令后返回A，完成一次外线呼入通信。

内线呼叫服务子程序E，本载波话机在信令信道闲时向主叫方发响应信令后将程控滤波器205及频率合成器212设置为信令指定的话务信道、置位信令及回铃音发送请求输出端N、开启振铃接续音发生器216及回铃信号发生器227、开载波功放224及音频功放210，发出内线呼叫振铃音并回传铃音，然后测试叉簧211判断是否摘机，若未摘机则继续测试，超时不摘机则停止振铃、回铃、关224及210返回A，无人接听内线呼叫失败；若摘机则开MIC输入信号放大器230进行通信，并在通信过程中检测、判断信令解调器228是否收到结束信令，收到则返回A，对方挂机一次内线通信结束；未收到则检测叉簧是否挂机，未挂机则继续通信、继续检测，若已挂机则在本话务信道发出结束信令后返回A，完成一次内线通信。子程序B、C、D、E描述了有信令输入时的相关情况。

要外线呼叫子程序F，首先读入本机通信级别授权232，判断是否允许本机直拨外线，若不允许则由接续音发生器216发越权通知音并检测是否挂机，若未挂机则继续检测、发通知音直至挂机停发通知音返回A；若允许本机直拨外线则装配要外线呼叫信令并在信令信道闲时发出该呼叫信令，然后在信令信道等待并判断于规定时间内是否收到由接续器发来的响应信令，若未收到则关频率合成器212、启动振铃接续音发生器216发外线忙音并检测是否挂机，若未挂机则继续发忙音直至检测到挂机后关闭外线忙音返回A，表示因接续器忙本次要外线呼叫失败；若在规定时间内收到响应信令将程控滤波器205及频率合成器212置于信令指定的话务信道发外线蜂音(216)，直至在规定时间内键入第一键后(221)关闭外线蜂音，在每一次键入号码后均通过所用话务信道将该键的代码发给接续器并判断拨号首位是否为0，不是0则继续转接对外拨号，若首位为0则比较本机通信级别授权232是否允许直拨国内长途，若允许则判断第二位是否为0并比较是否允许本机直拨国际长途，若判断结果属越权操作均在所用话务信道向接续器发结束信令、关闭频率合成器212发越权通知音并测试叉簧，直至挂机停发通知音返回A；若首、二位键入号码非0或有权直拨则继续接收拨号转发代码直至拨完收到外线接续音，号码记入主控制器220的号码存贮器。此时判外线发来的接续音是否为忙音，若是忙音则在收到接续器发出的结束信令后关频率合成器212、发外线忙音测挂机状况，在挂机后停发外线忙音返回A，表示外线话机占线；若外线发来铃音则判对方是否摘机，对方摘机则双方通信并判对方是否挂机，若对方未挂机则测本方是否挂机，两方均未挂机继续通信，若本方已挂机则向接续器发结束信令后返回A，由本方率先挂机而结束要外线通信，若对方先挂机则等接续器发来结束信令后关频率合成器212、发外线忙音、测本机挂机，本机挂机时停发外线忙音返回A，因对方先挂机结束要外线通信。

重新发号子程序G，首先判断是否是要外线呼叫，若是则在发出0后于规定时间内收接续器的响应信令，收到响应信令则按规定时间间隔发完全部代码并等待外线接续音，然后转要外线呼叫子程序执行，未收到响应信令则关频率合成器、发外线忙音、判本机挂机，直到本机挂机时停发外线忙音返回A；若不是要外线呼叫则转内线呼叫子程序执行。

内线呼叫子程序H，首先判断首位数字是否合法，不合法则转子程序K处理，若首位号码合法则继续接收下一号码并判断是否输完规定的内线号位数，输入完进行号码存贮并转为执行内线呼叫子程序，即开启频率合成器212依次修改信道参数，测试信道状态指示器214，判断相关信道忙闲、有无闲信道(首先检测当前信道即上次通话时的信道)，若无闲信道则继续搜索并判断是否超时，搜索超时仍找不到闲信道则关闭频率合成器212发内线忙音并测挂机状态，挂机则停发内线忙音，因无闲信道导致一次内线呼叫失败；若有闲信道则装配信令、在信令信道闲时发出内线呼叫信令并等待响应信令，若在规定时间内未收到响应信令则关闭频率合成器212、发内线忙音、测挂机状态，直至挂机停发内线忙音返回A，因被叫忙导致本次内线呼叫失败；若收到响应信令则将程控滤波器205、频率合成器212设置为呼叫信令中所选配的闲信道编码与被叫方通信，并不断检测信令解调器215是否收到对方发来的结束信令，收到则关212、发内线忙音、测本机挂机状态，在本方挂机时停发内线忙音返回A，因对方先挂机而结束一次内线通信，若在通信过程中本方已挂机，则在所用话务信道向对方发结束信令后返回A，因本方先挂机而结束一次内线通信。

广播呼叫子程序I，读本机通信级别授权判断是否有广播权，无权则执行越权操作，有权则开载波功放器224并依次修改信道参数，在每一个信道上广播信令后停在信令规定信道，向本机发出广播通知音后开MIC输入信号放大器230进行广播，并不断检测挂机态，直至挂机，在所用信道上发出结束信令后返回A，完成一次广播操作。

会议呼叫子程序J，待呼通第一个与会话机建立通信后设立会议标志，对此后再键入的与会方机号，主呼机除暂转信令信道在其闲时发出会议呼叫信令后即返回原用话务信道继续作会议通信外，不再在信令信道等待对方的响应信令，并根据是否在规定时间内收到响应信令而发出相应的忙闲接续音，会议过程中不断检测是否有新的机号键入及是否挂机，若有新机号键入则按上述操作呼入新的与会方，若已挂机则请除会议标志发出结束信令后返回A，完成一次会议操作。

非法键入处理子程序K，启动振铃接续音发生器216发出非法键入提示音并检测挂机状态，挂机时停发提示音返回A，阻止一次非法键入操作。

本系统在任何信道上均可传送信令，故可利用系统内任何话务信道开通系统内点对点、一点对多点或广播式载波数据通信，因此本系统不仅可用于语音通信同时可用于数据通信，只需在主控制器的信令输入、输出端(215输入、228输出，即单片处理机的串口RXD、TXD)增加RS-232C接口，与其他智能装置联接进行载波数据采集、监测及控制等，扩大系统应用范围。

此外，系统采用两类接续音，一类是公众网通用的以450HZ为基准的外线通信接续音，另一类是以900HZ为基准的内线通信接续音，用两类音调不同但断续比相同的铃音、忙音、通知音、提示音等，以便于用户区别内、外线通信类别。

参见图6并结合参见图3，与载波话机工作流程重复的部分不再赘述，普通话机用TEL表示，载波话机用话机表示。

601开机上电；然后进入602初始化，将切换控制器319设置为TEL接话路差分器318，执行禁拨号码设置程序，TEL摘机并依次键入外线禁拨号码等，建立禁拨号码设置完毕标志后退出该程序，开频率合成器337并将程控滤波器323及频率合成器337设置为信令信道频率、开载波输入信号限幅放大器322、开外线铃流检测器(319)、信令解调器331等，然后程序将根据603外线是否有振铃、615TEL是否摘机而转为执行三个分支程序。

第一个分支程序是：外线有振铃时，604关频率合成器337，将外线15接话路差分器318，开音频功放327，关喇叭325之控制开关326启动语音应答器328提示外线用户直拨内线分机号，由311接收并处理二次拨号；605判断接收的号码是否是本接续器的机号；606若是则启动振铃接续音发生器330，开音频功放327及喇叭使能开关326，发出外线振铃音，判TEL是否摘机；611TEL摘机则将外线15接TEL并将话路差分器318与外线15耦合进行通信并检测接续音解调器310输出及TEL摘挂机信号，612判TEL是否挂机；613TEL未挂机则判接续音解调器310是否解调出忙音，未解调出忙音则继续通信和检测；614解调出忙音时断开外线15与TEL及话路差分器的耦合返回Z，完成一次外线呼叫本接续器所接TEL的通信操作；607TEL未摘机则判振铃是否超时，若未超时继续振铃并检测TEL是否摘机；608振铃超时仍未摘机则停止振铃，断开外线15与TEL及话路差分器318的耦合返回Z，因TEL无人摘机而导致外线呼叫失败；609若外线键入的号码不是本接续器机号则按图5的内线呼叫子程序H作类似处理，但所发信令为外线呼入信令，完成一次外线呼叫内线分机接续。

第二个分支程序是：外线无振铃但TEL摘机：616关频率合成器337送内线蜂音；617检测二次拨号解调器311是否有TEL键号输入，如无键入则继续检测；618有键入时停发内线蜂音；619判首位号码是否是0；620若首位不是0则参照图5转至521到529相关程序入口进行与载波话机子程序G、H、I、J、K相似的处理，完成TEL内线通信操作；621若首位键入的是0则将外线15接TEL并与话路差分器318耦合、检测二次拨号解调器311及外线接续音解调器310；622判外线蜂音是否停止；623外线蜂音停止判TEL对外拨号首位是否是0；624首位拨号是0则取本机通信级别授权判本机是否允许拨国内长途；625若允许则再判第二位拨号是否为0，626若是0判本机是否允许拨国外长途；627若允许则判所拨号码是否是禁拨号；628若是禁拨号则断开外线15与TEL及差分器318的耦合，执行非法键入子程序K；629若首位或二位拨号是0而本机又不允许直拨国内、外长途，则断开外线与TEL及话路差分器318的耦合，发越权通知音；630判TEL是否挂机，631TEL挂机停发通知音，中止TEL的越权操作；632所拨号码非禁拨则判接续音解调器310是否解调出忙音，633是忙音则将外线15与TEL及话路差分器318的耦合断开，表示对方话机占线；634若解调出的不是忙音而是铃音则判对方是否摘机；635对方未摘机则判铃音是否转为忙音；636未转为忙音则判TEL是否挂机，若未挂机则继续执行634、635、636，若TEL挂机或铃音转忙音则执行633，表示对方无人摘机；若对方振铃后有人摘机则从X点转图7流程执行；701判断此次对外通信是否是长途；702若是长途则设置长话标志；703开始计时，将主呼接续器机号及TEL所拨外线号写入主控制器320的打印输出缓冲区；704在通信过程中判TEL是否挂机，；705TEL未挂机则判接续音解调器310是否解调出忙音；706若TEL已挂机或解调出忙音则将外线15与TEL及话路差分器318的耦合断开；707检查是否有长话标志；708有长话标志则停止计时启动打印机记录、清除长话标志及打印输出缓冲区返回Z，完成一次TEL对外长话通信及记录，若无长话标志则不作记录直接返回Z，完成一次TEL市话通信。

第三个分支程序是：图6中615外线无振铃、TEL未摘机时，由图6Q点转图7流程执行。709判是否有信令输入；710若是广播呼叫信令则转720，中止响应与处理外线振铃及TEL摘机信号而转广播服务子程序，结束后返回Z；712若是会议呼叫信令则转721，中止响应与处理外线振铃及TEL摘机信号而转会议服务子程序，结束后返回Z；713若是内线呼叫本机则转722，中止响应与处理外线振铃信号而转内线呼叫服务子程序，结束后返回Z；714判是否是要外线呼叫信令；715是要外线呼叫信令则判是否有该呼叫信令的响应信令，若已有其他接续器响应该呼叫或者711收到的信令是结束信令、或是与呼叫本机无关的信令等则返回Z不予响应；若是要外线呼叫信令且无其他接续器响应该呼叫则转716，在信令信道闲时发出响应信令，然后将程控滤波器323及频率合成器337设置为呼叫信令指定的话务信道，将外线15接话路差分器、关断差分器输入信号调制开关303；717检测接续音解调器有无蜂音输入；718无蜂音输入则继续等待与检测并判断是否超时；719若超时仍无蜂音输入则断开外线15与话路差分器318、发结束信令、关频率合成器337送报警音，报告外线有故障或被盗用，然后返回Z；723若在规定时间内解调出蜂音则接收由话机发来的拨号，并与禁拨外线号逐位比较，发号器329逐位向外线15发号，同时检测接续音解调器310输出；724判输入代码是否是禁拨号，若传送代码是禁拨号则从S点转图8程序继续执行；727将外线15与话路差分器318断开，开载波功放307及回铃信号发生器313，向话机发非法键入提示音并判是否收到话机的结束信令；728未收到结束信令则判提示音是否超时；729发提示音超时，发结束信令后返回Z或收到结束信令后返回Z，中止一次话机拨打禁拨外线号的通信。

若图7中转发代码不是禁拨号码，则725判是否是长话；726设长话标志，若不是长话或设完长话标志后，程序从图7R点转图8继续执行；730检测接续音解调器310，自转发第一位对外线拨号，外线蜂音停止后是否又解调出接续音；731若解调出接续音则开话路差分器输入信号调制开关303；732判接续音解调器310是否解调出忙音，如果是忙音则发结束信令后返回Z(729)；733解调出回铃音则判回铃音是否停止；734检测回铃音是否变为忙音，不是忙音继续检测，是忙音则发结束信令返回Z；735回铃音停止则判此次对外接续是否是长话；736是长话则开始计时并将主呼话机机号、所拨外线号写入打印输出缓存区，737通信中检测是否收到来自话机的结束信令；742收到结束信令则将外线15与话路差分器318断开，743检查是否有长话标志；741是长话则停止计时并打印长话记录，清除打印缓存区及长话标志后返回Z；738未收到结束信令则判接续音解调器310是否有忙音输出；739收到解忙音调后则断开外线15与差分器318，发结束信令；740检查是否是长话，是长话则转741执行，不是长话则不作记录直接返回Z。

以上为载波话机及接续器的主要工作流程，若用户有其他功能要求，可对程序及信令作某些调整，也可将多个接续器作为一体共享部分的硬件资源和通过中断口设置报警装置等。

本发明通信系统的信令，可采用两帧串行数据，每帧11位，包括起始位1位，数据位8位，可编程数据位1位和停止位1位，若首帧的可编程数据位设置为0，则二帧的可编程数据位为1。

除广播信令、结束信令为一帧外，其余种类信令均由两帧组成，对广播信令不产生响应信令。首帧信令的8位数据位分别编码表示信令种类(包括呼叫类信令，如广播、会议、要外线、外线呼入、内线呼叫、长话登录、响应信令和结束信令)和选用信道号；二帧信令的8位数据位编码表示主呼或被呼话机机号。

本发明的同频准双工无中心频分多址抗噪载波集团通信系统，具有如下优点：全部由话机组成的内线通信网本身具有交换功能，内部通信是无中心的，全部话机共用一组话务信道和一个信令信道，话机的编号与话机的物理位置无关因而具有相当的机动性，比全双工无中心载波电话节省一半频谱，任意两部话机之间通信时只占用一个同频准双工话务信道，可同时多路准双工通信；内线通信网通过接续器可以实现与公众网的话务汇接；通过对话机的通信级别授权控制及对接续器与公众网进行话务汇接时对外线禁拨号的控制可以有效的实现话机与公众网通信的分级与禁拨控制；因接续器具备二次拨号解调能力可以实现外线经二次拨号直拨网内任一话机无需人工接续；本系统具备广播及多方会议通信功能；因本系统任一信道均可传送信令，当以单片微型计算机作主控制器时本系统实际上构成了一个以微型机多机通信系统为基础的集语音通信与数据通信为一体的集团通信、安全监测、数据采集及控制的多功能载波复用系统；实现了载波信道资源及公众网用户线资源共享，与现有集团电话设备相比延长了通信距离、降低了线路敷设的工程与费用、减小了电源功耗、扩大了系统功能、提高了系统的性能价格比。该系统可用于集团通信和各种适于载波传送的通信目的。显而易见，利用本发明可以组成更加复杂的分布式系统。

Claims (8)

1、一种同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，包括一对传输线，跨接在传输线上的一部以上的载波话机，跨接在传输线上的至少一部接续器，与接续器连接的公众网用户线、普通电话机和打印机；所述的载波话机包括主控制器，发送机，接收机，发送机与接收机共用的差分器、电话号盘和叉簧开关；所述的载波话机发送机包括顺序连接的送话器、话音放大器、调制器、滤波器、载波功放器和宽带滤波器，还有回铃信号发生器连接于主控制器的回铃信号发生器控制输出端与调制器的调制输入端间；所述的载波话机接收机包括顺序连接的宽带滤波器，接收信号限幅放大器、混频器、中频滤波器、中频放大及解调器、音频带通滤波器、音频功放器和受话器，还有振铃接续音发生器连接于主控制器的接续音发生器控制输出端与音频功放器输入端间，所述叉簧开关连接主控制器的叉簧摘挂机信号测试输入端，所述电话号盘连接主控制器的键盘接口；所述差分器分别连接传输线、地线、发送机的宽带滤波器输出端和接收机的宽带滤波器输入端；所述的接续器包括主控制器、发送机、接收机、发送机与接收机共用的载波差分器、普通电话机或传真机T/F接口和与主控制器打印机接口连接的打印机接口；所述接续器的发送机包括顺序连接的话路差分器，第一话带滤波器、调制器、滤波器、载波功放器和宽带滤波器，有回铃信号发生器连接于主控制器的回铃信号发生器控制端与调制器的调制输入端之间；所述接续器的接收机包括顺序连接的宽带滤波器、接收信号限幅放大器、混频器、中频滤波器、中放解调器、音频带通滤波器、音频功放器和第二话带滤波器，有振铃信号发生器连接于主控制器的振铃信号发生器的控制端与音频功放器输入端之间；所述载波差分器分别接所述接收机的宽带滤波器输入端、发送机的宽带滤波器的输出端、传输线及地线，其特征在于：

所述的载波话机还包括有收发信状态控制器、程控滤波器、带标准参考频率f0信号源的程控频率合成器、信道状态指示器、信令调制器、信令解调器和信号噪音比较器；所述的信号噪音比较器连接于发射机的话音放大器与调制器之间，所述的信令调制器连接于主控制器信令输出端与发射机的调制器调制输入端间，所述发射机的话音放大器是可关断话音放大器，主控制器的话音输入放大器使能控制输出端接可关断话音放大器控制端，所述发射机的载波功放器是可关断载波功放器，所述的接收机的接收信号限幅放大器是可关断接收信号限幅放大器，所述的程控滤波器连接于可关断接收信号限幅放大器输出端与所述混频器混频信号输入端间，所述的程控频率合成器输出f1端接所述混频器的本振输入端、输出f2端接所述发送机调制器的调制载频输入端，所述主控制器的信道参数控制输出口并接程控滤波器和程控频率合成器作信道选择同步切换，所述主控制器的启停控制输出口接程控频率合成器的控制端，所述信道状态指示器的输入端接所述接收机的中频放大及解调器输出端，信道状态指示器输出端接主控制器的信道状态测试输入端，所述的信令解调器输入端接接收机的音频带通滤波器输出端，信令解调器输出端接主控制器的解调信令输入端，所述接收机的音频功放器是可关断音频功放器，主控制器的音频功放使能控制输出端接可关断音频功放器的控制端，所述收发信状态控制器的第一控制输入端接信道状态指示器的输出端、第二控制输入端接主控制器的信令及回铃信号发送请求输出端、第三控制输入端接信号噪音比较器的有效话音输入发送请求输出端，收发信状态控制器的收信使能控制端接所述接收机的可关断接收信号限幅放大器控制端，收发信状态控制器的发送使能控制端接所述发送机的可关断载波功放器控制端；

所述接续器发送机的音频功放器及载波功放器分别是可关断音频功放器及可关断载波功放器，主控制器的音频功放器使能控制输出端接可关断音频功放器控制端，所述接续器接收机的接收信号限幅放大器是可关断接收信号限幅放大器；所述接续器还包括有收发信状态控制器、程控滤波器、程控频率合成器、信道状态指示器、信令解调器、发号器、语音应答器、喇叭使能控制开关、切换控制器、二次拨号解调器、发送机差分器输入信号调制开关、差分器输入信号噪音比较器和信令解调器；所述收发信状态控制器的第一控制端接差分器输入信号噪音比较器的话路差分器输入有效的发送请求信号输出端，第二控制端接主控制器的信令回铃音发送请求信号电平输出端，第三控制端接信道状态指示器输出端，收发信状态控制器的发送使能控制输出端接发送机的可关断载波功放器的控制端，收发状态控制器的接收使能控制输出端接接收机的可关断接收信号限幅放大器的控制端；所述程控滤波器连接于接收机的可关断接收信号限幅放大器输出端与混频器的混频信号输入端间；所述的程控频率合成器输出f1端接所述混频器的本振输入端，输出f2接发送机的调制器调制载频输入端，主控制器的信道参数控制口并接程控滤波器和程控频率合成器作信道选择同步切换，主控制器的频率合成器启停控制端接程控频率合成器的控制端；所述的信道状态指示器连接于接收机中放解调器输出端与主控制器的信道状态测试输入端间；所述的信令解调器连接于接收机音频带通滤波器输出端与主控制器的信令输入端间；所述的发号器连接于主控制器发号器控制输出端与接收机可关断音频功放器输入端间；所述的语音应答器连接于主控制器的语音应答器控制输出端与接收机可关断音频功放器输入端间；所述的喇叭使能控制开关连接于主控制器的喇叭使能控制端与接收机的第一话带滤波器输入端间；所述的切换控制器分别与发送机的话路差分器、T/F接口、公众网用户线、主控制器的话机/传真机摘挂机状态检测输入端、主控制器的切换控制输出端和公众网用户线铃流检测输入端连接；所述的接续音解调器连接于发送机第二话带滤波器输出端与主控制器的接续音解调器入口端间；所述的二次拨号解调器连接于发送机第二话带滤波器输出端与主控制器的二次拨号解调器入口端间；所述的发送机差分器输入信号调制开关与差分器输入信号噪音比较器顺序连接于发送机第二话带滤波器输出端与调制器调制输入端间，主控制器的差分器输入信号调制开关控制端接发送机差分器输入信号调制开关控制端；所述的信令调制器连接主控制器信令输出端与差分器输入信号噪音比较器输出端间。

2、根据权利要求1所述的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，其特征在于：

所述的载波话机或接续器的信号噪音比较器，由一对电参数相近的驻极体MIC、双线并绕且同名端分别接MIC正极的信号输入变压器、第一音频电压放大器、话带滤波器、第二音频电压放大器、施密特触发器和单稳态电路顺序连接构成，所述的话带滤波器输出有效话音输入信号，所述的单稳态电路输出与有效话音信号时长等宽或略宽的有效话音输入发送请求电平信号。

3、根据权利要求1所述的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，其特征在于：

所述的载波话机或接续器的信号噪音比较器，由一驻极体MIC、音频电压放大器、话带滤波器、对数放大器、检波电路、放大器、具有延迟上升快速下降特性的跟随器、电压比较器、施密特触发器和单稳态电路顺序连接构成，所述的话带滤波器输出有效话音输入信号，所述的单稳态电路输出与有效话音信号时长等宽或略宽的有效话音输入发送请求电平信号。

4、根据权利要求1所述的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，其特征在于：

所述的载波话机或接续器还包括有通信级别授权设置器，与其主控制器的通信级别授权设置接口连接。

5、根据权利要求1所述的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，其特征在于：

所述的载波话机或接续器还包括有话机机号设置装置，与其主控制器的机号设置接口连接。

6、根据权利要求1所述的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，其特征在于：

所述的载波话机或接续器还包括有计算机串行异步通信接口，与其主制器的信令输入端、信令输出端连接。

7、根据权利要求1所述的同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信系统，其特征在于：

所述的载波话机的受话器包括耳机和扬声器，分别与所述叉簧开关的静合、动合触点连接，该叉簧开关的中间触点接所述接收机的可关断音频功放器输出端。

8、一种同频准双工无中心频分多址抗噪载波通信方法，其特征在于包括：

1.1所述的每部载波话机执行下列步骤：

1.1.1主呼状态下：

1.1.1.1复位主控制器的频率合成器启停控制端B、关闭频率合成器，开启主控制器的键盘输入接口G、根据主控制器G端所接收到的键盘输入的符号及数字首先判断其主呼是否符合通信级别授权及键入数字是否合法，如系越权或非法则启动主控制器的振铃信号发生器控制端E发出相应的提示音或通知音并检测叉簧开关输入端J判断是否挂机，直至挂机后关闭E端停发通知音或提示音、将主控制器的信道参数控制口A置为信令信道地址编码、置位主控制器的频率合成器启停控制位B开启频率合成器返回信令信道待机状态；如键入合法则根据键入字符确定呼叫类别并依据信令格式选取呼叫信令类别编码；

1.1.1.2主控制器置位频率合成器启停控制端B、开启频率合成器，依次修改信道参数控制口A的信道编码值并检测主控制器的信道状态指示器输入口C的电平、判断所测信道的忙闲状态，进行空闲话务信道搜索；

1.1.1.3将搜索到的空闲话务信道的信道编码、呼叫信令的信令类别编码及本机机号编码装配成一条完整的信令；

1.1.1.4主控制器将信道参数控制口A置为信令信道编码，检测信令信道状态指示器输入端C的输入电平，表征为闲时启动信令调制器控制端L发出呼叫信令；

1.1.1.5维持主控制器信道参数控制口A的信令信道编码值不变，检测信令解调器输入口D的输入，即在信令信道等待响应信令；

1.1.1.6在规定时间内主控制器D端收到响应信令后，将频率合成器及程控滤波器的信道参数控制口A设置为所发呼叫信令中的空闲话务信道编码后与对方进行通信；

1.1.1.7在通信过程中若主控制器的信令解调器输入口D端收到对方发来的结束信令则复位主控制器的频率合成器启停控制端B、关闭频率合成器，启动主控制器的E输出端使振铃信号发生器发出忙音直至本方挂机后复位主控制器的E输出端状态，关闭振铃信号发生器停发忙音，将A口置为信令信道编码、置位B端开启频率合成器，返回初始化后信令信道待机状态；若本方先挂机则维持A口信道编码值不变启动主控制器的信令调制器控制口L、在所用话务信道向对方发出结束信令后将A口置为信令信道地址编码，返回信令信道待机状态；

1.1.1.8若在规定时间内主控制器的信令解调器输入口D未收到响应信令则复位主控制器的频率合成器启停控制端B关闭频率合成器，启动主控制器的振铃信号发生器控制端E、发出忙音直至挂机后将信道参数控制口A置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端B、开启频率合成器，返回信令信道待机；

1.1.2待机状态下：

1.1.2.1将主控制器的信道参数控制口A置为信令信道地址编码、开启信令解调器输入口D并检测其输入，即在信令信道等待并接收呼叫信令；

1.1.2.2除广播呼叫信令外对其余呼叫本机的信令均在将主控制器的信道参数控制口A置为信令信道地址编码并检测信道状态指示器输入端C为闲时在信令信道发出响应信令后，将频率合成器及程控滤波器的信道参数控制口A设置为所收到的呼叫信令中的信道编码值；

1.1.2.3工作于呼叫信令所指定的信道；

1.1.2.4对于呼叫本机的外线呼入信令首先要判断本机通信级别授权是否允许外线呼入，若允许则按照1.1.2.2及1.1.2.3处理；若不允许则不发响应信令仍在信令信道待机；

1.2每部接续器执行下列步骤：

1.2.1当普通话机/传真机未摘机、主控制器的Z输入端为挂机状态、无信令输入但有外线振铃时：

1.2.1.1主控制器复位频率合成器启停控制端K、关闭频率合成器，设置主控制器的切换控制器控制口Y的状态，将外线接话路差分器，启动语音应答器控制端P自动应答接续；

1.2.1.2开启主控制器的二次拨号解调器输入口C、接收外线二次拨号；

1.2.1.3根据二次拨号进行相应呼入接续处理；

1.2.1.4根据主控制器的接续音解调器输入端B的解调输入信号判断外线接续状况、决定程序转向；

1.2.1.5通信结束时重新设置主控制器的切换控制器控制口Y的状态，将外线与普通话机/传真机或话路差分器断开，将主控制器的信道参数控制口J设置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端K开启频率合成器返回信令信道待机状态；

1.2.2当外线无振铃主控制器的X端无输入且无信令输入，但普通话机/传真机摘机时：

1.2.2.1复位主控制器的频率合成器启停控制端K、关闭频率合成器，启动主控制器的振铃信号发生器控制端N、发出内线蜂音；

1.2.2.2开启并检测二次拨号解调器输入端C、接收普通话机/传真机二次拨号，当C端有输入时即关闭N端停发内线蜂音；

1.2.2.3根据二次拨号作相应接续处理；

1.2.2.4通信结束后将主控制器的信道参数控制口J置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端K、开启频率合成器返回信令信道待机；

1.2.3当外线无振铃主控制器的X端无输入，普通话机/传真机未摘机，主控制器的Z端输入为挂机状态，但有信令输入主控制器的M端时：

1.2.3.1根据信令类别转相应子程序处理；

1.2.3.2如是对外接续则进行外线限拨号码比较与控制；

1.2.3.3如对外接续的是长话则在通信结束后启动主控制器的打印机接口A作长话登录；

1.2.3.4根据主控制器的接续音解调器输入端B的解调输入信号判断外线接续状况决定程序转向；

1.2.3.5通信结束后将主控制器的信道参数控制口J设置为信令信道地址编码、置位频率合成器启停控制端K开启频率合成器，返回信令信道待机。

Images