CN2248428Y

CN2248428Y - 使用共路带外信令的模拟载波通信机

Info

Publication number: CN2248428Y
Application number: CN 95242102
Authority: CN
Inventors: 江丕扬; 许光定
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2005-09-01

Abstract

本实用新型涉及一种使用共路带外信令的模拟载波通信机，除接口电路及话音频谱搬移电路外，其特征在于：还包括单片机(2)，发信号处理电路及收信号处理电路。本实用新型以共路带外方式传送信令，将各话路并行的直流信号和脉冲变换成串行数字信号后调制到一个信令载频fc上，插在公务话与用户话频带之间的空隙中传送。本实用新型适用于小容量模拟载波通信设备。

Description

使用共路带外信令的模拟载波通信机

本实用新型涉及一种适用于小容量模拟载波通信设备的使用共路带外信令的模拟载波通信机。

模拟载波通信设备的每一条话路都要使用各种信令。信令形式有直流信号、直流脉冲、正弦信号等。由于载波通信设备不能直接传送直流，需要一套信令系统在发端将各话路直流状态的信令变换为适于载波设备传输的方式，传送到收端，再还原为直流状态的信令送给各条话路。

信令系统通常采用随路信号方式。一条话路所需的信令由话路本身或与之固定联系的一条信号信道来传送。国内一般用带内信令方案，将直流信令变换成话音频带(300～3400HZ)内的正弦信号在话音通带内传输，GB5446-85规定使用2100±5HZ的频率；国外近年来倾向于采用带外信令方案，将直流信令变换成话音频带以外的正弦信号在各个话路频带之间的空隙内传输，通常是使用3.825或3.850KHZ的频率。

随路信号的两种方案都有其不足之处。

每个话路都需要一套单独的信令电路，器件多、成本高，这是两种方案共同的缺点。

带内信令易受话音干扰，影响可靠性，要采取必要措施来防止；通话期间不能动作，限制了功能的进一步扩展；与局间信号冲突(交换局之间使用的中国1号线路信号采用2600HZ正弦信号)限制了在局间中继线路上的应用。

带外信令可用频带窄，一般只能使用单频、传输速度低，功能扩展受到限制；与话音频带距离太近，分离不易。

以上缺点有一些从技术上可以克服，但由于每个话路都有一套信令电路，会大大增加设备复杂性和成本。

本实用新型的目的是提供一种共路带外信令装置。它能克服随路信号方式的上述缺点。

本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案实现的，即本实用新型包括接口电路，与接口电路话音信号输出端连接的话音频谱搬移电路和与接口电路话音信号输入端连接的话音频谱搬移及分路电路；其特征是还包括单片机、发信号处理电路及收信号处理电路，其中接口电路与单片机的I/O口连接；单片机的串行输出口接发信号处理电路的共路信令信号输入端；单片机的串行输入口接收信号处理电路的共路信令信号输出端；在发信号处理电路中由调制器、滤波与和接口电路连接的话音频谱搬移电路的多路话音信号一起通过相加器后输出群信号。在收信号处理电路中由滤波器、解调器构成信令信号处理电路，其中滤波器从接收的群信号中分离出带外共路信令，通过解调器向单片机的串行输入口输出共路信令，陷波器将群信号中的话音信号输入话音频谱搬移及分路电路变成多路话音信号向接口电路输出。

本实用新型与随路信号方案相比有下述一些优点。

1、信令传输通道与话音分离，不易发生相互干扰。因此通话期间仍可以工作，便于扩展功能，而且与局间信号不发生冲突，使得设备可用于局间中继线路。

2、共路信号只占用一个调制频率，可以将其安排在公务话路与用户话路频带之间的空隙内。该空隙的宽度大于各用户话路之间的宽度。这样就给共路数字信号提供了较宽的可用频带，与话音频带的距离也较远。因此，可以使用较高的传输速度以利于扩展功能，而且与话音信号的分离也比较容易。

3、随路信号方式由于成本原因电路比较简单，抗话音干扰和线路干扰能力差，容易发生误动作和信号丢失。本信令系统的信号经过计算机编码，抗干扰能力强，不易产生误动作，重要的信号可由软件处理防止丢失。

4、本信令系统只需要一套信号传输和检测电路及一台单片机。对于已经(或准备)使用单片机进行监控的设备，计算机部分硬件的新增成本仅为一片I/O扩展芯片。因此生产成本很低。此外，还可以采用比较复杂的传输技术以及软件处理来提高传输稳定性和抗干扰能力。

本实用新型的上述结构可以通过附图进一步说明。

本实用新型有如下附图：

附图1为本实用新型的结构方框图；

附图2为本实用新型获得的群信号的频谱图；

附图3为发信号处理电路的电路结构图；

附图4为收信号处理电路中解调器8的电路结构方框图；

附图5为解调器8的电路结构图。

参见图1，在本实施例中包括六路接口电路1，单片机2，由调制器3，滤波器4，相加器5，话音频谱搬移电路9构成的发信号处理电路，由陷波器6，滤波器7，解调器8及话音频谱搬移及分路电路10构成的收信号处理电路。

接口电路1与用户线相连。它将用户线传来的各种信令(铃流、直流信号、直流脉冲等)转换成TTL信号送给单片机2，或者将单片机2输出的TTL信号转换成各种信令送上用户线。

为了完成发出信令的功能，单片机不停地检查各路接口电路并进行分析，将各话路的信令与系统本身的控制命令混合编成一路数字信号串行输出，在调制器3中调制到一个信令载波fc上。fc由窄带滤波器4滤波后在相加器5中与多路话音信号相加，输出完整的群信号。

为了完成接收信令的功能，群信号由窄带滤波器7和fc陷波器6分离。从滤波器7输出的fc在解调器8中取出串行的数字信号送入单片机2。单片机随时对收到的数字信号进行分析，根据分析出的信号内容执行相应的内部动作或是将各话路的信令送上相应的接口电路。

在单片机软件的控制下，本实用新型全双工工作，可以同时有部分话路主叫，部分话路被叫。而且，不论是用于用户线的交换侧、用户侧，还是用于中继线的交换机之间，除接口电路需略加改动外，不需作任何调整。

图2是群信号的频谱图。在本实施例中，每路话音间隔为4KHZ 。从0到4KHZ分配给公务话路，4KHZ以上分配给用户话路。用户话实际使用带宽为0.3～3.4KHZ，在频率搬移过程中频谱倒置，因此用户话路实际占用的频带从4.6KHZ开始，各路之间空隙宽度为0.9KHZ。公务话频谱不搬移。若也使用0.3～3.4KHZ，与用户话之间的频带空隙宽度为1.2KHZ。实际上公务话的带宽要求较低，一般只需用到0.3～2.7KHZ，这样就留出了1.9KHZ的空隙宽度来放置fc。

参见图3～5，本实施例中采用调相(2PSK)的方式将信号调制到信令载波上，收端用锁相环解调。

参见图3，发信号处理电路由单片机2、调制器3、滤波器4和相加器5及话音频谱搬移电路组成。其工作过程如下：

六个话路的信令从六根并行口线输入型号为8051的单片机。串行的数字信号从TXD端输出到D4。D2、D3、D4一起构成调制器3。D2的一部分与外围电路一起构成489.6KHZ的晶体振荡器从4脚输出。D3是一个分频器，将1脚输入的489。6KHZ信号分到3.825KHZ形成信令载波从3脚输出。信令载波一路直接送到D4的3脚，另一路经D2中的非门反相后送到D4的5脚。D4是一个模拟开关，当9脚输入的数字信号＂0＂，＂1＂变化时，分别将3脚和5脚的0，π相的信令载波从4脚输出，从而产生2PSK的调相信号。N1：A和N1：C及附属的阻容元件构成滤波器4，滤除调相信号中的谐波分量。 N1：B是图1中的相加器5。调相信号与来自话音频谱搬移电路的公务话和6个用户话路共8个音频信号在这里相加，形成群信号从7脚输出。

参见图4、5，解调器8采用的是一个标准的“科斯塔斯”数字解调环。它从输入的调相信号中提取与发端同频同相的信令载波并同时完成数字解调。在图4中，调相信号分别送到同相支路和正交支路的两个模拟相乘器9，与两个正交的载波相乘。相乘器的输出经低通滤波器10取出信号分量，再经判决器11判决。同相支路判决结果即为解调输出的数字信号。另外，两条支路的判决输出在数字相乘器12中相乘，由环路滤波器13取出误差信号控制压控振荡器14的振荡频率，使其锁定在122.4KHZ上。分频器15将振荡频率分频得到与发端信令载波同频同相的3.825KHZ载波。该载波一路送到同相支路的模拟相乘器，一路经移相器16移相90 °后送到正交支路的模拟相乘器。

图5中，调相信号经C12、R13、N5：C缓冲后从8脚输出，送到N2和N3。N2、N3即为图4中的模拟相乘器9，N2为同相支路，N3为正交支路。调相信号从4脚输入，载波信号从8脚输入，相乘后6脚输出。R1、R2、R3、C1、C2、N1：D构成同相支路的低通滤器10，R4、R5、R6、C3、C4、N1：A构成正交支路的低通滤波器10。两条支路的信号分别从N1的14脚和1脚输出。N6：B和N6：C是两个判决器11，6脚、8脚输入，7脚、9脚为直流参考电压。1脚输出即为解调的数字信号。1脚和14脚输出同时送到D3。D3及外围元件构成图4的三个单元数字相乘器12、环路滤波器13和压控振荡器14。两个数字信号从3脚、14脚输入，相乘后从13脚输出，经R11、R12、C5滤波得到误差信号。9脚是压控振荡器的控制端，4脚输出122.4KHZ的振荡信号。D2、V1和D1一起构成图4中的分频器15和移相器16。D2先将122.4KHZ分频到7.65KHZ，然后分两路由D1再分到3.825KHZ，其中一路直接从D1的11脚输入，另一路经V1倒相后由3脚输入，这样D1的13脚得到0相的3.825KHZ载波，1脚得到90°相位的3.825KHZ载波。两路载波经N5：A和N5：D隔离分别送入N2、N3。图5中其余的三个器件N1：B、N5：B和N4的作用是提供直流参考电压。

本实用新型由于所述结构而特别适用于小容量模拟载波通信设备。

Claims

1、一种使用共路带外信令的模拟通讯机，包括接口电路(1)、与接口电路(1)话音信号输出端连接的话音频谱搬移电路(9)和与接口电路(1)话音信号输入端连接的话音频谱搬移及分路电路(10)；其特征在于：还包括单片机(2)、发信号处理电路及收信号处理电路，其中接口电路与单片机的I/O口连接；单片机(2)的串行输出口接发信号处理电路的共路信令信号输入端；单片机的串行输入口接收信号处理电路的共路信令信号输出端；在发信号处理电路中由调制器(3)、滤波器(4)构成信令信号处理电路，该电路输出的带外共路信令信号与和接口电路连接的话音频谱搬移电路(9)输出的多路话音信号一起通过相加器(5)后输出群信号，在收信号处理电路由滤波器(7)、解调器(8)构成信令信号处理电路，其中滤波器(7)从接收的群信号中分离中出带外共路信令，通过解调器向单片机的串行输入口输出共路信令，陷波器(6)将接收群信号中的话音信号输入话音频谱搬移及分路电路(10)，将其变成多路话音信号分别向接口电路(1)输出。