CN1194523C - 双制式来方电话显示的预先自动判别装置 - Google Patents

Abstract

一种双制式来方电话显示的预先自动判别装置，是以一信号侦测装置侦测电话线上的信号，当侦测到信号时启动微处理器，微处理器仅先行打开DTMF解码器，计算信号频率的频谱，相符时，判定来电信号为DTMF制，而当所计算的频谱上只存在约1200Hz或约1300Hz的信号时，则判定来电信号是FSK制，并关掉DTMF解码器，而改为启动FSK解码器，进而大幅节省所需的处理资源。

Description

双制式来方电话显示的预先自动判别装置

技术领域

本发明是有关来电显示自动判别的技术领域，尤指一种以仅开启单一解码器的双制式来方电话显示的预先自动判别装置。

背景技术

按，所谓的来电显示是指交换机把拨号方的电话号码或是姓名传送给受话方的服务，目前主要开放的来电显示业务技术标准主要有两种，其中一种是北美Bellcore(Bell Communication Research)所制定的频移键控(Frequency Shift Keying，FSK)方式，另一种则是欧洲的双音多频(Dual Tone Multi-Frequency DTMF)方式。

在DTMF的来电显示系统下，其所传送的来电号码信号是与一般常见的按键话机一样，亦即是以一行(Column)频率及一列(Row)频率相加的合成波来代表来电号码信号的一数字或字元，其中的列频率是为697、770、852或941Hz，而行频率是为1209、1336、1447或51633Hz。

而在FSK的来电显示系统下，是将位元流(bit stream)的0与1分别以不同的频率送出，例如在Bell 202规格中，‘0’为1/1200秒的2200Hz信号，‘1’为1/1200秒的1200Hz信号，在V.23规格中，‘0’为1/1200秒的2100Hz信号，‘1’为1/1200秒的1300Hz信号，而一般的来电显示信号格式即是如图4所示，依照时间的顺序是包括有通道捕获信号(Channel Seizure Signal)、标示信号(Mark Signal)、信息种类(MessageType)、信息长度(Message Length)，信息内容(Representation LayerMessage)及核对(Checksum)等栏位，其中，通道捕获信号是为连续而且交错的逻辑‘0’和‘1’，总共有300位元，标示信号是为连续的逻辑‘1’，为数180+-25位元或是80+-25位元，如换算成时间是为130-170ms或47-87ms，因此，在这段47-170ms时间内，FSK系统只送来单纯的1200Hz或1300Hz的正弦波信号，而一但有逻辑‘0’出现，则表示已经开始传送信息种类字元，另该信息种类、信息长度及信息内容栏位是分别指示来电信号的格式、来电信号长度及来电信号内容，该核对则是用以辅助确定来电信号的正确性。

而由于许多国家的来电显示服务是来自各式各样的FSK系统和DTMF系统，因此，市场上的来电显示装置通常要求双制式(也称全制式)，亦即，必须能判别来电显示信号是FSK或DTMF，并予以接收。

为满足双制式的要求，一般来电显示装置即需同时设置有一FSK解码器及一DTMF解码器，以当有来电显示信号出现时，将同时打开FSK解码器和DTMF解码器，以分别侦测FSK信号及DTMF信号，而如果至少一个有效而且存在时间够长的DTMF信号被侦测出来，则FSK解码器便被关掉，此后将只收DTMF信号，反之，则一直同时打开两组解码器，等到一但收到前述的一连串的逻辑‘0’及‘1’交错信号之后，便关掉DTMF解码器，只留下PSK解码器，然后继续接收FSK信号，直到收到正确的核对。

前述习知的来电显示装置的缺点为必须同时打开DTMF和FSK两组解码器，其硬件为单一解码器的两倍，因此，将会产生两倍的耗电量。

另一种习知的来电显示装置是采用高速的CPU或DSP，且以软件分别实现FSK解码器和DTMF解码器，并同时执行两组软件解码器，藉此，由于CPU是同时执行两组软件解码器，因此，CPU速度大约是开辟单一组软件解码器时的两倍，而运算过程所需要的存储器由于不能同时共用，故存储器的需求也大约要单一软件解码器时的两倍。

又一种习知的来电显示装置是以利用提示信号来判断来电显示系统格式，例如FSK系统通常会送来一段时间比较长的振铃，然后在第一声振铃和第二声振铃之间送来FSK格式的来电显示信号，而DTMF系统则通常是先送出短促的极性反转信号，紧接着送出DTMF格式的来电显示信号，之后才是振铃，因此，可根据收到的提示信号来决定启动FSK或DTMF解码器。然而，在实际应用上，提示信号和来电显示系统格式的关系并不是如此固定，FSK系统未必会先送振铃，也有可能是以极性反转为提示信号，甚至根本没有前置的提示信号，所以，根据提示信号来判断来电显示系统格式并无法满足实际的需要。

因此，前述习知来电显示的设计实有予以改进的必要。

创作人爰因于此，本于积极创新的精神，亟思一种可以解决上述问题的“可达成DTMF及FSK双制式来方电话显示的预先自动判别装置”，几经研究实验终至完成此项新颖进步的创作。

发明内容

本发明的目的是在提供一种双制式来方电话显示的预先自动判别装置，其仅以开放单一的解码器而可预先自动判别来电信号是为DTMF制或FSK制。

为达前述的目的，本发明的双制式来方电话显示的预先自动判别装置，是由信号侦测装置、DTMF解码器、FSK解码器及微处理器所构成，该信号侦测装置是用以侦测电话线上的信号，该微处理器是当该信号侦测装置侦测判电话线上有信号时被启动，并仅先行打开该DTMF解码器，以计算信号频率的频谱，其中，当所计算频谱符合DTMF的频谱时，判定来电信号为DTMF制，而当所计算的频谱上只存在约1200Hz或约1300Hz的信号时，则判定来电信号是FSK制，并关掉该DTMF解码器，而改为启动该FSK解码器。

其中于该微处理器打开DTMF解码器而计算信号频率的频谱时，是除计算一般DTMF的既有行频率及列频率之外，再额外计算一约1300Hz的列频率。

其中该DTMF的第一个行频率是可调整为1200-1209Hz。

其中该约1200Hz或约1300Hz的信号是存在约连续47ms。

其还包含一前级放大器及一模拟/数字转换器，以将电话线上的信号转换为数字信号后送入该微处理器。

其还包含一存储器，以储存该数字信号而供该微处理器进行演算处理。

其中该DTMF解码器及该FSK解码器是以软件或固件所实现。

其中该DTMF解码器及该FSK解码器是以硬件所实现。

由于本发明构造新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。

附图说明

为使审查员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，兹附以附图及较佳具体实施例的详细说明如后，其中：

图1是本发明的双制式来方电话显示的预先自动判别装置的一较佳

实施例的电路图。

图2是显示本发明以微处理器解DTMF时所计算的列频率及行频率。

图3是本发明的双制式来方电话显示的预先自动判别装置的另一较佳实施例的电路图。

图4是显示FSK系统的来电显示信号格式。

具体实施方式

有关本发明的双制式来方电话显示的预先自动判别装置的一较佳实施例，请先参照图1所示，其主要是由线路信号侦测装置11、微处理器12、FSK解码器13、DTMF解码器14、前级放大器16、模拟/数字转换器17及存储器15所构成，其中该线路信号侦测装置11是包括有极性反转侦测器111及振铃侦测器112，以当侦测到电话线路上有信号时，由该极性反转侦测器111启动该微处理器12进行信号的判别处理，该前级放大器16及模拟/数字转换器17是用以将电话线上的信号转换为数字信号后送入微处理器12，而FSK解码器13及DTMF解码14的功能则是可由微处理器12以执行软件或固件所实现。

在该微处理器12被启动后，是仅先行打开该DTMF解码器14，参照图2所示，本发明以微处理器12解DTMF时，所计算的列频率包括697、770、852、941及1300Hz，而行频率则仍包括1209、1336、1447及1633Hz，因此，当来电显示信号确为DTMF信号时，该微处理器12便可以计算列频率中的697、770、852、94IHz等四个频率的频谱及行频率的四个频谱，以解出对应的DTMF信号，而无需打开该FSK解码器13。

当来电显示信号为FSK信号时，由于在FSK系统中，如前所述，于收到真正的来电信号前面，会有一长达47-170ms的信号，而在这段47-170ms时间内，FSK系统只送来单纯的1200Hz或1300Hz的正弦波信号，因此，如果系统在连续47ms内(或者更短)，发现到频谱上只存在1200Hz或1300Hz的频谱，则可以认定已经收到FSK系统的信号，进而认定目前收到的来电信号是FSK系统，而非DTMF系统，此时便可关掉DTMF解码器14，改为启动FSK解码器13，同时将DTMF解码器14所用的存储器15及中断等资源可完全挪给FSK解码器13继续使用。

经实际计算后可知，Bell 202规格的1200Hz和DTMF的第一个行频率1209Hz很接近(只差0.7％)，因此，可以把1209Hz略为降频为1200-1209Hz，或根本不降频而直接用1209Hz的频谱来代表1200Hz的频谱，如此，只需在既有的DTMF频率之外，再多计算1300Hz的频谱，就可以认定是否已经收到FSK系统的信号，藉此，仅需打开DTMF解码器14便可以同时接收DTMF信号及自动判别是来电系统是为FSK或DTMF。

而一但收到至少一个有效的DTMF字元，即可认定是DTMF系统，无需再计算1300Hz的频谱，也不需要再分析Bell 202或V.23，而只需要计算DTMF所相关的频率的频谱。

如果在尚未收到任何有效的DTMF字元之前，发现了连续时间够长的单纯1200Hz或1300Hz约正弦波，该微处理器12即判定来电信号是FSK系统，而微处理器12便关闭DTMF解码器14，并打开FSK解码器13，原本DTMF解码器14所使用的存储器15可完全挪给FSK解码器13使用，因此，DTMF解码器14和FSK解码器13是共用存储器15，故可大幅节省所需的资源。而由于微处理器12在同一时段只执行一个解码器，所以微处理器12的速度只需要是同时执行的作法的一半即可，且因不会有两个解码装置同时抢用存储器15，所以对存储器15的需求也只是同时执行时的一半即可。

而前述来电显示的运作便是由该微处理器12以某一定的速度持续从电话线接受DTMF或FSK的信号，转换成数字信号后，储存在存储器15中，等到每收到一个信号框(Frame)数量的信号，便执行以下的演算处理，而如果较佳地连续两次(或一次或两次以上)都得到相同的结果，该微处理器12就可决定所解得的是为DTMF或FSK系统，且一但有至少一个DTMF字元被解出后，就不需再侦测FSK的信号；同理，一但FSK的信号已经被侦测后，就不需要再侦测DTMF。

/*来电显示预先自动判别*/

启动DTMF解码器，但尚未认定是FSK或DTMF系统Forever(持续接收信号)

{

if(已经认定是FSK系统)

执行FSK解码器

else

if(已收集到一组frame的信号)

{

if(已经认定是DTMF系统)

执行DTMF解码器

else

{

计算DTMF所需的频谱和1300Hz的频谱

if(有一个列频谱和一个行频谱符合DTMF规定)解出对应的DTMF字元

if(和前一组frame或连续一组以上所解出的DTMF字元相同)

判定此DTMF字元为有效，并且认定为DTMF系统

else

先暂存此字元留待下个frame再比较一次else if(1200Hz频谱远比其他频谱强)

if(前一组或连续一组以上的frame亦是)认定为Bell 202的FSK系统关掉DTMF解码器，启动FSK解码器

else

记录已收到一个1200Hz的frame，下个frame再比一次

else if(1300Hz频谱远比其他频谱强)

if(前一组或连续一组以上frame亦是)

认定为V.23的FSK系统

关掉DTMF解码器，启动FSK解码器

else

记录已收到一个1300Hz的frame，下个frame再比一次

}

endif

}

endif

endif

}/*forever loop*/

图3则显示本发明的可达成双制式来方电话显示的预先自动判别装置的另一较佳实施例，其与前一实施例主要不同处在于其FSK解码器33及DTMF解码器34是以硬件的解码器所实现，其余的构成及微处理器32的执行演算处理则与前一实施例相当，以此设计，微处理器32在同一个时段只驱动一个解码器，所以耗电量只需要是同时执行的作法的一半即可，且因不会有两个解码器同时抢用存储器36，所以对存储器36的需求也只是同时执行时的一半即可。

由以上的说明可知，本发明确可达成舍弃可靠性不高的振铃或极性反转提示信号，亦避免同时启动两组解码器而需要更高处理速度和更多存储器所带来的更高耗电和成本的问题，而由微处理器执行演算处理，使微处理器在同一时候只需执行一组解码器，便能完成DTMF/FSK双制式的预先自动判别，等来电系统类型判别确定后，再启动所需要的该组解码器，据此，可以大幅减少对微处理器的速度和存储器数量的要求，进而降低耗电和硬件的成本。

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均不同于相应技术的特征，为来电显示装置制作上的一大突破。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种双制式来方电话显示的预先自动判别装置，包括微处理器、存储器，其特征在于，包括：

一信号侦测装置，用以侦测电话线上的信号；

一DTMF解码器；

一FSK解码器；以及

一微处理器，其当该信号侦测装置侦测到电话线上有信号时被启动，并仅先行打开该DTMF解码器，以计算信号频率的频谱，其中，当所计算频谱符合DTMF的频谱时，判定来电信号为DTMF制，而当所计算的频谱上只存在1200Hz或1300Hz的信号，则判定来电信号是FSK制，并关掉该DTMF解码器，改为启动该FSK解码器；

一前级放大器及一模拟/数字转换器，以将电话线上的信号转换为数字信号后送入该微处理器；

一存储器，以储存该数字信号而供该微处理器进行演算处理。

2.根据权利要求1所述的双制式来方电话显示的预先自动判别装置，其特征在于，其中当该微处理器打开DTMF解码器而计算信号频率的频谱时，除计算一般DTMF的既有行频率及列频率之外，再额外计算一约1300Hz的列频率。

3.根据权利要求2所述的双制式来方电话显示的预先自动判别装置，其特征在于，其中该DTMF的第一个行频率是可调整为1200-1209Hz。

4.根据权利要求1所述的双制式来方电话显示的预先自动判别装置，其特征在于，其中该约1200Hz或约1300Hz的信号是存在约连续47ms。

5.根据权利要求1所述的双制式来方电话显示的预先自动判别装置，其特征在于，其中该DTMF解码器及该FSK解码器是以软件或固件所实现。

6.根据权利要求1所述的双制式来方电话显示的预先自动判别装置，其特征在于，其中该DTMF解码器及该FSK解码器是以硬件所实现。

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