CN1780331A - 数字无绳电话通信终端系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字无绳电话通信终端系统，包括具有PHS基站模块的PHS无绳电话主机终端和具有PHS双频手持机模块的PHS无绳电话子机终端。这种数字式无绳电话通信终端系统的PHS双频无绳电话子机终端既能作为无绳电话的子机终端，又能作为公用PHS无线通信系统的手持终端。

Description

数字无绳电话通信终端系统

技术领域

本发明涉及无绳电话终端，尤其涉及一种采用PHS时分多址/时分双工(TDMA/TDD)技术并具有双频无绳电话子机的数字式无绳电话通信终端系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，以程控交换机、光纤通信传输网及通信支承网所组成的巨大固定电话网络已经形成，中国固定电话网络已经完成了程控化、数字化、智能化、综合化的转变。据信息产业的统计信息显示，截止到2004年7月，中国的固定电话用户为29899万户，固定电话普及率为23.7％，固定电话已经成为企事业单位和家庭的主要通信工具。各种各样的电话终端层出不群，无绳电话以其使用方便、自由、不受话绳限制的特点逐渐得到用户的青睐，无绳电话的市场需求量迅速增加。

无绳电话终端是20世纪70年代出现的一种新型电子电话终端，经过多年的发展，它主要经历了四个阶段：第一阶段，单信道导频制无绳电话终端，这种无绳电话终端结构简单，工作可靠，但容易产生串扰，保密性差，频率利用率低；第二阶段，单信道微处理器程序控制无绳电话终端，微处理器控制的无绳电话主机、子机终端通过密码来相互识别对方，确认连接，密码接入的采用提高了无绳电话终端通话的保密性，但是频率利用低；第三阶段，多信道微处理器程序控制无绳电话终端，这种无绳电话终端采用多信道共用技术，通过微处理器自动搜索、选择、更换信道，提高了信道的利用率，使无绳电话终端进入了普及阶段；第四阶段，数字式多功能无绳电话终端，这种无绳电话终端继承了多信道微处理器程序控制无绳电话终端的优点，同时具有更强的抗干扰性和保密性。由于多信道微处理器程序控制无绳电话终端和数字式多功能无绳电话终端在价格、性能方面有着各自的特点，所以在中低档市场主要以多信道微处理器控制无绳电话终端为主，在高档市场主要以数字式多功能无绳电话终端为主。目前所使用的无绳电话终端属于第一代无绳电话系统，由于其发射功率较小，所以通话距离一般在200米左右。日本PHS系统(采用了TDMA/TDD技术的个人手持电话系统)、欧洲的DECT系统(数字无绳电话系统)属于第二代的无绳电话系统。PHS个人手持电话系统是日本采用了TDMA/TDD技术的数字无绳电话系统标准，其侧重点是提供高质量、低价格的公共无线通信系统，是一种将固定电话传输交换与无线接入技术有机结合在一起、充分利用固定电话网资源、以无线方式提供的在一定范围内具备移动漫游功能的系统，其频率范围是1895.5-1917.95MHZ，信道是251-255及1-82信道，其中251-255及77-82信道是测试信道，实际有77个信道。现在市场上常见的数字无绳电话主要是基于欧洲DECT系统技术标准的数字无绳电话系统。

目前所使用的无绳电话终端使用起来方便自由，使使用者摆脱了话绳的束缚，但是由于通话距离太短，离开无绳电话主机的信号覆盖范围，就不能依靠无绳电话子机终端实现通信。随着中国电信运营商PHS无线市话网络的逐步完善和设备供应商对PHS技术的创新发展，将PHS无线通信系统技术应用到无绳电话通信系统终端中将是一个令人期待的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有采用了PHS技术具有双频无绳电话子机终端的数字式无绳电话通信终端系统，使无绳电话子机终端既能接收无绳电话主机发来的无线信号，又能接收公用PHS无线通信系统发来的无线信号，以使无绳电话使用者既能摆脱话绳的束缚，又能随身携带、方便自由地实现随时随地通信的愿望。

为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为：

一种数字无绳电话通信终端系统，包括具有PHS基站模块的PHS无绳电话主机终端和具有PHS双频手持机模块的PHS无绳电话子机终端。

优选地，所述PHS无绳电话主机终端的PHS基站模块包括射频单元、调制解调器、时分多址/时分双工处理单元，所述射频单元分别对从所述PHS无绳电话子机终端接收的信号和经调制解调器处理后将要发射给所述PHS无绳电话子机终端的信号进行功率放大和高/中频率转换；所述调制解调器分别对上述射频单元处理后的接收信号和经时分多址/时分双工处理单元处理后将要发出的信号进行自适应差分脉冲解调/调制和频率调制；所述时分多址/时分双工处理单元对经解调的接收信号进行时分多址分解，而对将要发出的信号进行信道编码交织、加密以形成时分多址数据流。所述PHS无绳电话主机终端通过与总线相连的该接口电路连接到公众交换网，以与公众交换网进行振铃信号和话音信号的传输。

优选地，所述PHS无绳电话子机终端的PHS双频手持机模块包括射频单元、调制解调器和时分多址/时分双工处理单元，所述射频单元分别对从所述PHS无绳电话主机终端或公用PHS无线通信系统接收的信号和经调制解调器处理后将要发出的信号进行功率放大和高/中频率转换；所述调制解调器分别对上述射频单元处理后的接收信号和经时分多址/时分双工处理单元处理后将要发出的信号进行自适应差分脉冲解调/调制和频率调制；所述时分多址/时分双工处理单元对经解调的接收信号进行时分多址分解，而对将要发出的信号进行信道编码交织、加密以形成时分多址数据流。

优选地，所述PHS双频手持机模块的射频单元进一步包括：自用PHS手持机射频单元，用于对从所述PHS无绳电话主机终端接收的射频信号和将要发射到该主机终端的信号进行功率放大和频率转换；公用PHS系统子机射频单元，用于对从公用PHS无线通信系统接收的射频信号和将要发射到公用PHS无线通信系统基站的信号进行功率放大和频率转换。

优选地，所述PHS无绳电话子机终端还包括天线模块，该天线模块具有天线、频率分析器、双工器，所述天线分别对来自所述PHS无绳电话主机终端或来自公用PHS无线通信系统基站的射频信号、及要发送到该PHS无绳电话主机终端或公用PHS无线通信系统基站的信号进行信号的接收和发射；所述频率分析器对上述天线接收的射频信号进行频率扫描分析以确定所接收信号的来源，对要通过上述天线发出的信号进行频率分析以确定与上述PHS无绳电话主机终端还是与公用PHS无线通信系统的基站进行联系；所述双工器为经信号分析后的接收信号和将要通过上述天线发出的信号选择信号通道，将来自所述PHS无绳电话主机终端的接收信号送入所述自用PHS手持机射频单元，将来自所述公用PHS无线通信系统的接收信号送入所述公用PHS手持机射频单元，将发出信号送入上述频率分析器。

采用本发明的有益效果为：

1、使无绳电话子机终端既能接收PHS无绳电话主机发来的信号又能接收公用PHS(电信运营商)无线通信系统基站发来的信号。

2、使无绳电话子机终端使用者能够方便自由地实现随时随地通信的愿望。

3、由于PHS无线市话网络是固定电话网络的延伸，其通信费用相对GSM、CDMA数字移动通信系统的通信费用较低，所以具有双频无绳电话子机并采用PHS时分多址/时分双工(TDMA/TDD)技术的数字式无绳电话通信终端系统的开发和商用将能降低使用者的通信费用支出，提高固定电话网络的利用率，产生良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话主机终端的结构框图；

图2是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话子机终端的结构框图；

图3是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话主机终端接收信号的流程框图；

图4是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话主机终端发射信号的流程框图；

图5是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话子机终端接收信号的流程框图；

图6是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话子机终端发射信号的流程框图。

具体实施方式

本发明将PHS无线通信系统中的基站模块集成在无绳电话主机内，将PHS无线通信系统中的双频手持机模块集成在一个无绳电话的子机终端内，使这种采用了PHS技术具有双频无绳电话子机终端的数字式无绳电话通信终端具备一机多用的功能。这种数字式无绳电话通信终端系统的PHS双频无绳电话子机终端既能作为一个无绳电话的子机终端，又能作为一个PHS系统的手持终端。

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。本发明的数字无绳电话通信终端系统由PHS无绳电话主机终端和PHS双频无绳电话子机终端两部分组成。

图1是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话主机终端的结构框图。如图1所示，本实施例中的PHS无绳电话主机终端主要包括中央处理器、存储模块(包括只读存储器、可写入存储器、可擦写存储器、随机存储器)、键盘模块、显示模块、电源模块(包括电源控制电路、电源供电电路、电池)、PHS基站模块(包括射频单元、TDMA/TDD处理单元、调制解调器)、天线模块(包括天线、双工器)、话音处理器模块(包括ADPCM语音编解码器单元、麦克风、扬声器、接口电路)。

图2是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话子机终端的结构框图。如图2所示，本实施例中的PHS无绳电话子机终端包括中央处理器、存储模块(包括只读存储器、可写入存储器、可擦写存储器)、键盘模块、显示模块、电源模块(包括电源控制电路、电源供电电路、电池)、PHS双频手持机模块(包括射频单元(包括自用PHS手持机射频单元和公用手持机射频单元))、调制解调器、TDMA/TDD处理单元)、天线模块(包括天线、频率分析器、双工器)、话音处理器模块(包括ADPCM语音编解码器单元、麦克风、扬声器)。

图3是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话主机终端接收信号的流程框图，图4是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话主机终端发射信号的流程框图。下面结合图3和图4描述图1中所示PHS无绳电话主机终端的工作原理。

1.工作原理

当公众交换网产生振铃信号时，主机振铃检测电路将振铃信号通过变换，送入中央处理器，中央处理器收到此信号后，立即发出相应指令，令射频单元的发射电路接通电源进入工作状态。振铃信号通过射频单元的发射电路由天线发射到PHS无绳电话子机终端。公众交换网传来的话音信号经语音编解码器、时分多址/时分双工处理单元处理后，通过射频单元的发射电路由天线发射到子机终端。

当无绳电话的子机处于工作状态时，其所发出的开机指令经主机终端的天线接收后，由双工器选择进入主机终端射频单元的接收电路，经解调器和时分多址/时分双工处理单元处理后送入中央处理器进行指令检验。当中央处理器确认是发给主机终端的信号后，立即发出指令，令接收电路继续工作，同时将公众交换网发来的拨号音经时分多址/时分双工处理单元和调制器处理后，由主机终端射频单元的发射电路经天线发射到子机终端。

2.信号流程

信号接收流程：

本实施例中PHS主机终端的信号接收流程见图3。当PHS无绳电话子机终端发射的高频调制信号被PHS主机终端的天线接收后，进入双工器为该接收信号所选择的信号通道，通过带通滤波器进行信号滤波提纯，被送入天线开关电路，由开关电路选通主机终端射频单元中的接收通路，接收信号进入高频接收电路，以在射频单元中进行功率放大和射频转换。接收信号在射频单元中经输入电路选频、高频放大和一混频、一中放后，输出第一中频信号。然后第一中频信号被送入调频中放及解调电路做第二次混频，得到第二中频信号。然后经时分多址/时分双工处理单元的时分多址分解、语音编解码处理器的语音编解码、数模转换，完成从接收的数字信号中解调出振铃信号和语音信号的过程。

信号发射流程：

本实施例中PHS主机终端的信号发射流程见图4。在主机终端中，当语音被麦克风转变成电信号，经过音频放大后，由语音编解码处理器进行模数转换、音频编码，时分多址/时分双工处理单元进行信道编码交织、加密等工作，最终形成脉冲串。这些脉冲串被中央处理器组合形成时分多址数据流，经自适应差分脉冲编码调制解调器调制后，调制后的信号被送入到中频调制电路中，调制到待发射高频信号，后被送入主机射频单元中的发射电路，经滤波、功率放大后，通过天线发射出去。

图5是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话子机终端接收信号的流程框图，图6是根据本发明一个实施例的数字无绳电话通信终端系统中PHS无绳电话子机终端发射信号的流程框图。下面结合图5和图6描述图2中所示PHS无绳电话子机终端的工作原理。

1.工作原理

PHS双频无绳电话子机终端在开机后进行系统扫描，优先与该无绳电话通信终端系统中的PHS无绳电话主机进行联系，然后再和公用PHS无线系统基站进行联系。

当主机终端的天线系统接收到无线信号时，先通过频率分析器进行频率扫描，确定接收信号来自PHS无绳电话终端的主机还是来自公用PHS无线通信系统。然后双工器为接收信号选择信号通道，将接收到的高频信号发送到子机终端射频单元中的接收电路。接收信号经接收电路做高效、变频后，由解调器进行解调，然后经时分多址/时分双工处理单元送入中央处理器，进行指令信号校对。当对发来的信号进行确认后，中央处理器发出指令让振铃电路工作而发出振铃声。在子机终端的通话键被按下后，各电路进入工作状态。射频单元的接收电路继续接收从PHS无绳电话主机或公用PHS无线通信系统基站发来的信号，信号经时分多址/时分双工处理单元、语音编解码处理器处理，以便重放接收电路解调出的话音信号。而送入子机终端话筒的话音信号经语音编解码处理器、时分多址/时分双工编解码处理器处理后，经子机射频单元的发射电路发射到PHS无绳电话主机或公用PHS无线通信系统基站，这样就可以进行正常通话了。

当子机终端进入摘机状态，中央处理器产生振荡信号和开机编码信号，通过射频单元的发射电路与PHS无绳电话主机或公用PHS无线通信系统基站进行联系，在信号校对成功后，把拨号音送回到子机终端，这样就可进行正常通话了。

2.信号流程

信号接收流程：

本实施例中PHS双频无绳电话子机终端的信号接收流程见图5。当PHS双频无绳电话子机终端从天线接收到无线信号后，由频率分析器进行信号频率分析，以确定接收信号来自PHS无绳电话主机还是来自公用PHS无线系统，该子机终端优先接收来自PHS无绳电话主机的信号。然后接收信号进入由双工器为该信号选择的信号通道，通过带通滤波器的信号滤波提纯，被送入天线开关电路，由开关电路选通射频单元的接收通路，接收信号进入射频单元的高频接收电路，以在射频单元中进行功率放大和射频转换。接收信号在射频单元中经混频器与一本振信号混频，输出中频信号。中频信号被送入调频中放及解调电路，与二本振信号进行二次混频，得到第二中频信号。然后，中频信号经自适应差分脉冲调制解调器解调后，由时分多址/时分双工处理单元进行时分多址分解，由语音编解码处理器进行语音解码、数模转换，从而完成从数字信号到振铃信号和语音信号的解调过程。

信号发射流程：

信号发射过程与信号接收过程是相反的过程。本实施例中PHS双频无绳电话子机终端的信号发射流程见图6。当PHS双频无绳电话子机终端进入摘机状态后，发射信号优先进入PHS无绳电话子机的自用PHS手持机射频单元的发射电路，在与该无绳电话终端系统的PHS无绳电话主机校对失败后，发射信号再进入公用PHS系统子机射频单元的发射电路。当发射信号进入自用或公用PHS射频单元的发射电路后，语音被麦克风转变成电信号，经过音频放大后，由语音编解码处理器进行模数转换和音频编码，由时分多址/时分双工处理单元进行信道编码交织、加密等工作，最终形成脉冲串。这些脉冲串被中央处理器组合形成时分多址数据流，然后经自适应差分脉冲编码调制解调器调制，调制后的信号被送入到中频调制电路中，调制到待发射高频信号，后被送入PHS子机射频单元的发射电路，经滤波、功率放大后，通过天线发射出去。

信号判定：

子机在接收信号时，天线系统所接收到的无线信号先通过频率分析器进行频率分析，子机优先接收PHS无绳电话主机发来的无线信号，然后再接收公用PHS无线系统基站发来的无线信号。子机在发射信号时，射频单元中的发射电路与PHS无绳电话主机或公用PHS无线通信系统基站联系，优先与PHS无绳电话主机联系，然后再与公用PHS无线通信系统的基站联系。

以上对本发明的优选实施例进行了详细说明，需要说明的是，这些优选实施例只是示例性的，旨在说明本发明的原理，本领域技术人员可在优选实施例的基础上作出各种修改或变换，而不背离本发明的实质。

Claims (10)

1.一种数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，该终端系统包括具有PHS基站模块的PHS无绳电话主机终端和具有PHS双频手持机模块的PHS无绳电话子机终端。

2.如权利要求1所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话主机终端的PHS基站模块包括射频单元、调制解调器、时分多址/时分双工处理单元，

所述射频单元分别对从所述PHS无绳电话子机终端接收的信号和经调制解调器处理后将要发射给所述PHS无绳电话子机终端的信号进行功率放大和高/中频率转换；

所述调制解调器分别对上述射频单元处理后的接收信号和经时分多址/时分双工处理单元处理后将要发出的信号进行自适应差分脉冲解调/调制和频率调制；

所述时分多址/时分双工处理单元对经解调的接收信号进行时分多址分解，而对将要发出的信号进行信道编码交织、加密以形成时分多址数据流。

3.如权利要求1所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话子机终端的PHS双频手持机模块包括射频单元、调制解调器和时分多址/时分双工处理单元，

所述射频单元分别对从所述PHS无绳电话主机终端或公用PHS无线通信系统接收的信号和经调制解调器处理后将要发出的信号进行功率放大和高/中频率转换；

所述调制解调器分别对上述射频单元处理后的接收信号和经时分多址/时分双工处理单元处理后将要发出的信号进行自适应差分脉冲解调/调制和频率调制；

所述时分多址/时分双工处理单元对经解调的接收信号进行时分多址分解，而对将要发出的信号进行信道编码交织、加密以形成时分多址数据流。

4.如权利要求3所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS双频手持机模块的射频单元进一步包括：

自用PHS手持机射频单元，用于对从所述PHS无绳电话主机终端接收的射频信号和将要发射到该主机终端的信号进行功率放大和频率转换；

公用PHS系统子机射频单元，用于对从公用PHS无线通信系统接收的射频信号和将要发射到公用PHS无线通信系统基站的信号进行功率放大和频率转换。

5.如权利要求4所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话子机终端还包括天线模块，该天线模块具有天线、频率分析器、双工器，

所述天线分别对来自所述PHS无绳电话主机终端或来自公用PHS无线通信系统基站的射频信号、及要发送到该PHS无绳电话主机终端或公用PHS无线通信系统基站的信号进行信号的接收和发射；

所述频率分析器对上述天线接收的射频信号进行频率扫描分析以确定所接收信号的来源，对要通过上述天线发出的信号进行频率分析以确定与上述PHS无绳电话主机终端还是与公用PHS无线通信系统的基站进行联系；

所述双工器为经信号分析后的接收信号和将要通过上述天线发出的信号选择信号通道，将来自所述PHS无绳电话主机终端的接收信号送入所述自用PHS手持机射频单元，将来自所述公用PHS无线通信系统的接收信号送入所述公用PHS手持机射频单元，将发出信号送入上述频率分析器。

6.如权利要求2所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话主机终端还包括与总线相连的天线模块、话音处理器模块、中央处理器、存储模块、键盘模块、显示模块、电源模块。

7.如权利要求6所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话主机终端的天线模块进一步包括：

天线，用于分别对来自上述PHS无绳电话子机终端的射频信号、及要发向所述PHS无绳电话子机终端的信号进行信号的接收和发射；

双工器，用于为上述天线接收的信号和将要通过该天线发出的信号选择信号通道，将接收信号送入射频单元，将发出信号送到该天线。

8.如权利要求6所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话主机终端的话音处理器模块进一步包括：

语音编解码器单元，用于对经该PHS主机终端内时分多址/时分双工处理单元处理过的接收信号进行语音解码、数模转换以解调出振铃信号和话音信号，而对本机麦克风输入的话音信号进行模数转换、音频编码以调制成脉冲串；

麦克风，用于从本机输入话音信号，并送入上述语音编解码器单元；

扬声器，用于输出上述语音编解码器单元解调出的振铃信号和话音信号；

接口电路，所述PHS无绳电话主机终端通过与总线相连的该接口电路连接到公众交换网，以与公众交换网进行振铃信号和话音信号的传输。

9.如权利要求5所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话子机终端还包括与总线相连的语音处理器模块、中央处理器、存储模块、键盘模块、显示模块、电源模块。

10.如权利要求9所述的数字无绳电话通信终端系统，其特征在于，所述PHS无绳电话子机终端的语音处理器模块进一步包括：

语音编解码器单元，用于对经该PHS子机终端内时分多址/时分双工处理单元处理过的接收信号进行语音解码、数模转换以解调出振铃信号和话音信号，而对本机麦克风输入的话音信号进行模数转换、音频编码以调制成脉冲串；

麦克风，用于从本机输入话音信号，并送入上述语音编解码器单元；

扬声器，用于输出上述语音编解码器单元解调出的振铃信号和话音信号。

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