KR960003979B1 - Dtmf receiver - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 종래의 아날로그 필터를 이용한 DTMF 수신기의 구성도.1 is a block diagram of a DTMF receiver using a conventional analog filter.
제 2 도는 본 발명의 DSP코아를 이용한 DTMF 수신기의 구성도.2 is a block diagram of a DTMF receiver using the DSP core of the present invention.
제 3 도는 본 발명에 따른 고쨀알고리즘의 흐름도.3 is a flow chart of the algorithm according to the invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : PCM코덱 20 : 직/병렬교환기10: PCM Codec 20: Serial / Parallel Exchange
30 : TSAC 40 : 인터럽트제어부30: TSAC 40: interrupt control unit
50 : 입출력디코더 60 : 레지스터50: I / O decoder 60: register
70 : DSP코아 80 : 메모리70: DSP core 80: memory
본 발명은 교환시스템에 있어서 DTMF(Dual Tone Multi Friquency)수신기에 관한 것으로, 특히 DSP코아(Digital Signal Prossor Core)를 이용하여 음성신호에서 DTMF톤을 검출하는 DTMF수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a DTMF (Dual Tone Multi Friquency) receiver in an exchange system, and more particularly, to a DTMF receiver that detects DTMF tones from a voice signal using a DSP core (Digital Signal Prossor Core).
제 1 도는 종래의 아날로그 필터를 이용한 DTMF수신기의 구성도로서, DTMF필터(14)와 DTMF디코더(13)로 구성되어 있으며 상기 DTMF필터(14)는 하이그룹필터(11)와 로우그룹필터(12)로 구성되어 있다.1 is a configuration diagram of a DTMF receiver using a conventional analog filter, which is composed of a DTMF filter 14 and a DTMF decoder 13, and the DTMF filter 14 includes a high group filter 11 and a low group filter 12. It consists of).
상기 고쨀알고리즘필터(14)는 미국 MITLE사의 MT8865인 원칩이며, 상기 상기 DTMF디코더(13)는 MT8860인 원칩으로 구현할 수 있다.The algorithm algorithm 14 is a one-chip MT8865 of MITLE, USA, the DTMF decoder 13 may be implemented as a one-chip MT8860.
도시하지 않은 PCM코덱으로부터 고쨀알고리즘신호를 입력하는 하이그룹필터(11)는 고역주파수를 필터링하여 출력한다. 또한 상기 PCM코덱으로부터 DTMF신호를 입력하는 로우그룹필터(12)는 저역주파수를 필터링하여 출력한다. 상기 하이그룹필터(11)와 상기 로우그룹필터912)에서 각각 필터링하여 분리된 신호를 입력하는 DTMF디코더(13)는 디코딩하여 유효한 DTMF톤을 검출한다.The high group filter 11, which inputs a high-algorithm signal from a PCM codec (not shown), filters and outputs a high frequency frequency. In addition, the row group filter 12 for inputting the DTMF signal from the PCM codec outputs the low frequency filter. The DTMF decoder 13 which inputs the separated signal filtered by the high group filter 11 and the low group filter 912, respectively, decodes and detects a valid DTMF tone.
상기와 같은 종래의 DTMF수신기는 하드웨어적으로 구성되어 회로가 복잡하고 여러개의 범용칩을 사용하여 구현하게 되므로 가격이 비싸고 다중화를 실현할 수 없는 문제점이 있었다.The conventional DTMF receiver as described above has a problem in that the circuit is complicated and implemented using a plurality of general purpose chips, which is expensive and multiplexing cannot be realized.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 DSP코아를 이용하여 음성신호에서 DTMF톤을 검출하는 DTMF수신기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a DTMF receiver for detecting DTMF tones in a speech signal using a DSP core to solve the above problems.
본 발명의 다른 목적은 DSP코아를 이용하여 원칩으로 구현하여 부피를 줄일 수 있는 DTMF수신기를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a DTMF receiver that can reduce the volume by implementing a single chip using a DSP core.
본 발명의 또다른 목적은 다중채널을 처리하는 DTMF수신기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a DTMF receiver for processing multiple channels.
이하 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 2 도는 본 발명에 따른 DSP코아를 이용한 DTMF수신기의 구성도로서, PCM코덱(10)은 DTMF신호를 8KHZ로 샘플링하여 각 샘플당 8비트데이타를 발생한다. 직/병렬변환기(20)는 상기 PCM코덱(10)으로부터 입력된 직렬 PCM데이타를 병렬데이타로 변환한다. TSAC(Time Slot Assignment Circuit)(30)은 다수개의 채널을 처리하기 위해 다수개의 타임슬롯을 발생시키며, 각 타임슬롯은 8비트데이타의 전송시간에 의해 결정되는 기본클럭을 오아링하여 얻는다. 메모리(80)는 상기 DSP코아(70)에 연결되어 고쨀(Goertzel)알고리즘의 어셈블러 프로그램을 저장한다. DSP코아(70)는 PCM데이타를 가지고 상기 메모리(80)에 저장된 고쨀알고리즘에 따라 유효한 DTMF신호를 검출하여 출력한다. 인터럽트제어부(40)는 인터럽트 발생후 타임슬롯에 할당된 채널을 상기 DSP코아(70)로 알려준다. 레지스터(60)는 상기 DSP코아(70)에서 검출한 DTMF신호를 저장한다. 입출력 디코더(50)는 상기 DSP코아(70)와 상기 인터러브제어부(40)에 각각 연결되어 상기 DSP 코아(70)와 외부 입출력 인터페이싱을 수행하여 상기 레지스터(60)의 선택신호 및 해당 채널의 직/병렬 변환기를 셀렉트하는 신호를 발생한다.2 is a block diagram of a DTMF receiver using a DSP core according to the present invention, wherein the PCM codec 10 samples the DTMF signal with 8 KHZ to generate 8 bit data for each sample. The serial / parallel converter 20 converts serial PCM data input from the PCM codec 10 into parallel data. Time slot assignment circuit (TSAC) 30 generates a plurality of time slots to process a plurality of channels, each time slot is obtained by oring a basic clock determined by the transmission time of 8-bit data. The memory 80 is connected to the DSP core 70 to store an assembler program of the Goertzel algorithm. The DSP core 70 has PCM data and detects and outputs a valid DTMF signal in accordance with a high-altitude algorithm stored in the memory 80. The interrupt controller 40 notifies the DSP core 70 of the channel assigned to the timeslot after the interrupt is generated. The register 60 stores the DTMF signal detected by the DSP core 70. The input / output decoder 50 is connected to the DSP core 70 and the interlock controller 40 to perform external input / output interfacing with the DSP core 70 to directly select the selection signal of the register 60 and the corresponding channel. Generates a signal to select the parallel converter.
제 3 도는 본 발명에 따를 고쨀알고리즘의 흐름도이다.3 is a flowchart of the algorithm according to the present invention.
상술한 구성에 의거 본 발명의 바람직한 일실시예를 제 2-제 3도를 참조하여 상세히 설명한다.Based on the above configuration, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
N개의 채널에 해당하는 DTMF신호를 입력하는 PCM코덱(10)는 TSAC(30)에서 출력되는 라인(31)을 통해 인가되는 타임슬롯 할당신호에 의해 선택된 DTMF신호를 PCM데이타로 변환출력한다. 이때 상기 TSAC(30)은 인터럽트신호를 발생하여 라인(37)을 통해 DSP코아(70)로 인가하고, 라인(34)을 통해 상기 타임슬롯 할당신호를 인터럽트제어부(40)로 인가한다. 그러면 상기 인터럽트제어부(40)에서는 DSP코아(70)에서 라인(48)을 통해 입출력 디코더(50)로 신호가 인가될시 상기 입출력 디코더(50)으로부터 발생된 신호를 라인(54)을 통해 입력하여 타임슬롯의 채널이용 상태를 상기 DSP코아(70)로 인가한다. 따라서 상기 TSAC(30)으로부터 인터럽트 신호를 받은 DSP코아(70)는 상기 인터럽트제어부(40)로부터 입력 타임슬롯의 채널을 분석하여 현재의 타임슬롯의 채널을 감지하고 라인(48)을 통해 리드제어신호를 출력한다. 상기 DSP코아(70)로부터 리드제어신호를 입력받은 입출력디코더(50)는 디코딩하여 라인(49)을 통해 직/병렬변환기(10)로 해당채널 선택신호를 인가하면 상기 PCM코덱(20)에서 출력된 PCM데이타를 입력하는 직/병렬 변환기(20)는 병렬데이타로 변환출력한다.The PCM codec 10 inputting DTMF signals corresponding to the N channels converts and outputs the DTMF signal selected by the timeslot allocation signal applied through the line 31 output from the TSAC 30 into PCM data. At this time, the TSAC 30 generates an interrupt signal and applies it to the DSP core 70 through the line 37, and applies the timeslot allocation signal to the interrupt controller 40 through the line 34. Then, the interrupt controller 40 inputs the signal generated from the input / output decoder 50 through the line 54 when a signal is applied from the DSP core 70 to the input / output decoder 50 through the line 48. The channel utilization state of the timeslot is applied to the DSP core 70. Accordingly, the DSP core 70 receiving the interrupt signal from the TSAC 30 analyzes the channel of the input timeslot from the interrupt controller 40 to detect the channel of the current timeslot and reads the read control signal through the line 48. Outputs The input / output decoder 50 receiving the read control signal from the DSP core 70 decodes and applies the corresponding channel selection signal to the serial / parallel converter 10 through the line 49, and then outputs it from the PCM codec 20. The serial / parallel converter 20 for inputting the PCM data is converted and outputted as parallel data.
그런후 상기 DSP코아(70)는 상기 직/병렬변환기(20)로부터 해당채널의 병렬로 변환된 PCM데이타를 읽어들인다. 따라서 상기 DSP코아(70)는 상기 입력된 PCM데이타를 상기 메모리(80)에 저장된 고쨀알고리즘에 의해 DTMF신호를 검출한다. 그리고 상기 DSP코아(70)는 라인(48)을 통해 입출력디코더(50)로 데이터출력제어신호를 인가하게 되면 상기 입출력디코더(50)는 레지스터(60)의 선택신호를 출력한다. 이로인해 상기 DSP코아(70)에서 출력된 DTMF신호를 입력하는 레지스터(60)는 상기 입출력디코더(50)에서 출력된 선택신호에 의해 해당채널의 DTMF신호를 래치시킨다. 상기 레지스터(60)에 저장된 DTMF신호는 외부 프로세서에 의해 처리되어진다. 상기 DSP코아(70)에서 상기 메모리(80)에 저장된 고쨀알고리즘에 의해 DTMF신호를 검출하는 동작을 제 3 도를 참조하여 설명하면, 31단계에서 상기 직/병렬변환기(20)에서 출력된 PCM병렬데이타를 4개의 로우그룹주파수와 하이그룹주파수로 검출하고 32단계로 진행한다. 상기 32단계에서는 상기 로우그룹주파수에서 가장 큰 로우대역주파수와 하이그룹주파수에서 가장 큰 하이대역주파수를 검출하고 33단계로 진행한다. 상기 33단계에서는 상기 검출된 로우대역주파수와 하이대역주파수 -4db에서 +8db 사이에 존재하는 주파수를 DTMF신호 검출을 위한 유효한 주파수로 판단하고 34단계로 진행한다. 상기 34단계에서는 각각의 대역에서 가장 큰 주파수를 주변의 다른 주파수와 비교하아여 그 차이가 각 대역의 쓰레쉬홀드값도보다 큰 주파수인가를 테스트하고 35단계로 진행한다. 상기 35단계에서는 상기 35단계에서 검출된 주파수를 세컨드하모닉의 주파수와 비교하여 DTMF신호를 검출한다.The DSP core 70 then reads PCM data converted in parallel in the corresponding channel from the serial / parallel converter 20. Therefore, the DSP core 70 detects the DTMF signal from the input PCM data by a high-altitude algorithm stored in the memory 80. When the DSP core 70 applies the data output control signal to the input / output decoder 50 through the line 48, the input / output decoder 50 outputs the selection signal of the register 60. As a result, the register 60 for inputting the DTMF signal output from the DSP core 70 latches the DTMF signal of the corresponding channel by the selection signal output from the input / output decoder 50. The DTMF signal stored in the register 60 is processed by an external processor. Referring to FIG. 3, the DSP core 70 detects the DTMF signal by the high-pressure algorithm stored in the memory 80. In step 31, the PCM parallel output from the serial / parallel converter 20 is output. The data is detected at four low and high group frequencies and the process proceeds to step 32. In step 32, the largest low band frequency in the low group frequency and the largest high band frequency in the high group frequency are detected. In step 33, the detected low band frequency and the high band frequency between -4db and + 8db are determined as valid frequencies for DTMF signal detection. In step 34, the largest frequency in each band is compared with other frequencies in the vicinity, and the difference is greater than the threshold value of each band. In step 35, the DTMF signal is detected by comparing the frequency detected in step 35 with the frequency of the second harmonic.
상술한 바와 같이 DSP를 이용한 DTMF수신기에서 DSP코아와 고쨀알고리즘 및 주변회로를 원칩화함으로써, 처리속도를 향상시키고 하드웨어부피를 감소시켜 원가를 절감하였으며, 제품의 단순화에 따른 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, DSP chip, high-algorithm and peripheral circuit are made into one chip in DTMF receiver using DSP, which improves the processing speed, reduces hardware volume, reduces the cost, and improves reliability by simplifying the product.
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