CN1466364A - 软硬件结合的双音多频译码器及其运作方法 - Google Patents
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Abstract
一种软硬件结合的双音多频译码器及其运作方法。本发明的软硬件结合的双音多频译码器包括放大器、模拟至数字转换器、以及中央处理单元或数字逻辑电路。本发明由模拟至数字转换器对经过放大的双音多频讯号进行模拟至数字转换，因为经过模拟至数字转换而转换成的数字双音多频讯号较完整地保留了双音多频讯号的频谱讯息，因此再由中央处理单元或数字逻辑电路对此数字双音多频讯号进行译码，就可以解决软件译码方式可能发生的译码错误问题。再者，本发明与硬件译码方式的双音多频译码器相比较之下，成本能大幅度地降低而在性能上甚至可以超过硬件的译码方式，并且在应用上能更具有弹性。
Description
技术领域
本发明是有关于一种双音多频译码器及其运作方法，且特别是有关于一种软硬件结合的双音多频译码器及其运作方法。
背景技术
双音多频(Dual Tone Multi-Frequency，简称DTMF)译码器广泛地应用于电话机的来电显示(Caller ID)及短讯服务(Small MessageService，简称SMS)中的双音多频讯号的译码。以译码的方式来区分，目前的双音多频译码器可区分成硬件译码及软件译码两种方式。其中，硬件译码方式的双音多频译码器具有性能及稳定性较佳的优点，但是其电路较为复杂且成本较高。而软件译码方式的双音多频译码器具有电路简单及成本低的优点，但是其性能及稳定性较差。
硬件译码方式的双音多频译码器的原理是使用两个仿真带通滤波器，将双音多频讯号中的高频讯号及低频讯号分离出来，然后将分离出来的高频讯号及低频讯号分别经过比较器及计数器，而计算出高频讯号的频率及低频讯号的频率，从而完成对双音多频讯号的译码。为了更清楚起见，请参照图1，其是硬件译码方式的双音多频译码器10的结构示意图。由图1可知，双音多频译码器10包括放大器102、高频组带通滤波器104、低频组带通滤波器106、比较器108、比较器110、计数器112、以及计数器114。双音多频译码器10的运作方法是：首先会利用放大器102，将TIP和RING之间的差分双音多频讯号放大为双音多频放大讯号。接着，会使用高频组带通滤波器104，将双音多频放大讯号中的高频讯号分离出来而输出高频双音多频放大讯号；同时也会使用低频组带通滤波器106，将双音多频放大讯号中的低频讯号分离出来而输出低频双音多频放大讯号。接下来，高频双音多频放大讯号会经过比较器108及计数器112，而计算出高频双音多频放大讯号的频率；同时低频双音多频放大讯号会经过比较器110及计数器114，而计算出低频双音多频放大讯号的频率，从而完成对双音多频讯号的译码。然后，已译码的双音多频讯号会送到中央处理单元(CentralProcessing Unit，简称CPU)116做处理。
虽然上述的硬件译码方式的双音多频译码器的各项性能较为稳定可靠，但是却存在电路复杂及成本高的缺点。为了降低电路的成本，近几年来在市场上又出现了一种采用软件译码方式的双音多频译码器。请参照图2，其是软件译码方式的双音多频译码器20的结构示意图。由图2可知，双音多频译码器20包括放大器202及中央处理单元204。双音多频译码器20的特点是双音多频讯号TIP及双音多频讯号RING经过放大器202放大整形后，会将双音多频放大讯号送到中央处理单元204，然后中央处理单元204会以数字滤波的方式对双音多频放大讯号做处理，最后完成对双音多频讯号的译码。在这种软件译码的方式中，因为中央处理单元204所读入的频谱是经过放大整形后而成为矩形波的双音多频放大讯号，然而此双音多频放大讯号的频谱与原始双音多频讯号(TIP和RING之间的差分双音多频讯号)的频谱存在着一定的差异，因此当双音多频放大讯号中的高频讯号与低频讯号的振福相差较大(例如超过±6分贝(dB))时，这种软件译码方式的双音多频译码器就会出现译码错误。
发明内容
本发明提出一种软硬件结合的双音多频译码器及其运作方法。本发明由模拟至数字转换器对经过放大的双音多频讯号进行模拟至数字转换，因为经过模拟至数字转换而转换成的数字双音多频讯号较完整地保留了双音多频讯号的频谱讯息，因此再由中央处理单元或数字逻辑电路对此数字双音多频讯号进行译码，就可以解决软件译码方式可能发生的译码错误问题。
为达成上述及其它目的，本发明提出一种软硬件结合的双音多频译码器。此软硬件结合的双音多频译码器包括放大器、模拟至数字转换器、以及中央处理单元。其中，放大器用以将双音多频讯号做放大整形，而输出双音多频放大讯号。模拟至数字转换器耦接至放大器，用以将双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出数字双音多频讯号。而中央处理单元耦接至模拟至数字转换器，用以将数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码。
在本发明的一实施方式中，放大器具有同相端、反相端、以及输出端。其中，同、反相端分别接到电话线的TIP和RING两端，而输出端用以输出双音多频放大讯号。
本发明还提出一种软硬件结合的双音多频译码器。此软硬件结合的双音多频译码器包括放大器、模拟至数字转换器、以及数字逻辑运算电路。其中，放大器用以将双音多频讯号做放大整形，而输出双音多频放大讯号。模拟至数字转换器耦接至放大器，用以将双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出数字双音多频讯号。而数字逻辑运算电路耦接至模拟至数字转换器，用以将数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码。
本发明另外还提出一种软硬件结合的双音多频译码器的运作方法。在此运作方法中，首先会将双音多频讯号做放大整形，而输出双音多频放大讯号。接着，会将双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出数字双音多频讯号。然后，会将数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码。
在本发明的一实施方式中，将双音多频讯号做放大整形由放大器来达成。
在本发明的一实施方式中，将双音多频放大讯号做模拟至数字转换由模拟至数字转换器来达成。
在本发明的一实施方式中，将数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码由中央处理单元或数字逻辑运算电路来达成。
综上所述，本发明由模拟至数字转换器对经过放大的双音多频讯号进行模拟至数字转换，因为经过模拟至数字转换而转换成的数字双音多频讯号较完整地保留了双音多频讯号的频谱讯息，因此再由中央处理单元或数字逻辑电路对此数字双音多频讯号进行译码，就可以解决软件译码方式可能发生的译码错误问题。再者，因为采集的双音多频讯号的频谱讯息并不需要高精确度的模拟至数字转换器(4位到8位的模拟至数字转换器就已经足够)，而在双音多频译码器集成电路的开发中，一个4位到8位的模拟至数字转换器的成本要远小于硬件译码方式的双音多频译码器中的两组带通滤波器及其它电路，所以本发明软硬件结合的双音多频译码器与硬件译码方式的双音多频译码器相较之下，成本能大幅度地降低而在性能上甚至可以超过硬件的译码方式，并且在应用上能比硬件的译码方式更具有弹性。
附图说明
图1是硬件译码方式的双音多频译码器的结构示意图；
图2是软件译码方式的双音多频译码器的结构示意图；以及
图3是根据本发明一实施例的软硬件结合的双音多频译码器的结构示意图。
附图标记说明：
10：硬件译码方式的双音多频译码器
102、202、302：放大器
104：高频组带通滤波器
106：低频组带通滤波器
108、110：比较器
112、114：计数器
116、204、306：中央处理单元
20：软件译码方式的双音多频译码器
30：本发明的软硬件结合的双音多频译码器
304：模拟至数字转换器
具体实施方式
请参照图3，其是根据本发明一实施例的软硬件结合的双音多频译码器30的结构示意图。双音多频译码器30包括放大器302、模拟至数字转换器304、以及中央处理单元306。底下将说明双音多频译码器30的各部分功能。
放大器302具有同相端、反相端、以及输出端，其中同、反相端用以接收TIP和RING之间的差分双音多频讯号。放大器302会将接收到的双音多频讯号做放大整形，而输出双音多频放大讯号。
模拟至数字转换器304耦接至放大器302，用以将双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出数字双音多频讯号。因为模拟至数字转换器304对双音多频放大讯号进行模拟至数字转换，而经过模拟至数字转换而转换成的数字双音多频讯号与软件译码方式的双音多频译码器相较之下，能较完整地保留双音多频讯号的频谱讯息。再者，由于所采集的双音多频的频谱讯息并不需要高精确度的模拟至数字转换器，所以模拟至数字转换器304只需要4位至8位的模拟至数字转换器就已经足够，而在双音多频译码器集成电路的开发中，一个4位至8位的模拟至数字转换器的成本远低于硬件译码方式的双音多频译码器中的两组带通滤波器及其它电路，因此本发明的双音多频译码器30的成本与硬件译码方式的双音多频译码器相较之下，成本能大幅地降低，并且在性能上甚至可以超过硬件译码方式的双音多频译码器。
而中央处理单元306耦接至模拟至数字转换器304，用以将数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码。其中，数字滤波器的中心频率及带宽等均可以由改变软件的设定来弹性地进行调整。另外要说明的是，中央处理单元306可以数字逻辑运算电路来取代。
为了更清楚起见，底下将配合图1来说明双音多频译码器30的运作方法。在此运作方法中，首先放大器302会将接收到的双音多频讯号做放大整形，而输出双音多频放大讯号。接着，模拟至数字转换器304会将双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出数字双音多频讯号。然后，中央处理单元306(或者是数字逻辑运算电路)会将数字双音多频讯号进行数字滤波，从而完成对双音多频讯号的译码。
综上所述，本发明由模拟至数字转换器对经过放大的双音多频讯号进行模拟至数字转换，因为经过模拟至数字转换而转换成的数字双音多频讯号较完整地保留了双音多频讯号的频谱讯息，因此再由中央处理单元或数字逻辑电路对此数字双音多频讯号进行译码，就可以解决软件译码方式可能发生的译码错误问题。再者，因为采集的双音多频讯号的频谱讯息并不需要高精确度的模拟至数字转换器(4位到8位的模拟至数字转换器就已经足够)，而在双音多频译码器集成电路的开发中，一个4位到8位的模拟至数字转换器的成本要远小于硬件译码方式的双音多频译码器中的两组带通滤波器及其它电路，所以本发明的软硬件结合的双音多频译码器与硬件译码方式的双音多频译码器相较之下，成本能大幅度地降低而在性能上甚至可以超过硬件的译码方式，并且在应用上能比硬件的译码方式更具有弹性，例如数字滤波器的中心频率及带宽等均可以由改变软件的设定来弹性地进行调整。
虽然本发明已以实施例说明于上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
Claims (13)
1.一种软硬件结合的双音多频译码器，其特征为：包括：
一放大器，用以将一双音多频讯号做放大整形，而输出一双音多频放大讯号；
一模拟至数字转换器，耦接至该放大器，用以将该双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出一数字双音多频讯号；以及
一中央处理单元，耦接至该模拟至数字转换器，用以将该数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码。
2.如权利要求1所述的软硬件结合的双音多频译码器，其特征为：该放大器具有一同相端、一反相端、以及一输出端。
3.如权利要求2所述的软硬件结合的双音多频译码器，其特征为：该同相端连接至一电话线的第一端，该反相端连接至该电话线的第二端，而该输出端用以输出该双音多频放大讯号。
4.一种软硬件结合的双音多频译码器，其特征为：包括：
一放大器，用以将一双音多频讯号做放大整形，而输出一双音多频放大讯号；
一模拟至数字转换器，耦接至该放大器，用以将该双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出一数字双音多频讯号；以及
一数字逻辑运算电路，耦接至该模拟至数字转换器，用以将该数字双音多频讯号进行译码。
5.如权利要求4所述的软硬件结合的双音多频译码器，其特征为：该放大器具有一同相端、一反相端、以及一输出端。
6.如权利要求5所述的软硬件结合的双音多频译码器，其特征为：该同相端连接至一电话线的第一端，该反相端连接至该电话线的第二端，而该输出端用以输出该双音多频放大讯号。
7.一种软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：包括下列步骤：
将一双音多频讯号做放大整形，而输出一双音多频放大讯号；
将该双音多频放大讯号做模拟至数字转换，而输出一数字双音多频讯号；以及
将该数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码。
8.如权利要求7所述的软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：将该双音多频讯号做放大整形由一放大器来达成。
9.如权利要求8所述的软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：该放大器具有一同相端、一反相端、以及一输出端。
10.如权利要求9所述的软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：该同相端连接至一电话线的第一端，该反相端连接至该电话线的第二端，而该输出端用以输出该双音多频放大讯号。
11.如权利要求7所述的软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：将该双音多频放大讯号做模拟至数字转换由一模拟至数字转换器来达成。
12.如权利要求7所述的软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：将该数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码是由一中央处理单元来达成。
13.如权利要求7所述的软硬件结合的双音多频译码器的运作方法，其特征为：将该数字双音多频讯号进行数字滤波而完成译码是由一数字逻辑运算电路来达成。
Priority Applications (1)
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| CNA021230722A CN1466364A (zh) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | 软硬件结合的双音多频译码器及其运作方法 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN1466364A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101304566B (zh) * | 2007-05-08 | 2011-09-28 | 联发科技股份有限公司 | 移动通信装置及用以连接移动台之间通信的基站系统 |
-
2002
- 2002-06-13 CN CNA021230722A patent/CN1466364A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101304566B (zh) * | 2007-05-08 | 2011-09-28 | 联发科技股份有限公司 | 移动通信装置及用以连接移动台之间通信的基站系统 |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |