CN202424823U - 具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其包括顺序连接的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，前级放大器的输入端连通呼叫等待信号，能量检测器的输出端连接一控制器，控制器采用单片机，其控制信号输出端分别连接上述各器件，采用该种结构的信号控制电路，能够对呼叫等待和双制式来电显示信号采用单一的检测、解码电路，电路结构和外围器件均得到简化，可大幅降低产品成本，同时单片机对检测信号软解码及能量检测门限进行优化，可提高信号识别的准确性和可靠性，且本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路的结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛。

Description

具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路

技术领域

本实用新型涉及电话通信技术领域，特别涉及电话的信号解码控制电路领域，具体是指一种具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路。

背景技术

来电显示(CID)业务是指A方呼叫B方时，B方在接听电话之前，可以通过来电显示得知A方的姓名、呼叫号码和来电时间等相关信息，再决定是否接听，避免不必要的骚扰。呼叫等待(Call Waiting)业务是指A、B两方正在进行电话通话中，当第三方C呼叫任意一方时，受话方可以听到通话中插接的警示信号，并选择保持或接听，以免漏接重要的电话。

目前主要的来电显示技术标准主要有两种：一种是北美Bellcore所制定的频移键控(FSK)方式，另一种则是欧洲的双音多频(DTMF)方式。呼叫等待技术标准由北美Bellcore制定，称呼叫等待信号为CPE(Customer Premises Equipment)Alerting Signal，简称CAS。

由于许多国家都各自采用自己的FSK系统或DTMF系统，因此来电显示接收装置通常需要采用双制式，必须能判别来电显示信号是FSK或DTMF，分别侦测FSK信号或DTMF信号，并予以接收。目前，国内电话系统已大多提供呼叫等待业务，因此呼叫等待接收装置也必须具备CAS解码装置，当通话过程中有呼叫等待信号出现时，需要打开CAS解码器，侦测呼叫等待信号。

现有技术中包括同时设置有FSK解码器和DTMF解码器的来电显示装置，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。如果FSK解码器信号侦测到来电显示信号为FSK制式，则关闭DTMF解码器，反之亦然。而呼叫等待装置同样需要设置有CAS解码器，当通话过程中呼叫等待信号出现时，需要打开CAS解码器，侦测呼叫等待信号。

现有技术中的上述来电显示及呼叫等待装置虽然在解码速度上有明显优势，但是在接收FSK或DTMF信号时需要同时打开FSK解码器和DTMF解码器，以及在接收呼叫等待信号时也需打开CAS解码器。且具有呼叫等待和双制式来电显示功能的电话必需同时具备上述解码器。因此，不仅由此产生的硬件成本会成倍增加，而且解码器工作时产生的电流也是成倍增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种有效避免现有技术的解码电路带来的硬件成本高和工作电流成倍增加的问题，采用具有单片机配合的单一解码电路同时为呼叫等待和双制式来电显示信号提供解码，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路。

为了实现上述的目的，本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路具有如下构成：

其包括顺序连接的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，所述的前级放大器的输入端连通呼叫等待信号，所述的能量检测器的输出端连接一控制器，所述的控制器的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的通道选择器包括呼叫等待解码通道选择单元和双制式来电显示解码通道选择单元，所述的呼叫等待解码通道选择单元和双制式来电显示解码通道选择单元均分别连接于所述的带通滤波器和所述的信号放大器之间，并连通所述的控制器的控制信号输出端。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的双制式来电显示解码通道选择单元为频移键控制式和双音多频制式来电显示解码通道选择单元。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的呼叫等待信号通过电容耦合信号连接所述的前级放大器的输入端。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的前级放大器中还包括有内置增益调节电阻或外置增益调节电阻。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的带通滤波器为双通道模式带通滤波器，所述的双通道模式带通滤波器的差分输入端连接所述的通道选择器的输入端。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的信号放大器包括增益设定单元，所述的增益设定单元连接所述的控制器的控制信号输出端。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的能量检测器包括门限设定单元，所述的门限设定单元连接所述的控制器的控制信号输出端。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的控制器包括软解码单元和解码控制存储单元，所述的软解码单元连接所述的解码控制存储单元，所述的能量检测器的输出端连接所述的软解码单元的输入端，所述的解码控制存储单元的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的控制器还包括振铃检测单元，所述的振铃检测单元连接所述的软解码单元。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的控制器还包括时钟单元，所述的时钟单元的输出端连接所述的带通滤波器。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的解码控制存储单元为可编程ROM存储器。

该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中，所述的控制器为单片机。

采用了该实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，由于其包括顺序连接的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，所述的前级放大器的输入端连通呼叫等待信号，所述的能量检测器的输出端连接一控制器，所述的控制器的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，所述的控制器采用单片机，使得本实用新型能够对呼叫等待和双制式来电显示信号采用单一的检测、解码电路，电路结构和外围器件均得到简化，可大幅降低产品成本，同时采用单片机对检测信号软解码及能量检测门限进行优化，也可有效提高信号识别的准确性和可靠性。本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路的结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛。

附图说明

图1为本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路的电路结构示意图。

图2为本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路中的带通滤波器的频域范围响应示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，为本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路的电路结构示意图。

在一种实施方式中，该具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路包括顺序连接的前级放大器1、带通滤波器2、通道选择器3、信号放大器4和能量检测器5。其中所述的前级放大器1的输入端连通呼叫等待信号(CAS)，所述的能量检测器5的输出端连接一控制器8，所述的控制器8采用单片机，该单片机8的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器1、带通滤波器2、通道选择器3、信号放大器4和能量检测器5。

在一种较优选的实施方式中，所述的通道选择器3包括呼叫等待解码通道选择单元和双制式来电显示解码通道选择单元，所述的呼叫等待解码通道选择单元和双制式来电显示解码通道选择单元均分别连接于所述的带通滤波器2和所述的信号放大器4之间，并连通所述的单片机8的控制信号输出端。其中，所述的双制式来电显示解码通道选择单元为频移键控制式、双音多频制式或其它制式中的两种制式的来电显示解码通道选择单元。

在另一种较优选的实施方式中，所述的呼叫等待信号通过电容耦合信号连接所述的前级放大器1的输入端。该前级放大器1中还包括有内置增益调节电阻或外置增益调节电阻。

在又一种较优选的实施方式中，所述的带通滤波器2为双通道模式带通滤波器，所述的双通道模式带通滤波器2的差分输入端连接所述的通道选择器3的输入端。

在再一种较优选的实施方式中，所述的信号放大器4包括增益设定单元，所述的增益设定单元连接所述的单片机8的控制信号输出端。

在又另一种较优选的实施方式中，所述的能量检测器5包括门限设定单元，所述的门限设定单元连接所述的单片机8的控制信号输出端。

在一种进一步优选的实施方式中，所述的单片机8包括软解码单元7和解码控制存储单元6，所述的软解码单元7连接所述的解码控制存储单元6，所述的能量检测器5的输出端连接所述的软解码单元7的输入端，所述的解码控制存储单元6的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器1、带通滤波器2、通道选择器3、信号放大器4和能量检测器5。其中，所述的解码控制存储单元6采用可编程ROM存储器。

在一种更优选的实施方式中，所述的单片机8还包括振铃检测单元和时钟单元，所述的振铃检测单元连接所述的软解码单元7，所述的时钟单元的输出端连接所述的带通滤波器2。

在实际应用中，如图2所示，本实用新型的电路的主要构成为：前级放大器1，带通滤波器2，通道选择器3，信号放大器4，能量检测器5，及单片机(MCU)8。其中单片机8包含内嵌解码程序的可编程ROM存储器，及对整个解码过程的相关控制寄存器6。

根据电话的不同工作模式，单片机8通过通道选择器3选择相应通道；通话模式下切换为选择呼叫等待解码通道，待机或其他模式下切换为双制式来电显示解码通道。

通话模式下，单片机8启动CAS信号(呼叫等待信号)解码所需的相应通道：前级放大器1和带通滤波器2。前级放大器1输入级采用CAS信号通过电容耦合输入，前级放大器1对话线上的CAS信号进行预放大，用于抵消话线传输的信号衰减，放大器预放大可采用外置或内置电阻方式对增益可调。

呼叫等待技术标准由北美Bellcore制定，呼叫等待信号(CAS)是2130Hz和2750Hz的双频合成信号，持续时间约80ms。鉴于话机通话模式下，话筒不可避免的会将人声信号和其他噪声引入话线，对听筒和前级放大器1产生干扰，使听筒中有己方话音和较大背景噪声并造成CAS信号识别错误现象的产生。本实用新型引入了带通滤波器2对经过预放大的CAS信号滤波。带通滤波器2采用双通道工作模式，对应呼叫等待信号(CAS)频率提供相应的带通滤波，0dB基带带宽分别为2100Hz～2190Hz和2720Hz～2810Hz，频率小于1000Hz信号衰减大于30dB，其频域范围响应如图2。带通滤波器2可以将处于基带内的CAS信号无衰减(0dB)的送入信号放大器4及能量检测器5作为CAS信号源，同时降低基带外的由话筒产生的人声和噪声的影响，避免侧音和信号识别错误现象的产生。

待机或其他模式下，单片机8启动双制式来电显示解码通道，来电显示信号通过电容耦合输入TIP/RING端，作为来电显示信号源。

信号放大器4主要作用在于，单片机8根据话机交换机发生信号的功率情况，对呼叫等待和双制式来电显示信号进行可调增益的放大，使输入能量检测器5的被测信号与能量检测门限匹配。能量检测器5对输入信号进行能量检测，通过接收信号的能量是否达到预定的门限判断接收信号是否为正常信号，并提供给单片机软解码。鉴于不同频率在话线传输过程中的衰减与增益不同，例如FSK发出信号时1200Hz频率和2200Hz频率电平都是-10dBm，经过系统传输后，1200Hz频率信号的电平变为-15dBm，2200Hz频率信号的电平变为-20dBm。为了可靠接收，能量门限通常设置比较低，如将大于或等于-35dBm电平的信号能量定为门限。

单片机8正确接收话线信号后对CAS、FSK、DTMF或其他编码进行格式判断并解码。与此同时由于能量检测器5能量门限通常设置较低会引入噪声，例如设定大于或等于-35dBm电平的信号能量为门限，有效信号电平为-10dBm，此时若有噪声信号为-35dBm，这个噪声信号会被认为是有效信号而影响信号的正常接收，单片机8就需要对上述这部分噪声并根据编码格式进行软件数字滤波。采用对CAS、FSK、DTMF或其他编码格式软解码和数字滤波，可使电路内部与外围器件均得到简化，大幅降低产品成本，其编码程序采用可编程ROM存储，也为用户带来了更多的灵活应用。

单片机8也可包括检测来电显示信号的所需振铃检测电路。

单片机8通过解码控制寄存器6控制上述各模块的工作状态。为适应不同输入功率的信号设置相应增益和检测门限。单片机8也可以根据电话的不同模式，开启或关闭相应硬件模块，使之间歇或分时工作，从而降低电路整体消耗的电流。

采用了该实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，由于其包括顺序连接的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，所述的前级放大器的输入端连通呼叫等待信号，所述的能量检测器的输出端连接一控制器，所述的控制器的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，所述的控制器采用单片机，使得本实用新型能够对呼叫等待和双制式来电显示信号采用单一的检测、解码电路，电路结构和外围器件均得到简化，可大幅降低产品成本，同时采用单片机对检测信号软解码及能量检测门限进行优化，也可有效提高信号识别的准确性和可靠性。本实用新型的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路的结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (13)

1.一种具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括顺序连接的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器，所述的前级放大器的输入端连通呼叫等待信号，所述的能量检测器的输出端连接一控制器，所述的控制器的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器。

2.根据权利要求1所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的通道选择器包括呼叫等待解码通道选择单元和双制式来电显示解码通道选择单元，所述的呼叫等待解码通道选择单元和双制式来电显示解码通道选择单元均分别连接于所述的带通滤波器和所述的信号放大器之间，并连通所述的控制器的控制信号输出端。

3.根据权利要求2所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的双制式来电显示解码通道选择单元为频移键控制式和双音多频制式来电显示解码通道选择单元。

4.根据权利要求1所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的呼叫等待信号通过电容耦合信号连接所述的前级放大器的输入端。

5.根据权利要求4所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的前级放大器中还包括有内置增益调节电阻或外置增益调节电阻。

6.根据权利要求1所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的带通滤波器为双通道模式带通滤波器，所述的双通道模式带通滤波器的差分输入端连接所述的通道选择器的输入端。

7.根据权利要求1所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的信号放大器包括增益设定单元，所述的增益设定单元连接所述的控制器的控制信号输出端。

8.根据权利要求1所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的能量检测器包括门限设定单元，所述的门限设定单元连接所述的控制器的控制信号输出端。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的控制器包括软解码单元和解码控制存储单元，所述的软解码单元连接所述的解码控制存储单元，所述的能量检测器的输出端连接所述的软解码单元的输入端，所述的解码控制存储单元的控制信号输出端分别连接所述的前级放大器、带通滤波器、通道选择器、信号放大器和能量检测器。

10.根据权利要求9所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的控制器还包括振铃检测单元，所述的振铃检测单元连接所述的软解码单元。

11.根据权利要求9所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的控制器还包括时钟单元，所述的时钟单元的输出端连接所述的带通滤波器。

12.根据权利要求9所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的解码控制存储单元为可编程ROM存储器。

13.根据权利要求9所述的具有呼叫等待功能的双制式来电显示电话的信号控制电路，其特征在于，所述的控制器为单片机。

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