KR100262151B1 - 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트래픽모드에서 음성/데이터프로세서로 입력되는 음성데이터를 검출함과 더불어, 통화중에 음성데이터가 검출되지 않을 경우에는 소정의 잡음레벨을 계산하여 전송할 수 있도록 된 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 인공위성을 통해 입출력되는 데이터를 변복조처리하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성/데이터프로세서가 트래픽모드로 설정된 상황에서, A-law 또는 μ-law방식으로 압축된 PCM신호를 선형PCM신호로 변환하여 출력하는 신호변환단계와, 상기 신호변환단계로부터 입력되는 선형PCM신호에서 모음, 비음, 연음과 같은 유성음의 존재를 감지하기 위한 단시간 에너지레벨을 계산하는 에너지레벨계산단계, 상기 에너지레벨계산단계에서 계산되어 입력되는 단시간 에너지레벨데이터를 근거로 음성의 시작점과 감소점을 감지하기 위한 단시간 에너지 변동을 계산하는 에너지변동계산단계, 상기 신호변환단계로부터 입력되는 선형 PCM신호로부터 음성신호의 마찰음이나 파찰음과 같은 무성음의 존재를 감지하기 위한 영점교차비를 계산하는 영점교차비계산단계, 입력되는 단시간에너지레벨데이터와, 에너지변동데이터 및, 영점교차비데이터를 근거로 음성신호의 존재유무를 판정함과 더불어, 검출된 음성데이터의 온/오프데이터를 출력하는 음성상태검출단계 및, 상기 에너지레벨계산단계로부터 전송되는 단시간에너지레벨데이터를 근거로 입력데이터의 잡음레벨을 계산하는 잡음계산단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법 및 그 장치.

본 발명은 위성통신시스템에 관한 것으로서, 특히 버스인터페이스로부터 입력되는 PCM데이터에서 음성데이터의 검출과 더불어 음성데이터의 잡음레벨을 계산할 수 있도록 된 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법 및 그 장치에 관한 것이다.

최근 통신기술이 급속도로 발전되면서 종래의 유선망이 아닌 공중파전송망을 통해 음성신호나 데이터를 송수신하도록 된 무선통신이 보급되어 활성화되고 있고, 최근에는 인공위성을 통한 위성통신이 점차 보급되고 있다.

도1은 일반적인 위성통신시스템용 채널모뎀의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.

도면에서 참조번호 1은 음성이나 데이터를 송수신하기 위한 MPH 버스(Main PCM Highway BUS)이고, 2는 각종 제어데이터를 송수신하기 위한 UPH 버스(Utility PCM Highway BUS)이다.

또한, 참조번호 3은 상기 MPH버스(1) 및 UPH버스(2)와 이후에 설명할 채널유니트프로세서()간의 인터페이스기능을 수행함과 더불어, 특히 공중파전송망을 통해 송수신되는 음성 및 데이터를 처리하는 음성/데이터 프로세서(Speech Data Processor : 이하 SDP라 칭함)이고, 4는 채널모뎀의 전체 구성을 제어하는 채널유니트 프로세서(Channel Unit Processor : 이하 CUP라 칭함), 5는 이 CUP(4)로부터의 제어데이터에 따라 중간주파수신호를 생성하기 위한 소정의 주파수신호, 예컨대 112.512MHz±20MHz의 주파수신호를 합성하여 출력하는 송신주파수 합성기, 6은 상기 CUP(4)로부터의 제어데이터에 따라 중간주파수신호를 수신하기 위한 소정의 주파수신호, 예컨대 112.384MHz±20MHz의 주파수신호를 합성하여 출력하는 수신주파수 합성기이다.

또한, 참조번호 7은 상기 SDP(3)로부터 출력되는 I,Q채널데이터를 예컨대 BPSK 또는 QPSK 변조하여 512KHz의 변조신호를 출력하는 변조부이고, 8은 이 변조부(7)에서 출력되는 512KHz의 변조신호와 상기 송신주파수 합성기(5)에서 인가되는 112.512MHz±20MHz의 주파수 및 42MHz의 기준주파수를 근거로 70MHz±20MHz의 중간주파수신호를 생성하여 출력하는 중간주파수 생성부이다.

그리고, 도면에서 참조번호 9는 수신된 70MHz±20MHz의 중간주파수신호와 상기 수신주파수 합성기(6)에서 인가되는 112.384MHz±20MHz의 주파수 및 42MHz의 기준주파수를 근거로 384KHz의 변조신호를 출력하는 중간주파수신호 수신부이고, 10은 이 중간주파수신호 수신부(9)에서 인가도는 384KHz의 변조신호로부터 I,Q채널데이터를 복조하여 출력하는 복조부이다.

또한, 참조번호 11은 각각의 주파수 ID(Identitication Data)에 대한 주파수데이터가 저장되어 있는 룩업 테이블(Look-up Table)이고, 12는 본 채널모뎀과 관련된 각종 조작데이터(파라미터)가 저장되는 파라미터저장부이다.

상기한 구성에 있어서, 정상적인 동작상태에서는 CUP(4)는 UPH(2)로부터 전송되는 제어데이터에 따라 SDP(3)를 제어함으로써 해당 채널모뎀의 동작모드제어를 실행하게 된다.

여기서, 상기 채널모뎀의 동작모드로서는 해당 채널모뎀을 통해 음성이나 데이터의 송수신을 실행하기 위한 트래픽채널모드(VOX,CTCR)와, 기지국이나 중심국과의 제어데이터 송수신을 위한 서비스채널모드(STTR, TTSR), 단지 TDM스트림의 메시지를 수신하기 위한 NTTR(No Transmission TDM Receive)모드, 단지 S-ALOHA 패킷데이터를 수신하기 위한 NTSR(No Transmission S-ALOHA Receive)모드 및 아이들(Idle)모드의 7가지 모드가 있게 되는데, 상기 CUP(4)는 UPH(2)를 통해 소정의 모드제어데이터가 입력되면 SDP(3)를 제어하여 채널모뎀을 해당 동작모드로 설정하게 된다.

한편, 상기 SDP(3)는 CUP(4)로부터 인가되는 동작모드데이터를 근거로 MPH(1)를 통해 전송되는 데이터를 처리하게 되는데, CUP(3)로부터 인가되는 동작모드데이터가 트래픽모드데이터이고, MPH(1)를 통해 전송되는 데이터가 음성데이터일 경우, SDP(4)는 입력되는 데이터를 다중화처리함과 더불어 코딩하여 변조부(7)로 출력하게 되고, 복조부(10)로부터 인가되는 신호를 디코딩하고 역다중화처리하여 MPH(1)로 전송하게 된다.

또한, SDP(4)에서는 상기한 동작을 수행하기 위해 데이터의 입력을 근거로 전송전력을 출력하게 된다.

그러나, 음성통신시 통화자가 항상 음성신호를 전송하는 것이 아니기 때문에 트래픽모드에서 SDP(4)로 입력되는 음성데이터는 비정규적으로 존재하게 되는 바, 음성데이터가 존재하지 않는 상황에서도 항상 전송전력을 출력함으로써 불필요한 전력을 소모하게 되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 트래픽모드에서 음성데이터를 검출하는 기능이 필요하게 된다.

또한, 트래픽모드에서 SDP(4) 수신부에서는 입력데이터의 유무를 판별하여 그 동작을 수행하게 되는 바, 통화자가 음성신호를 송출하지 않는 경우에는 수신부에 입력되는 수신데이터가 존재하지 않음으로 인해 통화가 종료되었다고 인식하여 통화중인 호가 해제되게 되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 통화중에 통화자가 음성신호를 송출하지 않는 경우에는 음성검출과 더불어 통화중임을 알리는 소정 잡음레벨을 전송하도록 함으로써, 수신부에서 통화중임을 인식할 수 있도록 하는 기능이 필요하게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 트래픽모드에서 음성/데이터프로세서로 입력되는 음성데이터를 검출함과 더불어, 통화중에 음성데이터가 검출되지 않을 경우에는 소정의 잡음레벨을 계산하여 전송하도록 함으로써 전력소모를 줄일 수 있도록 된 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 위성통신시스템용 채널모뎀의 내부구성을 나타낸 블록구성도.

도2는 본 발명의 1실시예에 따른 음성/데이터프로세서(30)의 내부구성을 나타낸 블록구성도.

도3은 도2에 도시된 음성검출기(33)의 내부구성을 나타낸 블록구성도.

도4는 도3에 도시된 음성상태검출부(335)의 음성검출상태에 따른 상태천이도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

30 : 음성/데이터프로세서(SDP), 31 : 버스인터페이스,

32 : 반향억제기, 33 : 음성검출부,

34 : 압신기, 35 : 다중화기(MUX),

36 : 인코더, 37 : TX동기기,

38 : RX동기기, 39 : 디코더,

40 : 역다중화기(DEMUX), 41 : 잡음발생기,

331 : 신호변환기, 332 : 에너지레벨계산부,

333 : 에너지변동계산부, 334 : 영점교차비계산부,

335 : 음성상태검출부, 336 : 잡음계산기.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1관점에 따른 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법은 인공위성을 통해 입출력되는 데이터를 변복조처리하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성/데이터프로세서가 트래픽모드로 설정된 상황에서, A-law 또는 μ-law방식으로 압축된 PCM신호를 선형PCM신호로 변환하여 출력하는 신호변환단계와, 상기 신호변환단계로부터 입력되는 선형PCM신호에서 모음, 비음, 연음과 같은 유성음의 존재를 감지하기 위한 단시간 에너지레벨을 계산하는 에너지레벨계산단계, 상기 에너지레벨계산단계에서 계산되어 입력되는 단시간 에너지레벨데이터를 근거로 음성의 시작점과 감소점을 감지하기 위한 단시간 에너지 변동을 계산하는 에너지변동계산단계, 상기 신호변환단계로부터 입력되는 선형 PCM신호로부터 음성신호의 마찰음이나 파찰음과 같은 무성음의 존재를 감지하기 위한 영점교차비를 계산하는 영점교차비계산단계, 입력되는 단시간에너지레벨데이터와, 에너지변동데이터 및, 영점교차비데이터를 근거로 음성신호의 존재유무를 판정함과 더불어, 검출된 음성데이터의 온/오프데이터를 출력하는 음성상태검출단계 및, 상기 에너지레벨계산단계로부터 전송되는 단시간에너지레벨데이터를 근거로 입력데이터의 잡음레벨을 계산하는 잡음계산단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2관점에 따른 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출장치는 인공위성을 통해 입출력되는 데이터를 변복조처리하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성/데이터프로세서가 트래픽모드로 설정된 상황에서, A-law 또는 μ-law방식으로 압축된 PCM신호를 선형PCM신호로 변환하여 출력하는 신호변환기와, 상기 신호변환기로부터 입력되는 선형PCM신호에서 모음, 비음, 연음과 같은 유성음의 존재를 감지하기 위한 단시간 에너지레벨을 계산하는 에너지레벨계산부, 입력되는 단시간 에너지레벨데이터를 근거로 음성의 시작점과 감소점을 감지하기 위한 단시간 에너지 변동을 계산하는 에너지변동계산부, 상기 신호변환기로부터 입력되는 선형 PCM신호로부터 음성신호의 마찰음이나 파찰음과 같은 무성음의 존재를 감지하기 위한 영점교차비를 계산하는 영점교차비계산부, 입력되는 단시간에너지레벨데이터와, 에너지변동데이터 및, 영점교차비데이터를 근거로 음성신호의 존재유무를 판정함과 더불어, 검출된 음성데이터의 온/오프데이터를 출력하는 음성상태검출부 및, 상기 에너지레벨계산부로부터 전송되는 단시간에너지레벨데이터를 근거로 입력데이터의 잡음레벨을 계산하는 잡음계산기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 바에 의하면 트래픽모드에서 음성/데이터프로세서로 입력되는 데이터의 음성신호를 검출하여 실제 전송되는 음성신호에 대해서만 전력을 출력하도록 함으로써 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게 될 뿐 아니라, 상기 음성신호검출에 따른 잡음레벨을 계산하고, 이를 음성데이터프레임에 인가함으로써, 수신측에서 음성신호가 존재하지 않는 통화중상태임을 인식하여 음성신호가 존재하지 않는 이유로 호가 해제되는 오류를 방지할 수 있게 된다.

이어, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 음성/데이터프로세서(30)의 내부구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도로서, 도1과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도면에서, 참조번호 31은 상기 MPH 버스(1) 및 UPH 버스(2)와의 인터페이스기능을 수행하기 위한 버스 인터페이스(BUS INTERFACE)이고, 32는 버스 인터페이스(31)로부터 전송되는 음성데이터의 에코를 제거하기 위한 반향억제기, 33는 상기 반향억제기(32)를 통해서 출력되는 음성데이터의 유무를 검출하여 그에 따른 음성테이터의 ON/OFF신호를 출력함과 더불어, 음성데이터가 존재하지 않는 경우에는 소정의 잡음레벨데이터를 출력하는 음성 검출부이다.

한편, 참조번호 34은 μ-law 방식이나 A-law방식을 이용하여 64Kbps PCM신호를 32Kbps ADPCM신호로 부호화하여 음성대역 데이터를 전송하거나 또는 입력되는 32Kbps 신호를 64Kbps 신호로 ADPCM복호화하는 압신기이고, 35은 이 압신기(34)로부터 전송되는 신호에 상기 음성 검출부(33)에서 인가된 잡음레벨데이터를 실어 다중화함과 더불어 수신측에서 프레임 동기 신호를 얻는데 사용되는 SOM(Start Of Message)신호를 부가하는 다중화기(MUX), 36은 이 다중화기(35)로부터 전송된 신호를 스크램블링하고, 차동부호화하는 인코더이다.

또한, 참조번호 37는 상기 인코더(36)로부터 전송된 신호의 각 프레임의 앞 뒷단에 유니크워드(Unique Word)와 포스트엠블(POSTAMBLE)신호를 부가하여 버스트(BURST)를 생성하고, 상기 음성검출부(33)로부터 인가되는 음성 온/오프신호에 따라 상기 버스트를 다중화하는 TX동기기로서, 여기서 상기 유니크워드와 포스트엠블신호는 그 두 신호사이에 정보를 갖는 데이터가 존재함을 알려주는 기능을 하고, 각각 32비트로 구성되게 된다.

한편, 참조번호 38은 상기 TX동기기(37)에서 생성된 유니크워드 및 포스트엠블신호를 검출함과 더불어 에러성분을 보상함으로써 수신단의 동기를 맞추는 RX동기기이고, 39는 상기 인코더(36)에 대응되는 방식으로 전송된 데이터를 복호화하는 디코더로서, 이는 예컨대 전송되는 신호를 콘볼루션코딩방식으로 부호화하였을 경우, 그 수신신호를 비터비디코딩방식으로 복호화하게 된다.

또한, 참조번호 40은 상기 수신신호에 포함되어 있는 잡음레벨데이터를 추출하여 이후에 설명할 잡음발생기(41)로 전송함과 더불어, 상기 다중화기(35)에서 생성된 SOM신호를 검출함으로써, 정보를 갖는 데이터만을 디먹싱하는 역다중화기(DEMUX)이고, 41은 상기 RX동기기(38)에서 전송되는 데이터 온/오프신호를 근거로, 상기 역다중화기(40)에서 인가된 잡음레벨데이터로 잡음을 발생시키는 잡음발생기로서, 이때 잡음발생기(41)에서 출력되는 잡음신호는 압신기(34)로부터 반향억제기(32)로 인가되는 음성데이터에 부가된다.

이어, 도2에 도시된 음성검출부(33)의 내부구성을 나타낸 블록구성도를 참조하여 본 발명에 따른 음성검출부(33)의 동작을 설명한다.

도면에서, 참조번호 331은 A-law 또는 μ-law방식으로 압축된 PCM신호를 CCITT추천의 G.711에 따라 선형 PCM신호(이하 LPCM이라 칭함)로 변환하여 출력하는 신호변환기이고, 332는 이 신호변환기(331)로부터 입력되는 LPCM신호로부터 단시간 에너지레벨(Short-time Energe Level)을 계산하는 에너지레벨계산부로서, 이는 입력되는 음성신호의 모음, 비음, 연음과 같은 유성음의 존재를 감지하게 된다.

즉, 에너지레벨계산부(332)에서는 입력되는 LPCM데이터의 단시간 에너지레벨(SEL)을 아래의 수학식 1을 이용하여 계산하게 된다.

예컨대, 상기 수학식 1에서 입력되는 PCM신호(64Kbps)의 블록길이가 4ms이면, 입력되는 PCM신호는 총 256bit가 되고, 이에 대해 N은 256/8=32가 된다.

한편, 참조번호 333은 입력되는 단시간 에너지레벨(SEL)데이터를 근거로 단시간 에너지 변동을 계산하는 에너지변동계산부로서, 이는 음성의 시작점과 감소점을 감지하는 기능을 수행하고, 이 검출은 한 블록의 입력데이터에 대해 계산된 에너지레벨을 추적함으로써 이루어지게 되는 바, 아래의 수학식 2에서 에너지변동(EV)이 계산되게 된다.

상기 수학식 2에서 SEL(t)는 현재 블록의 단시간 에너지레벨이고, SEL(t-1)은 이전 블록의 단시간 에너지레벨이다.

한편, 참조번호 334는 상기 신호변환기(331)로부터 입력되는 선형 PCM(LPCM)으로부터 영점교차비(ZCR)를 계산하는 영점교차비계산부로서, 이는 입력되는 음성신호의 마찰음이나 파찰음같은 무성음의 존재를 감지하는 기능을 수행하게 되는 바, 예컨대, N개의 이어지는 표본 중 t번째 블록에서 영점교차비 ZCR(t)는 아래의 수학식 3과 같이 계산되게 된다.

상기 수학식 3에서 Xn은 시간 n에서의 표본이고, SIGN(X)는 다음과 같이 정의되는 함수이다.

SIGN(X)= 0, X ＜ 0

1, X ≥ 0

한편, 참조번호 335는 입력되는 단시간에너지레벨(SEL)데이터와, 에너지변동(EV)데이터 및, 영점교차비(ZCR)데이터를 근거로 음성신호의 존재유무를 판정함과 더불어, 검출된 음성데이터의 온/오프데이터를 출력하는 음성상태검출부로서, 이 음성상태검출부(335)로 입력되는 신호는 음성이 존재하는 상태(VE), 잡음(NO), 잔류시간(HT), 음성의 초기감지상태(PV)의 4가지 상태로 분류되게 된다.

또한, 참조번호 336은 상기 에너지레벨계산부(332)로부터 전송되는 단시간에너지레벨(SEL)데이터를 근거로 입력데이터의 잡음레벨을 계산하고, 이를 상기 신호변환기(331)로부터 전송되는 음성데이터프레임의 끝에 부가하여 전송하는 잡음계산기로서, 이는 아래의 수학식 4에 의해 잡음레벨값(NL)이 계산되어 진다.

NL = [SEL(t+16) + SEL(t+17) + SEL(t+18) + SEL(t+19)]/4

여기서, 입력되는 4개의 블록이 계산되는 시간은 16ms이고, t는 대화방출 OFF타이밍 직후의 첫 번째 블록이다.

한편, 상기 음성상태검출부(335)에서 4가지 상태에 따른 상태천이조건은 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그 PVF(t)와 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그 DVF(t)에 의해 설정되게 되는데, 이는 도4에 도시된 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서, (A)는 입력되는 음성신호가 잡음으로 간주되는 NO상태에서의 상태천이표를 나타낸 것으로서, (A)에 도시한 바와 같이 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그 DVF(t)가 "1"이면, 음성상태검출부(335)는 무조건 음성존재상태인 VE상태로 천이하고, 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그 PVF(t)와 PVF(t-1)은 "1"로 설정되게 된다.

또한, 도면에서 (B)는 음성의 초기 감지상태인 PV상태에서의 상태천이표를 나타낸 것으로서, 이는 음성과 잡음의 잘못된 판별을 방지하기 위해 네 개의 이어지는 블록, 즉 PVF(t-3), PVF(t-2),PVF(t-1),PVF(t)을 판별에 사용하게 되는데, 이는 DVF(t)가 "1"이면, 음성상태검출부(335)는 무조건적으로 PV상태에서 VE상태로 천이하게 된다.

한편, 도면에서 (C)는 음성존재상태인 VE상태에서의 상태천이표의 나타낸 것으로서, 이는 PVF(t)가 "1"인한 계속 유지되게 되고, 이때 음성상태검출부(335)의 출력은 예컨대 "1"로서 음성 온(ON)상태를 출력하게 된다. 또한, 여기서 PVF(t)가 "0"이 되면, 음성상태검출부(335)는 잔류시간상태인 HT상태로 천이하게 된다.

또한, 도면에서 (D)는 잔류시간상태인 HT상태에서의 상태천이표를 나타낸 것으로서, 이는 PVF(t)가 "0"이 될 때, VE상태에서 NO상태로 잘못 천이하는 것을 방지하기 위해 제공되는 상태이다. 즉, 잔류시간중에 PVF(t)에서 "0"이 연속하여 발생하면, 음성상태검출부(335)는 잔류상태인 HT상태에서 잡음상태인 NO상태로 천이하게 되고, 그 출력신호는 예컨대 "0"으로서 음성 오프(OFF)상태를 출력하게 된다.

한편, 음성상태검출부(335)로 입력되는 신호의 상태를 판별하는 판별기준은 3개의 설정된 에너지 임계값 고(HETH), 중(METH), 저(LETH)에너지 임계값데이터와, 에너지 변화 임계값(EVTH), 그리고 영점교차비 임계값(ZCRTH)에 의해 판별되게 되는 바, 예컨대 고 에너지 임계값(HETH)은 -30dBm0, 중 에너지 임계값(METH)은 -39dBm0, 저 에너지 임계값(LETH)은 -51dBm0, 에너지 변동 임계값(EVTH)은 9.0, 영점 교차비 임계값(ZCRTH)은 26/4ms, 잔류시간은 120ms이다.

또한, 여기서 상기 에너지 임계값은 입력되는 음성데이터의 압축방식에 따라 달르게 설정되게 된다.

한편, 음성상태검출부(335)에서 상기 판별기준 및 도 4에 도시된 상태천이도에 따른 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그 PVF(t)와 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그 DVF(t)의 상태 판별은 다음과 같다.

즉, 음성상태검출부(335)로 입력되는 단시간에너지레벨(SEL)이, 고 에너지 임계값(HETH)보다 크거나 같으면, DVF(t), PVF(t), PVF(t-1)은 "1"로 설정되고, 만약 단시간에너지레벨(SEL)이 중 에너지임계값(METH)보다 크거나 같고 고 에너지임계값(HETH)보다 작으면, PVF(t)는 "1"로 DVF(t)는 "0"으로 설정된다.

또한, 음성상태검출부(335)로 입력되는 단시간에너지레벨(SEL)이 저 에너지임계값(LETH)보다 크거나 같고 중 에너지임계값(METH)보다 작으면, PVF(t)는 입려되는 단시간 에너지 변동값(EV)과 영점교차비(ZCR)에 의해 결정되게 되는 바, 만약 영점교차비(ZCR)가 영점교차비 임계값(ZCRTH)보다 크거나 같으면, DVF(t), PVF(t),PVF(t-1)는 "1"로, 만약 단시간 에너지변동값(EV)이 에너지 변동임계값(EVTH)보다 크거나 같으면, PVF(t)는 "1", DVF(t)는 "0"으로, 만약 단시간 에너지레벨(SEL)이 저 에너지임계값(LETH)보다 작으면, PVF(t)와 DVF(t)는 "0"으로 설정되게 된다.

즉, 음성상태검출부(335)에서 입력되는 데이터의 음성신호를 상기 판별기준을 근거로 검출한 후, 음성 온/오프(ON/OFF)신호를 상기 TX동기기(37)로 인가함과 더불어, 잡음계산기(336)에서 음성데이터의 잡음레벨을 계산하여 음성 오프(OFF)타임을 근거로 상기 다중화기(35)로 인가하게 되는데, 여기서 상기 잡음계산기(336)는 상기 수학식 4에 의해 계산된 잡음레벨을 4단계로 나누어 음성데이터프레임의 끝에 두 비트데이터로 전송하게 된다.

따라서, 상기 실시예에 의하면 트래픽모드에서 음성/데이터프로세서로 입력되는 데이터의 음성신호를 검출하여 실제 전송되는 음성신호에 대해서만 전력을 출력하도록 함으로써 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 음성신호검출에 따른 잡음레벨을 계산하고, 이를 음성데이터프레임에 인가함으로써, 수신측에서 음성신호가 존재하지 않는 통화중상태임을 인식하여 음성신호가 존재하지 않는 이유로 호가 해제되는 오류를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 트래픽모드에서 음성/데이터프로세서로 입력되는 데이터의 음성신호를 검출하여 실제 전송되는 음성신호에 대해서만 전력을 출력하도록 함으로써 불필요한 전력소모를 방지할 수 있게 될 뿐 아니라, 상기 음성신호검출에 따른 잡음레벨을 계산하고, 이를 음성데이터프레임에 인가함으로써, 수신측에서 음성신호가 존재하지 않는 통화중상태임을 인식하여 음성신호가 존재하지 않는 이유로 호가 해제되는 오류를 방지할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 인공위성을 통해 입출력되는 데이터를 변복조처리하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성/데이터프로세서가 트래픽모드로 설정된 상황에서,

   A-law 또는 μ-law방식으로 압축된 PCM신호를 선형PCM신호로 변환하여 출력하는 신호변환단계와,

   상기 신호변환단계로부터 입력되는 선형PCM신호로부터 모음, 비음, 연음과 같은 유성음의 존재를 감지하기 위한 단시간 에너지레벨을 계산하는 에너지레벨계산단계,

   상기 에너지레벨계산단계에서 계산되어 입력되는 단시간 에너지레벨데이터를 근거로 음성의 시작점과 감소점을 감지하기 위한 단시간 에너지 변동을 계산하는 에너지변동계산단계,

   상기 신호변환단계로부터 입력되는 선형 PCM신호로부터 음성신호의 마찰음이나 파찰음과 같은 무성음의 존재를 감지하기 위한 영점교차비를 계산하는 영점교차비계산단계,

   입력되는 단시간에너지레벨데이터와, 에너지변동데이터 및, 영점교차비데이터를 근거로 음성신호의 존재유무를 판정함과 더불어, 검출된 음성데이터의 온/오프데이터를 출력하는 음성상태검출단계 및,

   상기 에너지레벨계산단계로부터 전송되는 단시간에너지레벨데이터를 근거로 입력데이터의 잡음레벨을 계산하는 잡음계산단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 음성상태검출단계는 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그데이터와 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그데이터를 근거로, 입력되는 신호의 상태를 음성존재상태, 잡음상태, 잔류시간상태, 음성 초기감지상태의 네 가지상태로 나누어 검출하는 음성상태분류단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 음성상태분류단계에서는 고, 중, 저 3개의 설정된 에너지임계값과, 에너지 변화 임계값 및, 영점교차비 임계값을 근거로 상기 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그와 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그를 결정하는 플래그설정단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 플래그설정단계는 상기 에너지레벨계산부로부터 입력되는 단시간에너지레벨데이터가 상기 설정된 고 에너지임계값보다 크거나 같으면, 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그 및 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그를 "1"로 설정하고, 단시간에너지레벨데이터가 상기 설정된 중 에너지임계값보다 크거나 같고 설정된 고 에너지임계값보다 작으면, 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그는 "1"로 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그는 "0"으로 설정하게 됨과 더불어, 단시간에너지레벨데이터가 상기 설정된 저 에너지임계값보다 크거나 같고 중 에너지임계값보다 작으면, 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그는 상기 에너지변동계산부로부터 입력되는 단시간 에너지 변동값과 상기 영점교차비계산부로부터 입력되는 영점교차비데이터에 의해 결정되게 되고, 단시간에너지레벨데이터가 상기 설정된 저 에너지임계값보다 작으면 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그와 음서의 존재를 결정한 상태의 플래그는 "0"으로 설정되게 되는 것을 특징으로 하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 플래그설정단계에서 에너지레벨계산부로부터 입력되는 단시간에너지레벨데이터가 상기 설정된 저 에너지임계값보다 크거나 같고 중 에너지임계값보다 작을 경우, 입력되는 영점교차비데이터가 영점교차비임계값보다 크거나 같으면, 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그와 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그를 "1"로 설정하고, 단시간에너지변동데이터가 에너지변동임계값보다 크거나 같으면, 음성의 초기 감지상태를 위한 플래그는 "1"로, 음성의 존재를 결정한 상태의 플래그는 "0"설정하는 것을 특징으로 하는 위성통신스템용 채널모뎀의 음성검출방법.
6. 인공위성을 통해 입출력되는 데이터를 변복조처리하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성/데이터프로세서가 트래픽모드로 설정된 상황에서,

   A-law 또는 μ-law방식으로 압축된 PCM신호를 선형PCM신호로 변환하여 출력하는 신호변환기와,

   상기 신호변환기로부터 입력되는 선형PCM신호에서 모음, 비음, 연음과 같은 유성음의 존재를 감지하기 위한 단시간 에너지레벨을 계산하는 에너지레벨계산부,

   입력되는 단시간 에너지레벨데이터를 근거로 음성의 시작점과 감소점을 감지하기 위한 단시간 에너지 변동을 계산하는 에너지변동계산부,

   상기 신호변환기로부터 입력되는 선형 PCM신호로부터 음성신호의 마찰음이나 파찰음과 같은 무성음의 존재를 감지하기 위한 영점교차비를 계산하는 영점교차비계산부,

   입력되는 단시간에너지레벨데이터와, 에너지변동데이터 및, 영점교차비데이터를 근거로 음성신호의 존재유무를 판정함과 더불어, 검출된 음성데이터의 온/오프데이터를 출력하는 음성상태검출부 및,

   상기 에너지레벨계산부로부터 전송되는 단시간에너지레벨데이터를 근거로 입력데이터의 잡음레벨을 계산하는 잡음계산기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템용 채널모뎀의 음성검출기.

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