KR0174695B1 - Multi-channel dual tone multi-frequency and special tone detection device and method - Google Patents

Multi-channel dual tone multi-frequency and special tone detection device and method Download PDF

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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:1. The technical field to which the invention described in the claims belongs:

교환기.Exchanger.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:2. The technical problem the invention is trying to solve:

하나의 집적회로로서, 다 채널의 DTMF 및 특수 톤을 검출하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.One integrated circuit provides an apparatus and method for detecting multi-channel DTMF and special tones.

3. 발명의 해결방법의 요지:3. Summary of the Solution of the Invention:

본 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤 검출장치는 교환기에 있어서, 사용자 타임 슬롯을 할당하는 수단, 압축된 제1소정 비트의 각 채널 펄스코드모듈레이션 데이타들을 제2소정 비트로 신장하여 선형 데이타화하는 수단, 할당된 타임 슬롯에 따라 채널별로 상기 선형 데이타를 저장하는 수단, 상기 선형 데이타를 이중음 다중 주파수 모드 혹은 특수 톤 모드로 구분하여 처리하기 위한 제어코드를 발생하는 수단, 설정된 모드에 따라 상기 선형데이타로부터 이중음 다중 주파수 신호 혹은 특수 톤을 검출하고 이에 대응되는 디지트를 저장하는 수단으로 이루어진 하나의 집적회로와; 각 채널별 모드를 설정하여 상기 제어코드의 발생을 제어하며 상기 집적회로로부터 상기 디지트를 읽어가는 교환기 주제어부로 구성됨을 특징으로 한다.The multi-channel dual tone multi-frequency and special tone detection device includes a means for allocating a user time slot in the switch, and means for linearizing the data of each channel pulse code modulation data of the compressed first predetermined bit into a second predetermined bit. Means for storing the linear data for each channel according to an assigned time slot, means for generating a control code for dividing the linear data into a dual tone multi-frequency mode or a special tone mode, and the linear data according to a set mode. A single integrated circuit comprising means for detecting a double tone multi-frequency signal or a special tone from said second tone and storing a digit corresponding thereto; It is characterized in that the main control unit for controlling the generation of the control code by setting the mode for each channel and the exchange main control unit for reading the digit from the integrated circuit.

4. 발명의 중요한 용도:4. Important uses of the invention:

하나의 집적회로로써 다 채널의 DTMF 및 특수 톤을 검출하는 데 사용한다.One integrated circuit used to detect multi-channel DTMF and special tones.

Description

다 채널 이중음 다중주파수 및 특수 톤 검출장치 및 방법Multi-channel dual tone multi-frequency and special tone detection device and method

제1도는 본 발명에 따른 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤 검출회로의 구성도.1 is a block diagram of a multi-channel double tone multi-frequency and special tone detection circuit according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 동작 파형도.2 is an operational waveform diagram according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤 검출 과정을 나타낸 흐름도.3 is a flowchart illustrating a multi-channel double tone multi-frequency and special tone detection process according to the present invention.

제4도는 본 발명에 이용되는 주파수별 에너지 그래프.4 is an energy graph for each frequency used in the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

110 : 직·병렬변환기(SPC) 120 : 선형변환기110: parallel and parallel converter (SPC) 120: linear converter

140, 170 : 레지스터 150, 210 : 멀티플랙서140, 170: Registers 150, 210: Multiplexer

160 : DSP 코어 180∼200 : 디코더160: DSP cores 180 to 200: decoder

220 : TSAC 300 : CPU220: TSAC 300: CPU

본 발명은 교환기에 있어서 이중음 다중 주파수(Dual Tone Multi Frequency: 이하 DTMF라 함.) 및 특수 톤을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다 채널의 DTMF 및 특수 톤을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a dual tone multi frequency (hereinafter referred to as DTMF) and a special tone in an exchange, and more particularly, to an apparatus and method for detecting DTMF and special tones of a multi-channel. It is about.

일반적으로 DTMF수신기들은 하나의 집적회로(Integrated Circuit: 이하 IC라 함.)에서 한 채널의 DTMF신호를 검출하는 형태를 취하고 있으며, 주로 아날로그방식의 구조 즉 대역통과필터(bandpass filter) 구조에 의해 주파수 성분을 검출하도록 구성되어 있다. 이 아날로그방식의 DTMF수신기를 디지탈 교환기에 사용하는 경우 현재의 교환기 구조상 하나의 DTMF수신기에는 하나의 PCM 코덱이 추가로 필요하다. 왜냐하면 아날로그신호를 PCM 펄스로 변환하여 할당된 사용자 채널에 따라 다시 아날로그신호로 변경하고, 이 변경된 신호를 입력하여 DTMF신호를 검출하기 때문이다.In general, DTMF receivers take a form of detecting a DTMF signal of one channel in an integrated circuit (hereinafter referred to as IC), and mainly by using an analog structure, that is, a bandpass filter structure. It is configured to detect the component. When the analog DTMF receiver is used for the digital exchange, one PCMF codec is additionally required for one DTMF receiver due to the current exchange structure. This is because the analog signal is converted into a PCM pulse and converted back into an analog signal according to the assigned user channel, and the DTMF signal is detected by inputting the changed signal.

결국 DTMF수신기의 구조를 모든 디지탈방식의 교환기에 적합하도록 디지탈화 하기에 이르렀으며, 대역통과 필터방식을 디지탈신호처리기(Digital Signal Processor: 이하 DSP라 함.)에 적용하거나, 고잴(Goertzel) 알고리즘을 적용하는 형태가 주류를 이루고 있다.Eventually, the structure of DTMF receiver was digitized to be suitable for all digital exchanges, and the bandpass filter was applied to a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP), or a Goertzel algorithm was applied. The main form is to do.

그런데 이러한 형태의 DTMF 검출장치는 모두 하나의 IC에서 한 채널을 검출하거나 DTMF만을 검출할 수 있는 형태로 설계되었는바, 하나의 IC에서 여러 채널을 동시에 검출하거나 모드전환에 의해 다른 특수한 톤등을 검출할 수가 없는 단점이 있었다.However, all of these types of DTMF detection devices are designed in such a way that one IC can detect one channel or only DTMF. Therefore, a single IC can detect several channels at the same time or another special tone by mode switching. There was a disadvantage.

따라서 본 발명의 목적은 하나의 칩 형태로서, 여러 채널의 DTMF 및 톤신호를 검출할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting DTMF and tone signals of various channels in the form of a single chip.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤 검출장치는 교환기에 있어서, 사용자 타임 슬롯을 할당하는 수단, 압축된 제1소정 비트의 각 채널 펄스코드모듈레이션 데이타들을 제2소정 비트로 신장하여 선형 데이타화하는 수단, 할당된 타임 슬롯에 따라 채널별로 상기 선형 데이타를 저장하는 수단, 상기 선형 데이타를 이중음 다중 주파수 모드 혹은 특수 톤 모드로 구분하여 처리하기 위한 제어코드를 발생하는 수단, 설정된 모드에 따라 상기 선형데이타로부터 이중음 다중 주파수 신호 혹은 특수 톤을 검출하고 이에 대응되는 디지트를 저장하는 수단으로 이루어진 하나의 집적회로와; 각 채널별 모드를 설정하여 상기 제어코드의 발생을 제어하며 상기 집적회로로부터 상기 디지트를 읽어가는 교환기 주제어부로 구성됨을 특징으로 한다.The multi-channel double tone multi-frequency and special tone detection device for achieving the above object is characterized in that the switch comprises: means for allocating a user time slot, each channel pulse code modulation data of the compressed first predetermined bit into a second predetermined bit; Means for decompressing and linearizing data, means for storing the linear data for each channel according to an allocated time slot, means for generating a control code for dividing and processing the linear data into a dual tone multi-frequency mode or a special tone mode; A single integrated circuit comprising means for detecting a dual tone multi-frequency signal or a special tone from said linear data and storing a digit corresponding thereto; It is characterized in that the main control unit for controlling the generation of the control code by setting the mode for each channel and the exchange main control unit for reading the digit from the integrated circuit.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description, many specific details such as components of specific circuits are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention may be practiced without these specific details. It will be obvious to those skilled in the art. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1도는 본 발명에 따른 다 채널 DTMF 및 특수 톤 검출장치의 구성도로서, 각 부분에 대한 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.1 is a configuration diagram of a multi-channel DTMF and a special tone detection apparatus according to the present invention, the operation of each part in detail as follows.

우선 본 실시예에서는 DSP 코어(core)를 활용하여 DTMF 및 톤을 검출하도록 하기 위해 T1방식(북미방식) 및 CEPT방식(유럽방식)의 교환장치에 접속 가능하도록 타임 슬롯 할당 회로(time slot assignment circuit: 이하 TSAC이라 함.)(220)를 프로그래머블(programmable)하게 하며, DTMF와 톤을 더 잘 검출할 수 있도록 변수값들을 교환기에 의해 조정이 가능하도록 하기 위해 교환기 주제어부, 즉 CPU 300과 통신하는 인터페이스부 100을 구비한다.First, in this embodiment, a time slot assignment circuit is connected to a T1 (North American) and CEPT (European) exchange device in order to detect DTMF and tone using a DSP core. Communicates with the exchange main controller, i.e., CPU 300, in order to be able to program the 220 and to adjust the variable values by the exchange to better detect DTMF and tones. The interface unit 100 is provided.

직·병렬변환기(serial-to-parallel converter: 이하 SPC라 함.) 110에서는 하이웨이 L11로 입력되는 각 채널의 8비트씩의 직렬 비트 스트림(stream)을 병렬 8비트 데이타로 변환시킨다. 이 변환을 실행하기 위해서는 기준이 되는 클럭을 사용하게 되는데, 음성신호의 경우 8KHz의 주기적인 신호가 사용되며 이 동기신호에 의해 모든 동작을 조정하게 된다.In the serial-to-parallel converter (hereinafter referred to as SPC) 110, an 8-bit serial bit stream of each channel input to the highway L11 is converted into parallel 8-bit data. To perform this conversion, a reference clock is used. In the case of an audio signal, a periodic signal of 8 KHz is used, and all the operations are controlled by this synchronization signal.

선형(linear)변화기 120은 상기 병렬로 변환된 PCM 데이타를 CCITTG.711에 근거한 유럽방식의 에이-로(A-Law) 혹은 북미방식의 뮤-로(mu-Law) 변환하여 선형 데이타화하는 변화기로서, 8비트의 PCM 데이타를 입력하여 14비트의 선형데이타를 출력한다. 상기 선형 데이타는 교환기에서 정해주는 채널마다, 131, 132, …, 13n의 펄스를 발생하는 TSAC 220의 신호가 '가'부분, 즉, 높은 준위에서 낮은 준위로 떨어지는 순간에 레지스터 140으로 각각 순차적으로 저장된다.The linear converter 120 converts the PCM data converted in parallel into a linear A-Law or Mu-Law method based on CCITTG.711 to form a linear data. As an example, 8-bit PCM data is input to output 14-bit linear data. The linear data is 13 1 , 13 2 ,... The signals of TSAC 220, which generate 13 n pulses, are sequentially stored in registers 140 at the instant 'fall', that is, at the moment of falling from the high level to the low level.

제2도에는 상기 동기클럭 SCLK와 상기 기준클럭 RCLK 및 상기 TSAC 220에서 출력되는 131, 132, …, 13n의 펄스의 형태가 도시되어 있다. 그리고 상기 펄스가 높은 준위에서 낮은 준위로 떨어지는 순간은 131 펄스의 경우 '가'부분에 해당한다.2 shows 13 1 , 13 2 ,... Output from the sync clock SCLK, the reference clock RCLK, and the TSAC 220. , The shape of a 13 n pulse is shown. The moment when the pulse falls from the high level to the low level corresponds to the 'a' part of the 131 pulses.

다시 제1도를 참조하면, 레지스터 140은 선형 데이타를 채널별로 저장한다.Referring back to FIG. 1, register 140 stores linear data channel by channel.

DSP 코어 160은 상기 동기클럭 SCLK이 높은 준위에서 낮은 준위로 변하는 매 순간을 인터럽트신호로 받아 상기 레지스터 140에 저장되어진 각 채널 데이타를 읽어 가게 되고, 읽혀진 각 데이타는 각 채널별로 DTMF 및 톤 검출 알고리즘에 의해 처리되어 실제 전송되어진 DTMF 또는 톤신호를 찾아낸다. 이 알고리즘에 대한 구체적인 동작 과정에 대해서는 제3도를 참조하여 후술한다.The DSP core 160 receives an interrupt signal every time the sync clock SCLK changes from a high level to a low level, and reads each channel data stored in the register 140, and each read data is transmitted to the DTMF and tone detection algorithms for each channel. Processed to find the DTMF or tone signal actually transmitted. A detailed operation process of this algorithm will be described later with reference to FIG. 3.

DSP 코어에 내장된 알고리즘은 인터페이스부 100에 의해 CPU 300으로부터 주어진 각 채널별 모드, 즉 DTMF 모드 또는 톤 모드인지를 인식한 결과에 따라 각기 다른 과정을 통해 처리된다.The algorithm embedded in the DSP core is processed through different processes according to the result of recognizing whether each channel mode, that is, DTMF mode or tone mode, is given from the CPU 300 by the interface unit 100.

일정 주기마다 입력되는 동기클럭 SCLK을 인터럽트신호로 하여 상기 레지스터 140에 저장된 선형 데이타를 읽을 수 있도록 제어코드를 순차적으로 발생한다. 이 제어코드를 입력하여 해독하는 디코더 200은 그 출력신호를 각각 상기 레지스터 140으로 분배하여 해당 레지스터를 인에이블시킨다.The control code is sequentially generated to read the linear data stored in the register 140 using the synchronous clock SCLK inputted at regular intervals as an interrupt signal. The decoder 200 which inputs and decodes the control code distributes the output signal to the register 140 to enable the corresponding register.

DSP 코어 160에 입력된 각 채널의 데이타들은 후술하는 제3도의 흐름도에 의해 각 채널별로 처리되어 최종적으로 검출된 DTMF 및 톤신호에 따른 정해진 디지트를 출력하는데, 이 출력되는 디지트들은 입력되어진 순서대로 출력 레지스터 170에 각각 저장된다. 이때 레지스터 170을 인에이블시키는 신호는 상기 DSP 코어 160에서 출력되는 제어코드를 해독하는 디코더 180에서 출력된다.Data of each channel input to the DSP core 160 is processed for each channel according to the flow chart of FIG. 3 to be described later, and outputs predetermined digits according to the finally detected DTMF and tone signals, which are output in the order of input. Each is stored in register 170. At this time, the signal for enabling the register 170 is output from the decoder 180 to decode the control code output from the DSP core 160.

상기 레지스터 170에 저장된 디지트들은 일정 시간마다 교환기의 CPU 300에서 읽혀 간다. 디코더 190에서는 상기 CPU 300에서 출력하는 제어코드를 해독하여 레지스터 170을 인에이블시킴으로써 상기 CPU 300이 해당 레지스터의 디지트를 읽어갈 수 있게 한다.Digits stored in the register 170 are read out from the CPU 300 of the exchange every predetermined time. The decoder 190 decodes the control code output from the CPU 300 and enables the register 170 so that the CPU 300 can read the digits of the register.

디코더 200은 선형으로 변환되어 저장된 데이타를 읽어 갈 수 있도록 하기 위한 DSP 코어 160의 제어코드를 해독하여 각 채널에 필요한 신호를 발생시킨다.The decoder 200 decodes the control code of the DSP core 160 to read linearly converted data and generates a signal for each channel.

멀티플랙서 150과 멀티플랙서 210은 각 채널의 데이타를 읽어가는 순간 정해진 채널의 데이타에 대해서만 경로를 열어주는 역할을 한다.The multiplexer 150 and the multiplexer 210 open a path only for data of a predetermined channel at the moment of reading data of each channel.

다음으로 제3도를 참조하여 DTMF 및 톤을 검출하는 과정을 설명한다.Next, the process of detecting DTMF and tones will be described with reference to FIG.

초기에 DSP 코어 160에 전원이 공급되면 본 발명을 수행하기 위한 프로그램이 실행되기 시작한다. 먼저 3a단계에서 CPU 300으로부터 데이타를 다운 로딩받아 내부 램(RAM)에 저장한다. 이 다운 로딩 데이타에는 많은 정보를 포함하고 있는데, 그 예를 들어보면 사용되는 주파수별 샘플 수, 에너지 문턱(threshold)값, 주파수별 에너지 가중치, 고잴 계수, 다이알톤 제거 디지탈 필터계수등이 있다.When power is initially supplied to the DSP core 160, a program for executing the present invention begins to be executed. First, in step 3a, data is downloaded from the CPU 300 and stored in the internal RAM. This download data contains a lot of information, such as the number of samples by frequency, the energy threshold, the energy weight by frequency, the coefficient of distortion and the digital filter coefficients.

이와같은 초기 다운 로딩이 끝나게 되면 상기 CPU 300로부터 명령 데이타를 받아 동작모드를 설정한다. 즉 상기 프로그램이 DTMF 모드로 동작할 것인지 아니면 톤 모드로 동작할 것인지를 결정한다. 모드설정 데이타를 상기 CPU 100으로부터 받는 이유는 교환기에서 DTMF 검출장치를 사용시 DTMF와 특수 톤을 동시에 검출하는 경우가 없고 어느 모드로 동작해야 하는지를 둘중의 하나로 설정해야 하기 때문이다. 이 모드를 설정함으로써 DTMF 검출장치의 부하(load)를 줄여 동작을 원할히 할 수 있을 뿐만 아니라 DSP가 오동작 할 가능성을 줄일 수 있다.When the initial download is completed, the command data is received from the CPU 300 and the operation mode is set. That is, the program determines whether to operate in DTMF mode or tone mode. The reason for receiving the mode setting data from the CPU 100 is that when the DTMF detection device is used at the exchange, the DTMF and the special tone are not detected at the same time, and which mode should be set as one of the two modes. Setting this mode not only reduces the load on the DTMF detector, but also reduces the likelihood that the DSP will malfunction.

DTMF모드를 선택할 경우 3f단계로 진행하여 다이알 톤을 제거한다. 이는 DTMF의 첫 디지트가 다이알 톤과 같이 입력되므로 검출의 정확성을 높이기 위한 것이다. 다이알 톤의 제거방법으로는 노취(noutch) 필터를 사용하거나 필요한 주파수만을 통과시키는 대역통과필터를 쓸 수 있는데, 노취 필터의 경우 대역제거(band rejection)효과는 크지만 주파수 안정성이 없으므로 밴드패스 필터를 사용한다.If you select DTMF mode, go to step 3f to remove the dial tone. This is to increase the accuracy of detection since the first digit of the DTMF is input together with the dial tone. As a method of eliminating dial tone, it is possible to use a notch filter or a bandpass filter that passes only the required frequency. In the case of the notch filter, the bandpass filter has a high band rejection effect but no frequency stability. use.

톤 모드일 경우 바로 3c단계로 진행하고 DTMF모드일 경우 상기 3f단계를 거쳐 3g단계로 진행하여 PCM 데이타 크기를 조정하여 AGC(Automatic Gain Control)한다. 즉 필터링된 PCM 데이타가 입력되면 동적 범위(dynamic range)를 넓히기 위해서 입력 PCM 데이타의 크기에 따라 적당하게 데이타를 쉬프트시킨다. 이 과정을 수행함으로써 PCM 데이타의 입력레벨이 -0dB에서 -50dB까지 검출할 수 있게 된다.In case of the tone mode, the process proceeds directly to step 3c. In case of the DTMF mode, the process proceeds to step 3g through the step 3f to adjust the PCM data size to perform AGC (Automatic Gain Control). That is, when the filtered PCM data is input, the data is shifted according to the size of the input PCM data in order to widen the dynamic range. By doing this, the input level of PCM data can be detected from -0dB to -50dB.

이와같은 크기 조정을 거친 PCM 데이타는 3d, 3h단계로 진행하여 고잴 알고리즘을 수행한다. 먼저 입력 데이타의 DTMF와 특수 톤에 사용된 주파수 성분에 대한 에너지 팩터를 계산한다. 주파수별로 에너지 팩터를 계산할 때 주파수에 따라 처리하는 샘플수를 다르게 하여 처리하는데, 이는 DTMF 톤과 특수 톤에 사용되는 주파수의 범위가 350Hz(다이알 톤)에서 1700Hz(페이져 톤)까지 넓게 분포하기 때문이다. 즉 페이져 톤은 다이알 톤에 비해서 약 다섯배 높은 주파수인데, 샘플수를 같게 하면 주파수 분해(resolution)에서 차이가 많이 나게 된다.The PCM data that has been resized like this is performed in step 3d and 3h to perform the algorithm. First, the energy factor is calculated for the DTMF of the input data and the frequency components used for the special tones. When calculating the energy factor for each frequency, the number of samples to be processed differs depending on the frequency, since the frequency range used for DTMF tones and special tones varies widely from 350 Hz (dial tones) to 1700 Hz (pager tones). . In other words, the phaser tone is about five times higher than the dial tone, and the same number of samples makes a large difference in the frequency resolution.

이 현상을 제4도를 이용하여 설명하면, 같은 샘플 숫자로 주파수별 에너지값을 계산하게 되면 다이알 톤에서 1Hz 떨어진 394Hz에서의 에너지 크기와 페이져 톤에서 1Hz떨어진 1699Hz에서의 에너지가 같게 되는데, 보통 DTMF나 특수 톤에서의 허용 오차는 %단위로 주어진다. 이 경우 페이져 톤에서의 1699Hz는 1700Hz와의 오차가 0.06%이지만 다이알 톤에서의 오차는 0.2%로 약 4배가 된다. 이러한 특성을 해결하기 위해서 검출 에너지 레벨을 주파수별로 조정할 수도 있지만 페이져 톤인 경우 검출 에너지 레벨이 너무 작아 잡음이 입력된 경우에도 검출되어 에러가 발생할 소지가 많다. 그러므로 상기 방법을 사용하지 않고 샘플 수를 주파수별로 달리하여 에너지의 산포 분포를 조정함으로서 문제를 해결한다. 이 경우 중심(center) 주파수에서의 에너지 레벨이 낮아지는 것을 보정하기 위해서 각 주파수 에너지에 에너지 팩터(factor)를 곱해 준다. 이 동작을 위해 필요한 계수는 프로그램 실행 초기에 CPU 300으로부터 다운 로드 받는다.Explaining this phenomenon using Fig. 4, if the energy value of each frequency is calculated using the same sample number, the energy at 394 Hz, which is 1 Hz from the dial tone, and the energy at 1699 Hz, which is 1 Hz away from the pager tone, are the same. B) Tolerances in special tones are given in%. In this case, 1699Hz in phaser tone is 0.06% to 1700Hz, but the error in dial tone is about 4 times to 0.2%. In order to solve this characteristic, the detection energy level may be adjusted for each frequency. However, in the case of the pager tone, even if noise is input because the detection energy level is too small, an error may occur. Therefore, the problem is solved by adjusting the distribution of energy by varying the number of samples by frequency without using the above method. In this case, the energy factor is multiplied by each frequency energy to compensate for the lowering of the energy level at the center frequency. The coefficients needed for this operation are downloaded from the CPU 300 at the beginning of the program execution.

이후 3e, 3o단계에서 입력 PCM 데이타의 전체 에너지를 계산한다. 그리고 3i, 3p단계로 진행하여 상기 계산된 에너지로써 데이타 쉬프트(shift) 팩터를 결정한다. 이는 다음 샘플처리시 오버플로우(overflow)가 발생할 수 있는지를 검토하여 대처하기 위한 것이다. 여기서 결정된 데이타 쉬프트 팩터는 전술한 3c 혹은 3g단계에서 입력 PCM 데이타의 크기를 어느 정도 조정할 것인가를 나타낸다.After that, the total energy of the input PCM data is calculated in steps 3e and 3o. In step 3i and 3p, the data shift factor is determined based on the calculated energy. This is to examine and deal with whether overflow may occur in the next sample processing. The data shift factor determined here indicates how much to adjust the size of the input PCM data in step 3c or 3g.

상기한 동작 과정을 모두 실시하면 샘플 하나에 대한 계산이 모두 끝난다. 다음은 3j, 3q단계에서 샘플수를 비교한다. 여기서 N1은 입력 데이타가 내포하는 디지트를 판단할 수 있는 최소한의 샘플수를 나타내며, N1의 결정은 다음 두가지 사항을 고려하여야 한다.If all of the above-described operation process is performed, all calculations for one sample are completed. Next, compare the number of samples in steps 3j and 3q. Here, N1 represents the minimum number of samples that can determine the digits of the input data. The determination of N1 should consider the following two points.

첫째, 3d 혹은 3h단계에서의 고잴 알고리즘 수행과정에서 결정된 주파수별 샘플 수보다는 커야 한다.First, it must be larger than the number of samples for each frequency determined in the 3D or 3h step algorithm.

둘째, 최대 검출 시간보다는 작아야 한다.Second, it should be less than the maximum detection time.

예를들면 DTMF인 경우 최대 검출시간이 50msec이고, 이것을 8KHz로 샘플링하는 경우 400개의 샘플이 된다. 그런데 한번의 정확한 디지트를 검출하기 위해서는 2번의 검출된 디지트값이 같은 경우에만 DTMF가 검출된 것으로 인정하므로 400 샘플의 1/2인 200 샘플을 넘으면 안된다. 이로인해 발생되는 문제로는 다이알 톤 같은 경우 주파수가 낮아 샘플 수가 200의 3배인 600개가 되어야 하는데 N1의 샘플수가 200개로 제한되어 톤모드로는 동작하기 힘들다. 그러므로 3k단계에서 'N2 ≤ 검출 반복 횟수'를 체크하는 것이다.For example, the maximum detection time is 50 msec for DTMF, and 400 samples for 8 KHz. However, in order to detect a single accurate digit, DTMF is detected only when two detected digits are the same. Therefore, it should not exceed 200 samples, which is 1/2 of 400 samples. The problem caused by this is that in case of dial tone, the frequency should be low, so the number of samples should be 600, which is three times the number of 200. However, the number of samples of N1 is limited to 200, making it difficult to operate in tone mode. Therefore, in step 3k, 'N2 ≤ number of detection repetitions' is checked.

한편, 톤 모드인 경우 최대 검출시간이 200msec가 넘으므로 샘플링 갯수에 구애받지 않는다. 특수 톤을 한번 검출하는 샘플링 숫자를 늘리기 위해 DTMF 검출 과정이 여러번 반복될 동안 특수 톤은 1번 검출되게 하여 해결한다.On the other hand, in the tone mode, the maximum detection time exceeds 200 msec, regardless of the number of sampling. In order to increase the sampling number for detecting a special tone once, the special tone is detected once while the DTMF detection process is repeated several times.

다음으로 3l, 3r단계에서 어떤 DTMF나 특수 톤신호가 입력되었는지를 결정하기 위해서 주파수별 에너지를 계산한다. 상기 계산결과로써 3m, 3s단계에서 DTMF 혹은 특수 톤 검출결과에 해당하는 디지트를 출력하고, 이 디지트는 DSP 코어 160의 내부 램에 저장되었다가 CPU 300에 의해 일정주기로 읽혀지게 된다.Next, the energy of each frequency is calculated to determine which DTMF or special tone signal is input in steps 3l and 3r. As a result of the calculation, a digit corresponding to a DTMF or a special tone detection result is output in steps 3m and 3s, and the digit is stored in the internal RAM of the DSP core 160 and read by the CPU 300 at regular intervals.

CPU가 읽어가는 형태는 일정 시간마다 DTMF 및 톤수신기를 액세스하여 검출된 내용을 읽어가도록 구성한다.The form read by the CPU is configured to read the detected contents by accessing the DTMF and the tone receiver at regular intervals.

상술한 바와 같은 본 발명은 채널별로 별도의 회로를 가지지 않고 하나의 집적회로로써 다 채널의 DTMF 및 특수 톤을 검출할 수 있어 효율적인 장점이 있다.As described above, the present invention has an advantage of being able to detect DTMF and special tones of multiple channels as one integrated circuit without having a separate circuit for each channel.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

Claims (12)

교환기에 있어서, 사용자 타임 슬롯을 할당하는 수단, 압축된 제1소정 비트의 각 채널 펄스코드모듈레이션 데이타들을 제2소정 비트로 신장하여 선형 데이타화하는 수단, 할당된 타임 슬롯에 따라 채널별로 상기 선형 데이타를 저장하는 수단, 상기 선형 데이타를 이중음 다중 주파수 모드 혹은 특수 톤 모드로 구분하여 처리하기 위한 제어코드를 발생하는 수단, 설정된 모드에 따라 상기 선형데이타로부터 이중음 다중 주파수 신호 혹은 특수 톤을 검출하고 이에 대응되는 디지트를 저장하는 수단으로 이루어진 하나의 집적회로와; 각 채널별 모드를 설정하여 상기 제어코드의 발생을 제어하며 상기 집적회로로부터 상기 디지트를 읽어가는 교환기 주제어부로 구성됨을 특징으로 하는 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤 검출장치.In the exchange, means for allocating user time slots, means for linearly expanding each channel pulse code modulation data of a compressed first predetermined bit into a second predetermined bit, and linearly storing the linear data for each channel according to the allocated time slots. Means for storing, means for generating a control code for dividing the linear data into a dual tone multi-frequency mode or a special tone mode, and detecting a dual tone multi-frequency signal or a special tone from the linear data according to a set mode. An integrated circuit comprising means for storing corresponding digits; A multi-channel dual tone multi-frequency and special tone detection device, comprising: a main controller for controlling the generation of the control code by setting a mode for each channel and reading the digit from the integrated circuit. 제1항에 있어서, 상기 선형변환기는 모드선택에 의해 뮤-로 혹은 에이-로 펄스코드모듈레이션 신호를 처리함을 특징으로 하는 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the linear converter processes a mu-lo or a-lo pulse code modulation signal by mode selection. 제1항에 있어서, 상기 제어코드를 해독하여 상기 제1및 제2레지스터부를 제어하는 디코더를 구비함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a decoder for decoding the control code to control the first and second register units. 제1항에 있어서, 상기 제1레지스터부에서 출력되는 선형변환된 데이타를 선택적으로 상기 디지탈 신호 처리기에 전달하는 멀티플랙서를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a multiplexer for selectively transferring linearly converted data output from the first register unit to the digital signal processor. 제1항에 있어서, 상기 제2레지스터부에서 출력되는 디지트를 선택적으로 출력하는 멀티플랙서를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a multiplexer for selectively outputting a digit output from the second register unit. 교환기에 있어서, 동기클럭과, 기준클럭과, 이중음 다중 주파수 모드 혹은 특수 톤 모드를 설정하는 모드설정신호와, 상기 동기클럭 및 기준클럭과 상기 모드설정신호에 따라 사용자 타임 슬롯을 할당하는 타임 슬롯 할당부와, 하이웨이를 통해 입력되는 압축된 제1소정 비트의 직렬 펄스코드모듈레이션 신호를 병렬 데이타 형태로 변환하는 직·병렬변환기와, 상기 병렬 데이타를 제2소정 비트로 신장하여 선형 데이타화 하는 선형변환기와, 상기 선형 데이타를 저장하는 각 채널별 제1레지스터부와, 선택된 채널에 해당하는 선형 데이타를 상기 제1레지스터부로부터 읽어 이중음 다중 주파수 신호 혹은 특수 톤을 검출하고, 이에 대응하는 디지트를 출력하며, 상기 모드설정신호에 따라 소정의 제어코드를 발생하는 디지탈 신호 처리기와, 상기 디지탈 신호 처리기에서 출력되는 디지트를 상기 제어코드에 따라 해당 채널에 대응하여 저장하는 각 채널별 제2레지스터부로 구성됨을 특징으로 하는 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤 검출장치.In the exchange, a time slot for allocating a user time slot according to the synchronization clock, the reference clock, the dual tone multi-frequency mode or the special tone mode, and the synchronization clock, the reference clock and the mode setting signal A serial / parallel converter for converting the serial pulse code modulation signal of the compressed first predetermined bit inputted through the highway into a parallel data form, and a linear converter for extending the parallel data into a second predetermined bit to linearize the data. And a first register unit for each channel that stores the linear data, and linear data corresponding to a selected channel from the first register unit to detect a dual tone multi-frequency signal or a special tone, and output a digit corresponding thereto. And a digital signal processor for generating a predetermined control code according to the mode setting signal, and the digital signal processor. A digit outputted from the call processor is a dual tone multi-frequency channels and special tone detection apparatus, characterized by a second portion configured to store a register for each channel corresponding to the channel in accordance with the control code. 제6항에 있어서, 상기 선형변환기는 모드선택에 의해 뮤-로 혹은 에이-로 펄스코드모듈레이션 신호를 처리함을 특징으로 하는 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the linear converter processes a mu-lo or a-lo pulse code modulation signal by mode selection. 제6항에 있어서, 상기 제어코드를 해독하여 상기 제1 혹은 제2레지스터부의 해당 채널의 레지스터를 인에이블시키는 제1 및 제2디코더를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.7. The apparatus of claim 6, further comprising first and second decoders for decoding the control code and enabling a register of a corresponding channel of the first or second register part. 제8항에 있어서, 상기 제1디코더에 의해 인에이블된 제1레지스터부의 임의의 레지스터로부터 출력되는 선형변환된 데이타를 선택하여 상기 디지탈 신호 처리기에 전달하는 멀티플랙서를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.9. The apparatus of claim 8, further comprising a multiplexer for selecting linearly converted data output from an arbitrary register of the first register enabled by the first decoder and transferring the linearly converted data to the digital signal processor. . 제8항에 있어서, 상기 제2디코더에 의해 인에이불된 제2레지스터부의 임의의 레지스터로부터 출력되는 디지트를 선택하여 출력하는 멀티플랙서를 더 구비함을 특징으로 하는 장치.The apparatus of claim 8, further comprising a multiplexer for selecting and outputting a digit output from an arbitrary register of the second register part enabled by the second decoder. 교환기에서 하나의 집적회로로써 다 채널 이중음 다중 주파수 및 특수 톤을 검출하는 방법에 있어서, 주파수별 샘플 수, 에너지 문턱값, 주파수별 에너지 가중치, 고잴 계수, 다이알 톤 제거 디지탈 필터계수등을 다운 로딩하는 제단계, 이중음 다중 주파수 모드 혹은 특수 톤 모드중 하나의 동작 모드를 설정하는 제2단계, 이중음 다중 주파수 모드를 선택한 경우 다이알 톤을 제거하는 제3단계, 톤 모드일 경우나 상기 다이알 톤을 제거한 후 펄스 코드 모듈레이션 데이타 크기를 조정하여 자동 이득 제어하는 제4단계, 상기 크기 조정된 데이타에 대한 고잴 알고리즘을 수행하여 사용된 주파수 성분을 검출하는 제5단계, 상기 검출한 주파수 성분에 대한 에너지 팩터를 계산하는 제6단계, 상기 에너지 팩터의 계산후 펄스 코드 모듈레이션 데이타의 전체 에너지를 계산하고, 상기 계산된 에너지로써 데이타 쉬프트 팩터를 결정한 후 상기 제4단계로 루핑하는 동작을 입력 데이타가 내포하는 디지트를 판단할 수 있는 최소한의 샘플 수 만큼 반복 수행하는 제1과정과, 입력된 이중음 다중 주파수 신호 혹은 톤 신호를 결정하기 위해 주파수별 에너지를 계산하는 제2과정과, 상기 계산결과에 따라 이중음 다중 주파수 신호 혹은 특수 톤에 대응되는 디지트를 발생하고 이를 저장하는 제3과정과, 상기 저장된 각 채널의 디지트를 일정 주기로 읽는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.In the method of detecting multi-channel double tone multi-frequency and special tone as a single integrated circuit in the exchange, downloading the number of samples per frequency, the energy threshold, the energy weight per frequency, the high coefficient, the digital tone removal coefficient, etc. The second step of setting the operation mode of one of the dual tone multi-frequency mode or the special tone mode, the third step of removing the dial tone when the dual tone multi-frequency mode is selected, the tone mode or the dial tone A fourth step of automatically gain control by adjusting the size of the pulse code modulation data after the removal of the signal, a fifth step of detecting a used frequency component by performing a high-frequency algorithm for the adjusted data, and energy for the detected frequency component A sixth step of calculating the factor, after calculating the energy factor to the entirety of the pulse code modulation data First step of repeating the operation of looping to the fourth step by the minimum number of samples that can determine the digits of the input data after calculating a data shift factor using the calculated energy. A second step of calculating energy for each frequency to determine a double tone multi-frequency signal or a tone signal, and a third step of generating and storing a digit corresponding to the double tone multi-frequency signal or a special tone according to the calculation result; And a fourth process of reading the digits of each of the stored channels at regular intervals. 제11항에 있어서, 상기 입력 데이타가 내포하는 디지트를 판단할 수 있는 최소한의 샘플 수는 상기 고잴 알고리즘 수행과정에서 결정된 주파수별 샘플 수보다 크고, 최대 검출 시간보다는 작음을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11, wherein the minimum number of samples that can determine the digits of the input data is greater than the number of samples for each frequency determined during the high-frequency algorithm and less than the maximum detection time.
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