KR100205655B1 - 위성통신 시스템에서 음성검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성통신이 실행되는 때에 송신자가 말을 하는 경우에만 전송캐리어(Carrier)를 발생시켜 음성신호를 송출함으로써 전력 사용을 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 음성검출장치에 관한 것이다.

상기 음성검출장치는 음성신호를 변조출력하기 위한 변조수단과, A-LAW 방식으로 코딩되어 입력되는 PCM데이터를 확장하기 위한 신장수단, 상기 신장수단을 통해 입력되는 PCM데이터로부터 에너지레벨을 검출하여 그 결과신호를 출력하기 위한 에너지레벨 검출수단, 상기 에너지레벨 검출수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 이웃하는 블록의 에너지레벨을 비교하여 그 결과신호를 출력하기 위한 에너지변화 검출수단, 0-레벨을 교차하는 음성신호의 교차수를 산출하여 그 결과신호를 출력하기 위한 0-교차율 검출수단, 상기 에너지레벨 검출수단, 에너지변화 검출수단, 0-교차율 검출수단으로 입력되는 결과신호를 근거로 음성신호를 판별하여 그 결과신호를 변조수단으로 출력하기 위한 음성판별수단을 포함하여 구성되고, 상기 변조수단은 상기 음성판별수단으로부터 입력되는 결과신호에 따라 음성신호를 변조출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신 시스템에서 음성검출장치

본 발명은 인공위성을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 음성통신이 실행되는 때에 송신자가 말을 하는 경우에만 전송캐리어(Carrier)를 발생시킴으로써 전력 사용을 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 음성검출장치에 관한 것이다.

최근, 통신기술이 급속도로 발전되면서 원격지에 위치하는 가입자가 인공위성을 통하여 통화를 할 수 있도록 해주는 위성통신이 점차 일반화되고 있는 바. 이와 같은 위성통신은 통화를 위해 별도의 신호선이 필요로 되지 않기 때문에 주로 국가간의 장거리 통신이나, 또는 우리나라와 같이 산악이 많은 나라의 통신방법으로서 유용하게 사용되고 있다.

상기한 위성통신에 있어서는 그 채널할당방식에 따라 가입자별로 각각의 통신채널을 할당하는 PAMA(Pre-Assignment Multiple Access) 방식과 가입자의 요구에 따라 통신채널을 할당하는 DAMA(Demand Assignment Multiple Access) 방식의 두가지 방식을 들 수가 있는데, 일반적으로 가입자간의 통화를 위한 위성통신 시스템에 있어서는 통신채널의 가격과 그 효용성을 고려하여 DAMA 방식을 많이 채용하고 있다.

도 1은 DAMA 방식에 따른 일반적인 위성통신 시스템의 전반적인 시스템 구성을 나타낸 구성도이다.

도 1에서 참조번호 1은 다수의 통신용 채널을 구비한 인공위성이고, 2는 전체 위성통신 시스템을 제어하는 중앙제어국, 3(3A, 3B)은 교환기나 전화기, 컴퓨터등의 데이터 단말기 및 팩시밀리 등의 단말기에 대한 인터페이스 기능을 갖춤과 더불어, 상기 중앙제어국(2)과 데이터 송수신을 통해 상기한 각종 단말기간의 통화기능을 제공하는 기지국이다.

또한, 도 1에서 참조부호 S는 제어데이터를 송수신하기 위한 서비스 채널(Service Channel)을 나타내고, T는 데이터나 음성을 송수신하기 위한 트래픽 채널(Traffic Channel)을 나타낸다.

상기한 구성에 있어서, 중앙제어국(2)은 정상적인 상태에서는 서비스 채널을 통해서 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국(3)으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태, 즉 통신가능 용량이나 통신채널의 이용상태를 점검하는 폴링(Polling)기능을 수행하게 된다. 그리고, 특정한 기지국 예컨대 기지국(3A)으로부터 기지국(3B) 관할의 단말기에 대해 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 해당 기지국(3B)이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하고, 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)을 양 기지국(3A, 3B)에 할당함으로써 양 기지국(3A, 3B)이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하게 된다.

이어, 중앙제어국(2)은 상기한 양 기지국(3A, 3B)간에 통신이 종료되어 통신 요구가 있었던 기지국(3A)으로부터 서비스 채널(S)을 통해 통신종료 신호가 인가되게 되면 양 기지국에 대해 통신종료처리를 실행함으로써 양 기지국(3A, 3B)에 대해 제공되었던 트래픽 채널(T)을 해제하게 된다.

한편, 도 2는 상술한 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2에서 참조번호 21은 인공위성(1)과 상향링크(Up link) 신호와 하향링크(Down link) 신호를 송수신하기 위한 안테나이고, 22는 주파수의 편파 성질을 이용하여 상기 안테나(21)를 통해 송수신되는 신호를 분리하여 입출력하는 직교모드변환기(OMT : Orthogonal Mode Transducer), 23은 이 직교모드변환기(22)를 통해 입력된 예컨대 12.25∼12.75 G㎐의 하향링크 주파수신호를 저잡음증폭하는 저잡음증폭기(LNA : Low Noise Amplifier), 24는 이 저잡음증폭기(23)를 통해 인가된 주파수신호를 예컨대 70 M㎐의 중간주파수신호(IF)로 변환하는 주파수하향변환기(DC : Down Converter)이다.

또한, 참조번호 25는 상기 주파수하향변환기(24)로부터 인가되는 중간주파수신호(IF)를 다수의 중간주파수신호로 분리하여 출력함과 더불어, 이후에 설명할 SCPC(Single Channel Per Carrier) 채널 유니트(SCU:26)로부터 인가되는 중간주파수신호를 조합하여 출력하는 중간주파수 조합/분배부(IF C/D : IF Combiner/Distributer)이고, 26은 이 중간주파수 조합/분배부(25)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조하고 디코딩하여 출력함과 더불어 이후에 설명할 네트워크 제어부(40)로부터 출력되는 메세지를 인코딩 및 변조하여 출력하는 SCPC 채널유니트이다.

여기서, 상기 중간주파수 조합/분배부(25)는 다수의 SCPC채널유니트를 사용하는 경우의 시스템 확장성을 위해 채용된 것이다.

또한, 참조번호 27은 상기 IF조합/분배부(25)로부터 인가되는 70M㎐의 IF 신호를 예컨대 14.0∼14.5G㎐의 극초단파로 변환하여 상향링크 주파수신호를 생성하는 주파수상향변환기(UC : Up Converter), 28은 이 주파수상향변환기(27)로부터 출력되는 상향링크 주파수신호를 증폭하는 고출력증폭기(HPA:High Power Amplifier)이다.

그리고, 참조번호 40은 임의의 SCPC 채널유니트(261∼26N)를 통해서 각 기지국(3)으로 제어 메세지를 송출한 후 해당 기지국으로부터 송신되어 오는 응답 메세지를 근거로 각 기지국(3)의 상태를 점검하는 폴링기능을 수행하고, 특정한 기지국으로부터 통화요구(Calling)가 있는 경우에는 상기 폴링과정에서 얻어진 정보를 근거로 상대방 기지국이 통신이 가능한 상태인 지를 판단하여 통신가능 상태인 경우에는 인공위성의 이용가능한 트래픽 채널(T)과 모뎀을 양 기지국에 할당함으로써 양 기지국이 직접적으로 상호 통신을 수행할 수 있도록 하는 등의 시스템제어를 수행하는 네트워크 제어부이다.

또한, 참조번호 50은 시스템관리자가 상기 네트워크제어부(40)를 관리하여 위성통신 시스템의 전반적인 네트워크를 관리하기 위한 네트워크관리시스템이다.

이어, 상기한 구성으로 된 위성통신 시스템의 동작을 설명한다.

정상적인 상태에서 도 2의 네트워크 제어부(40)는 폴링동작을 수행하여 각 기지국의 상태를 점검하게 된다.

즉, 네트워크 제어부(40)의 각 기지국의 상태를 점검하기 위한 패킷 데이터로부터 TDM스트림의 메시지를 생성한 후 임의의 SCPC 채널유니트(26)를 지정하여 상기 메세지를 출력하게 된다.

그러면, 해당의 SCPC 채널유니트(26)에서는 상기 메시지를 인코딩 및 변조함으로써 예컨대 70M㎐의 중간주파수신호로 변환하여 출력하게 되고, 이 중간주파수신호는 IF 조합/분배부(25)에서 주파수별로 조합된 후, 주파수증가 변환부(27)에서 예컨대, 14.5G㎐의 상향링크 주파수신호로 변환되게 된다. 그리고, 이 상향링크 주파수신호는 고출력증폭기(28)와 직교모드변환기(22) 및 안테나(21)를 거쳐 출력된 후 도 1에서의 인공위성(1)을 통해 각 기지국(3)으로 송출되게 된다.

한편, 각 기지국(3)으로부터 인공위성(1)을 통해 안테나(21)로 수신된 응답메시지, 즉 12.25G㎐의 하향링크 주파수신호는 직교모드변환기(22)와 저잡음증폭기(23)를 통해 주파수하향변환기(24)에 인가되어 70M㎐의 중간주파수신호로 변환되고, 이어 IF 조합/분배부(25)를 통해 임의의 SCPC 채널유니트(26)로 인가되어 복조 및 디코딩된 후 네트워크제어부(40)로 인가되게 된다.

그리고, 네트워크제어부(40)에서는 수신되는 메시지로부터 패킷정보를 추출하여 S-ALOHA 패킷을 생성한 후 이를 근거로 소정의 기지국정보 저장부를 갱신등록함으로써 모든 기지국에 대한 상태정보를 보유하게 된다.

또한, 상술한 폴링동작은 각 기지국에 대해 지속적으로 실행되게 된다.

한편, 상술한 폴링동작 중에 임의의 기지국으로부터 다른 기지국에 대한 통화요구(Calling)가 있게 되면 네트워크 제어부(40)는 상기 소정의 기지국정보 저장부로부터 호출된 기지국의 상태정보를 독출하여 해당 기지국이 현재 통신이 가능한 상태인지를 판단하게 된다. 이때, 통신가능상태로 판정된 경우에는 현재 사용가능한 통신채널을 검사하여 호출 기지국에 채널을 할당하게 된다.

한편, 도 3은 도 2에서의 기지국(3)의 구성을 나타낸 것이다.

일반적으로 기지국(3)은 도 3에 보인 바와 같이 상술한 중앙제어국(2)과 유사한 구성으로 되어 있고 대부분의 구성이 중앙제어국(2)의 그것과 동일한 기능을 수행하게 되므로 유사한 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3에서 참조번호 70은 기지국의 전반적인 제어를 수행하는 기지국 제어부이다. 이 기지국 제어부(70)는 중앙제어국(2)으로부터 수신되는 제어신호에 따라 임의의 SCPC 채널유니트(661∼66N)을 할당하게 되고, 기지국(3)에 결합되어 있는 가입자의 호 설정상태, 채널 이용상태 등의 기지국 정보를 중앙제어국(2)으로 출력하도록 제어하게 된다.

이어, 도 4는 상기한 도 3에서의 SCPC 채널유니트(66)의 구성을 개략적으로 나타낸 기능 블록도로서, 동도를 참조하여 각 장치의 구성 및 기능을 설명한다.

도면에서 참조번호 91은 주 PCM 하이웨이(MPH) 버스를 통해 지상망 인터페이스장치와 연속 데이터 또는 디지털 음성데이터를 교환하며, 유틸리트 PCM하이웨이(UPH) 버스를 통하여 상기 기지국 제어부(70)와 TDM 또는 S/Aloha 데이터를 교환하는 음성 및 데이터 프로세서(SDP)이다. 이 음성 및 데이터 프로세서(91)는 상기 버스들 중의 하나로부터 수신데이터를 처리하여 그 처리된 디지털신호를 이후에 설명할 변조기(92)로 송신한다. 또한, 이후에 설명할 복조기(96)로부터 수신된 데이터를 처리하여 그 결과를 위의 버스들 중의 하나로 전송한다.

또한, 참조번호 92는 병렬 비트스트림을 수신하여 이후에 설명할 송신주파수합성기(93)의 출력주파수에 따라 선택된 주파수로 변조한 다음 중간주파수신호(IF신호)로 변환하여 이 IF신호(70MHz±18MHZ)를 IF결합/분배기(65)로 출력한다. 그리고, 참조번호 93은 상기 변조기(92)를 통해 변조되는 신호의 주파수 상향변환을 위해 정현파(112MHz±18MHz)를 제공하는 송신주파수합성기이다.

또한, 참조번호 94는 SCPC 채널유니트 모듈(66)의 전반적인 제어를 수행하는 제어부로서의 채널유니트 프로세서(CUP)이다. 이 채널유니트 프로세서(93)은 UPH버스를 통하여 감시 및 제어데이터와 신호방식 데이터를 기지국 제어부(70)와 교환한다. 즉, 채널유니트 프로세서(93)는 기지국 제어부(70)의 명령에 따라 전반적인 SCPC 채널유니트(66)의 동작의 감시 및 제어를 수행하게 된다.

또한, 참조번호 95는 변조 캐리어의 선택을 위하여 이후에 설명할 복조기(96) 입력의 주파수 하향변환을 위한 정현파(112MHz±18MHz)를 제공하기 위한 수신주파수합성기이다. 여기서, 상기 송신 및 수신주파수 합성기(93, 95)는 출력주파수가 결정되도록 채널유니트 프로세서(CUP)로부터 소정의 디지털제어신호를 입력받는다. 그리고, 참조번호 96은 IF신호를 수신한 다음 수신주파수합성기(95)로부터 출력되는 신호를 이용하여 원하는 주파수를 선택하며, 선택된 변조캐리어로부터 동기 캐리어를 검출하여 동기검파를 수행하기 위한 복조기이다.

즉, 상기한 구성으로 된 SCPC 채널유니트(66)는 네트워크 제어부(70)의 제어 명령에 따라 상기 중간주파수 조합/분배부(65)로부터 인가되는 중간주파수 신호를 복조하고 디코딩하여 지상망과 결합된 소정의 지상망 인터페이스로 출력함과 더불어 이 지상망 인터페이스로부터 입력되는 음성 및 데이터신호를 인코딩 및 변조하여 중간주파수 조합분배부(65)로 출력하게 된다.

일반적으로 매체 이용자들은 전화 통화를 하는 경우 통화자들은 일방적으로 자신의 의사를 표현하는 것이 아니고 약 50%의 시간을 상대방의 이야기를 듣는 데 사용하게 된다. 그리하여 해당의 단말기를 관할하는 기지국에서는 실제로 송신할 신호가 없는 경우(말을 하지 않는 경우)에도 송화기를 통해 유입되는 여타 잡음에 대하여 일련의 신호처리를 수행하여 이를 대국(상대 기지국)으로 송신하게 된다.

상기한 잡음에 대한 신호처리와 더불어 처리된 잡음신호 출력은 시스템에서 불필요한 작업영역을 의미하게 된다. 또한, 시스템설계자의 주된 관점인 소비전력 측면에서 전력을 낭비하게 되는 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 전화통화가 실행되는 때에 A-LAW 또는 μ-LAW 방식으로 코딩된 음성 및 데이터신호를 변복조 등의 소정의 신호처리를 수행하는 SCPC 채널유니트에 음성신호의 유무를 검출할 수 있도록 된 음성검출수단을 구비하여 이 음성검출수단으로부터 출력되는 신호를 근거로 송신자가 말을 하는 경우에만 전송캐리어(Carrier)를 발생시켜 음성신호를 출력함으로써 전력 사용을 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 음성검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 전반적인 시스템 구성도.

도 2는 도 1에서의 중앙제어국(2)의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 3은 도 1에서의 기지국(3)의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 4는 도 3에서의 SCPC 채널유니트(66)의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 위성통신 시스템에서 음성검출장치의 구성을 나타낸 기능 블록도.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 위성통신 시스템에서 음성검출장치의 구성을 나타낸 기능 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명

1 : 인공위성2 : 중앙제어국

3A, 3B : 기지국21, 61 : 안테나

22, 62 : 직교모드변환기23, 63 : 저잡음증폭기

24, 64 : 주파수하향변환기25, 65 : 중간주파수 조합/분배부

26, 66 : SCPC 채널유니트27, 67 : 주파수상향변환기

28, 68 : 고출력증폭기40, 70 : 네트워크제어부

50 : 네트워크 관리시스템

91 : 음성 및 데이터 프로세서92 : 변조기

93 : 송신주파수합성기94 : 채널유니트 프로세서

95 : 수신주파수합성기96 : 복조기

101 : A-Law 신장기102, 112 : 레벨에너지 검출부

103, 113 : 에너지변화 검출부104, 114 : 0-교차율 검출부

105, 115 : 음성판별부106, 116 : 검출상태메모리

111 : μ-LAW 신장기

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 시스템에서 음성검출장치는 음성신호를 변조출력하기 위한 변조수단과, A-LAW 방식으로 코딩되어 입력되는 PCM데이터를 확장하기 위한 신장수단, 상기 신장수단을 통해 입력되는 PCM데이터로부터 에너지레벨을 검출하여 그 결과신호를 출력하기 위한 에너지레벨 검출수단, 상기 에너지레벨 검출수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 이웃하는 블록의 에너지레벨을 비교하여 그 결과신호를 출력하기 위한 에너지변화 검출수단, 0-레벨을 교차하는 음성신호의 교차수를 산출하여 그 결과신호를 출력하기 위한 0-교차율 검출수단, 상기 에너지레벨 검출수단, 에너지변화 검출수단, 0-교차율 검출수단으로 입력되는 결과신호를 근거로 음성신호를 판별하여 그 결과신호를 변조수단으로 출력하기 위한 음성판별수단을 포함하여 구성되고, 상기 변조수단은 상기 음성판별수단으로부터 입력되는 결과신호에 따라 음성신호를 변조출력하는 것을 특징으로 한다.

한편, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 음성검출장치의 구성을 나타낸 기능 블록도로서, 동도를 참조하여 상기한 구성으로 된 음성검출장치를 보다 상세하게 설명한다. 도 5에서 도 4와 동일한 기능을 수행하는 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.

도 5에서 참조번호 101은 PCM 코딩방법 중의 하나인 A-LAW방식으로 코딩된 8비트 PCM데이터를 국제전기통신연합(ITU:INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION)의 권고안 G.711의 규정에 의거하여 13비트 데이터로 확장시키기 위한 A-LAW 신장기이다.

또한, 참조번호 102는 전화통화시에 발생되는 배경잡음에 비하여 현저하게 높은 에너지 성분을 포함하는 신호를 검출하기 위한 에너지레벨 검출부로서, 이 에너지레벨 검출부(102)는 상기 A-LAW 신장기(101)으로부터 입력되는 블록(BLOCK)의 에너지를 이후에 나타내는 식1에 준하여 계산한다음 이 계산된 블록에너지(SEL)를 이후에 설명할 음성판별부(105) 및 에너지변화 검출부(103)로 출력하게 된다.

여기서, 상기 블록(BLOOCK)은 상기 A-LAW 신장기(101)로부터 입력되는 각각의 샘플링(SAMPLING) 값인 13비트가 연속되는 32개를 한묶음으로 하는 것으로, 1블록의 길이는 4ms이다.

[수학식 1]

SEL(t) =[X2N(t-1)+i/N]

여기서, N = 32, t = t번째 블록, X = 음성신호를 에너지레벨로 환산한 값을 나타낸다.

또한, 참조번호 103은 일반적으로 음성신호는 시간에 따라 에너지가 가변하는 신호(NONSTATIONARY)이고 배경잡음은 그렇지 않은 신호(STATIONARY)임을 근거로 상기 에너지레벨 검출부(102)로부터 입력되는 블록에너지(SEL)를 이용하여 이후의 식2에 따라 이웃하는 블록의 에너지변화를 계산하여 음성판별부(105)로 소정의 신호(EV)를 출력하기 위한 에너지변화 검출부이다.

[수학식 2]

EV(t) = [SEL(t)/SEL(t-1)]

여기서, SEL(t) = t번째(현재 블록)의 에너지레벨, SEL(t-1) = t-1번째(이전 블록)의 에너지레벨을 나타낸다.

또한, 참조번호 104는 배경잡음은 에너지레벨이 일정하게 유지되는 반면 음성신호는 예컨대, 정현파와 유사한 파형을 나타내게 되는 바, 이러한 특성의 음성신호를 0-레벨을 기점으로 0-레벨을 교차하는 교번수를 검출하여 그 결과신호를 후단의 음성검출부(105)로 출력하게 되는 0-교차율 검출부(104)로서, 이 0-교차율 검출부(104)의 계산식은 다음과 같다.

[수학식 3]

ZCR(t) =[SIGN(Xn-N+i) - SIGN(Xn-N+i-1)]2

여기서, Xn = n시간때의 샘플링 값이고,

SIGN(X) = 0, (X0)

= 1, (X≥0) 을 나타낸다.

그리고, 참조번호 105는 상기 에너지레벨 검출부(102), 에너지변화검출부(103), 0-교차율 검출부(104)로부터 입력되는 신호를 근거로 음성신호의 유무를 판단하여 그 결과신호를 변조기(92)로 출력하게 되는 음성판별부이다. 이 음성판별부(105)는 자체적으로 소정 영역의 메모리를 구비하게 되는 바, 이 메모리에는 일반적인 음성신호의 에너지를 각각 소정 데이터로 변환하여 저장하게 된다. 그리하여 상기 3개의 검출수단으로부터 입력되는 신호와 상기 메모리의 레벨을 비교하여 일련의 과정으로 수행함으로써 음성신호의 유무를 판단하게 된다.

또한, 참조번호 106은 음성검출부(105)의 제어에 따라 상기 에너지레벨 검출부(102), 에너지변화검출부(103), 0-교차율 검출부(104)로부터 입력되는 신호에 대응되는 소정의 데이터를 저장하기 위한 검출상태 메모리로서, 4개의 2진데이터를 별도로 저장할 수 있도록 되어 있다.

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

지상망 또는 가입자 단말기로부터 입력되는 8비트의 A-LAW PCM데이터는 A-LAW 신장기(101)에 의해 국제전기통신연합(ITU)의 권고안 G.711에 따라 13비트의 선형(LINEAR) PCM신호로 변환된다.

상기 에너지레벨 검출부(102)는 상기한 바와 같이 변환된 선형 PCM신호로부터 상기 식1을 이용하여 32개의 연속된 샘플로 구성된 각 블록의 에너지 레벨(SEL)을 계산하여 그 결과신호를 음성검출부(105) 및 에너지변화 검출부(103)로 출력하게 된다.

이어, 에너지변화 검출부(103)는 식1에 의하여 계산되어 입력되는 에너지레벨(SEL)을 근거로 식2에 따라 이웃하는 블록의 에너지 차를 계산하여 그 결과신호를 음성검출부(105)로 출력하게 된다.

한편, 0-교차율 검출부(104)는 A-LAW 신장기(101)로부터 입력되는 선형(LINEAR) PCM신호를 근거로 식3을 이용하여 t번째 블록의 0-레벨의 교차율을 계산하여 그 결과신호를 음성검출부(105)로 출력하게 된다.

그리고, 음성검출부(105)는 상기한 에너지레벨 검출부(102), 에너지변화 검출부(103), 0-교차율 검출부(104)로부터 입력되는 신호를 근거로 하여 음성신호의 유무를 판단하게 된다.

즉, 우선 음성검출부(105)는 에너지레벨 검출부(102)로부터 입력되는 에너지레벨값(SEL)이 상위 임계치(HIGH THRESHOLD)보다 큰 경우에는 음성으로 판단한다.

그리고, 음성검출부(105)는 에너지레벨 검출부(102)로부터 입력되는 에너지레벨값(SEL)이 중간임계치(MEDIUM THRESHOLD)와 상위 임계치 사이인 경우에는 4레벨로 구성된 검출상태 메모리(106)의 최하위 영역을 '1'로 셋팅한다.

또한, 음성검출부(105)는 에너지레벨 검출부(102)로부터 입력되는 에너지레벨값이 중간임계치와 하위 임계치(LOW THRESHOLD) 사이인 경우에 있어서 0-교차율 검출부(104)로부터 입력되는 0-교차율 값(ZCR)이 임계치 이상이면 검출상태 메모리(106)의 하위 2개의 영역을 '1'로 셋팅한다.

또한, 에너지레벨 검출부(102)로부터 입력되는 에너지레벨값이 최하위 임계치 이하인 경우에 있어서 에너지변화 검출부(103)로부터 입력되는 입력되는 에너지변화값(EV)이 임계치 이상이면 검출상태 메모리(106)의 최하위 영역을 '1'로 셋팅하고, 그렇지 못한 경우에는 '0'으로 리셋한다.

그리하여, 음성검출부(105)는 상기한 과정으로 검출상태 메모리(106)의 4개 영역 중에서 3개 영역 이상이 '1'로 셋팅된 경우 음성으로 판별하여 그에 따른 소정의 신호(HIGH)를 변조기(92)로 출력하게 된다.

한편, 변조기(92)는 음성검출부(105)로부터 입력되는 신호를 근거로 음성신호의 변조유무를 결정하게 되는 바, 상기 음성검출부(105)로부터 하이레벨의 신호가 입력되면 송신주파수 합성기(93)로부터 제공되는 전송캐리어를 근거로 음성신호를 변조하여 이를 IF조합/분배부(65)로 출력하게 된다.

이어, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 위성통신 시스템에서 음성검출장치의 구성을 나타낸 기능 블록도로서, 도 6에서 참조번호 101은 PCM 코딩방법 중의 하나인 μ-LAW방식으로 코딩된 8비트 PCM데이터를 국제전기통신연합(ITU:INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION)의 권고안 G.711의 규정에 의거하여 14비트 데이터로 확장시키기 위한 A-LAW 신장기이다.

그리고, 이하의 구성은 도 5를 참조하여 설명한 바와 동일한 기능을 수행하게 되는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 음성통신이 실행되는 때에 송신자가 말을 하는 경우에만 전송캐리어(Carrier)를 발생시켜 음성신호를 송출함으로써 전력 사용을 최소화할 수 있도록 해 주는 위성통신 시스템에서 음성검출장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 음성신호를 변조출력하기 위한 변조수단과,

   A-LAW 방식으로 코딩되어 입력되는 PCM데이터를 확장하기 위한 신장수단,

   상기 신장수단을 통해 입력되는 PCM데이터로부터 에너지레벨을 검출하여 그 결과신호를 출력하기 위한 에너지레벨 검출수단,

   상기 에너지레벨 검출수단으로부터 입력되는 레벨신호를 근거로 이웃하는 블록의 에너지레벨을 비교하여 그 결과신호를 출력하기 위한 에너지변화 검출수단,

   0-레벨을 교차하는 음성신호의 교차수를 산출하여 그 결과신호를 출력하기 위한 0-교차율 검출수단 및,

   상기 에너지레벨 검출수단, 에너지변화 검출수단, 0-교차율 검출수단으로 입력되는 결과신호를 근거로 음성신호를 판별하여 그 결과신호를 출력하기 위한 음성판별수단을 포함하여 구성되고,

   상기 변조수단은 상기 음성판별수단으로부터 출력되는 결과신호를 근거로 음성신호를 변조출력하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 음성검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 신장수단은 μ-LAW 방식으로 코딩되어 입력되는 PCM데이터를 확장하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 음성검출장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   4개의 2진비트를 독립적으로 저장하기 위한 메모리수단을 추가로 구비하여 구성되고,

   상기 음성판별수단은 에너지레벨 검출수단, 에너지변화 검출수단, 0-교차율 검출수단으로 입력되는 결과신호를 근거로 상기 메모리수단의 임의의 영역을 '1'로 셋팅하고, '1'로 셋팅된 영역이 3개 이상되면 상기 변조수단으로 그 결과신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 위성통신 시스템에서 음성검출장치.