專利名稱：有效話音檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及人民防空、公安、武警、氣象等部門應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域， 特別涉及無線電臺與其它通信設(shè)備間實現(xiàn)雙向自動呼叫和控制的有效話音檢測裝置。
技術(shù)背景國家制訂的《突發(fā)公共事件應(yīng)急響應(yīng)體系建設(shè)規(guī)劃(框架)》中明確提出，要依托 各級應(yīng)急指揮平臺，重點建設(shè)應(yīng)急現(xiàn)場集成指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)信息交互，確保應(yīng)急信息的一致 性、時效性和完備性。2009年召開的“中國應(yīng)急通信技術(shù)與業(yè)務(wù)創(chuàng)新研討會”上，相關(guān)部門提出了我國應(yīng) 急通信的應(yīng)對戰(zhàn)略和發(fā)展思路，指出必須進一步提高應(yīng)對突發(fā)事件的組織指揮能力和應(yīng) 急處置能力，保證應(yīng)急通信指揮調(diào)度工作迅速、高效、有序地進行，滿足突發(fā)情況下通信保 障和通信恢復工作的需要，確保通信的安全暢通。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是采用數(shù)字信號處理技術(shù)識別電話和無線電臺的語音信號，用 于控制無線電臺與電話、手機等通訊終端間的呼叫、轉(zhuǎn)接、電臺PTT (發(fā)射控制)切換和雙向 通信，進而設(shè)計一種有效話音檢測裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種有效話音檢測裝置，其特征在于該裝置的構(gòu)成包括四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器，與 四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器連接的A/D轉(zhuǎn)換器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接的數(shù)字信號處理器DSP，與數(shù)字 信號處理器DSP連接的D/A轉(zhuǎn)換器，以及連接于四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理器DSP 之間的控制電路。進一步的方案是控制電路中還設(shè)有狀態(tài)信息和控制信號輸入輸出電路。在本實用新型中四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器引入無線電臺(各類短波電臺、超短波電臺、集群車載臺等 PTT無線設(shè)備)的語音和PTT信號，并完成PTT的切換。A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成PCM(脈沖編碼調(diào)制)編碼的數(shù)字信號。數(shù)字信號處理器DSP:對輸入的信號進行濾波、回波抵消、語音檢測、語音存儲等 處理，提供和識別電臺呼叫過程中的各類信號音。D/A轉(zhuǎn)換器將PCM編碼數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號?？刂齐娐钒ㄎ⑻幚砥鳌⒋鎯ζ?、復位電路，實現(xiàn)對PTT切換的控制、信號的模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換、工作狀態(tài)的顯示、數(shù)字信號處理以及電臺的控制信息及數(shù)據(jù)處理等功能。本實用新型主要是提供一種有效話音檢測裝置的總體設(shè)計思路，所述的四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器DSP、D/A轉(zhuǎn)換器、控制電路等都可以采用傳統(tǒng)的常 見電路裝置。本實用新型的優(yōu)點是在應(yīng)急通信系統(tǒng)中配備衛(wèi)星地球站、便攜式微波、移動電話、無線電臺、指揮調(diào)度機等多種通信設(shè)備，滿足用戶在各種環(huán)境下獨立或聯(lián)合組網(wǎng)及多種 通信需求。通過有效話音檢測(VAD)裝置可實現(xiàn)無線電臺與衛(wèi)星地球站、移動電話和指揮 調(diào)度機等多種設(shè)備間的語音通信，彌補了無線電臺信號覆蓋區(qū)域有限的不足，拓展了電臺 的通信范圍和距離。

圖1為有效話音檢測裝置原理框圖。圖2為有效話音檢測裝置接口應(yīng)用原理框圖。圖3為有效話音檢測裝置典型應(yīng)用框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做詳細描述。如圖1，一種有效話音檢測裝置，其特征在于該裝置的構(gòu)成包括四線接口 PTT轉(zhuǎn) 換器，與四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器連接的A/D轉(zhuǎn)換器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接的數(shù)字信號處理器DSP， 與數(shù)字信號處理器DSP連接的D/A轉(zhuǎn)換器，以及連接于四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處 理器DSP之間的控制電路?？刂齐娐分羞€設(shè)有狀態(tài)信息和控制信號輸入輸出電路。其中DSP部分實施方法可以如下 雙向話音檢測電臺入網(wǎng)工作方式采用單工工作方式，與有線用戶互通時，必須在有線端進行雙/ 單工轉(zhuǎn)換，即通過檢測有線用戶話音的“有、無”來控制單工電臺的收、發(fā)狀態(tài)。電臺開機后即處于接收狀態(tài)，等候來自遠端電臺的話音。通過檢測電臺話音的 “有、無”來判定是否有人呼叫有線用戶。 回波抵消及濾波電臺信號與電話線相連時，因電臺語音是四線方式(收、發(fā)分開，各一對線)，電話 的語音是雙向的(收發(fā)共用一對線)，因此采用了差分網(wǎng)絡(luò)做二四線轉(zhuǎn)換。差分網(wǎng)絡(luò)兩端的 阻抗不匹配將引起信號反射，即回波。為了可靠檢測遠端用戶的話音，防止誤將回波作為用 戶話音，因此必須將回波抑制。DSP采用自適應(yīng)算法設(shè)計了自適應(yīng)濾波器來抵消不同線路類 型和不同傳輸距離情況下的回波。 話音存儲采用話音檢測來控制電臺的收發(fā)轉(zhuǎn)換時，因話音檢測、電臺的切換、電臺從切換到 穩(wěn)定工作等階段均需要時間開銷，不可避免地帶來話音剪音(電臺聽不到有線用戶說話的 前一字或幾字)。DSP采用將來自有線側(cè)的語音信號存儲，延時一斷時間(該時間大于從語 音檢測到電臺切換后的穩(wěn)定工作時間)，再發(fā)送到四線接口，這種方式有效地避免了剪音現(xiàn) 象，保證了話音質(zhì)量。存儲時間可調(diào)以適應(yīng)各類型電臺。 浮動檢測門限有線話音因線路質(zhì)量、距離、有線終端信號強弱以及干擾信號等因素不同到達DSP 時的信號電平也不同。因此DSP對接收信號進行頻域轉(zhuǎn)換、能量估計、噪聲估計、估計信噪 比等算法實現(xiàn)自動調(diào)整判決門限并判斷噪聲還是語音，確保話音的可靠檢測。[0032] 接續(xù)信號音DSP可產(chǎn)生和識別呼叫提示音(如450Hz的撥號音、忙音、回鈴音等)和雙音多頻信號。結(jié)合圖1所示，以電臺呼叫有線用戶流程為 電臺處于接收模式下，來自電臺的語音接入四線接口經(jīng)保護、隔離和阻抗匹配 后輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元；· A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成64Kb/s的PCM數(shù)字信號送給DSP部分進行濾波、回波抵消、 話音檢測和雙音多頻收號信號檢測； 當DSP檢測到話音后通知控制電路，控制電路收到電臺有話音時告訴有線側(cè)設(shè) 備，有線用戶判斷是否接收呼叫； 當DSP檢測到雙音多頻后通知控制電路，控制電路將收到的雙音多頻號碼告訴 有線側(cè)設(shè)備，有線側(cè)設(shè)備立即收號，并判斷是否激活接續(xù)，若收號判斷是呼叫本機用戶，則 完成接續(xù)，接收電臺呼叫，發(fā)送回鈴音給電臺；通過雙音多頻撥號方式可實現(xiàn)電臺選呼有線 用戶(此步驟僅適用于能發(fā)送雙音多頻的電臺或集群手機，否則略過此步)； 有線用戶接收呼叫后講話，有線用戶的話音經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成64Kb/s的 PCM數(shù)字信號送給DSP部分進行存儲、濾波、回波抵消和話音檢測； 當DSP檢測到有線用戶的語音后通知控制電路，控制電路通知PTT轉(zhuǎn)換部分輸 出PTT信號(低)，控制電臺切換到發(fā)送模式；· DSP將存儲的有線用戶話音輸出給A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成模擬信號，經(jīng)PTT轉(zhuǎn)換 部分后輸出到電臺，實現(xiàn)了有線用戶說，電臺聽；·當DSP部分檢測到有線用戶沒說話時，告訴控制電路，控制電路通知PTT轉(zhuǎn)換部 分輸出PTT信號(高)，控制電臺切換到接收模式，來自電臺的話音經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換、DSP、D/A轉(zhuǎn) 換輸出給有線用戶，此時有線用戶可收聽電臺講話； 通話結(jié)束后，如有線側(cè)給出忙音，DSP檢測到忙音信號時，告訴控制電路，控制電 路通知PTT轉(zhuǎn)換部分輸出PTT信號(高)，控制電臺切換到接收模式。綜上所述DSP檢測無線側(cè)有無語音來判定無線側(cè)是否發(fā)起呼叫；檢測有線側(cè)有 無語音來實現(xiàn)有線側(cè)設(shè)備與PTT無線接口交互式對話控制處理。圖2中，本裝置的無線側(cè)可接入各類短波電臺、超短波電臺、集群車載臺等PTT無 線設(shè)備；裝置的有線側(cè)可接入衛(wèi)星地面站電話、GSM接入終端、CDMA接入終端、各類程控交 換機和IP交換機等。按圖2使用可實現(xiàn)PTT無線電臺與有線終端設(shè)備間進行點對點通信。在圖3的典型應(yīng)用中，將本裝置接入指揮調(diào)度機，借助指揮調(diào)度機接入的各類通 訊網(wǎng)設(shè)備和交換功能，PTT無線電臺可選擇與指揮調(diào)度機用戶、PSTN(公用電信網(wǎng))用戶、專 網(wǎng)電話、GSM手機、CDMA手機、衛(wèi)星電話等進行遠距離的雙向呼叫、通話。突破了無線電臺只 能與同頻電臺在有限距離內(nèi)通信的傳統(tǒng)方式，大力拓展了無線電臺的應(yīng)用領(lǐng)域，延伸了無 線電臺的通信距離，為各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)用戶上傳信息、下達指揮命令提供了便捷的通訊手段。
權(quán)利要求1.一種有效話音檢測裝置，其特征在于該裝置的構(gòu)成包括四線接口PTT轉(zhuǎn)換器，與四 線接口 PTT轉(zhuǎn)換器連接的A/D轉(zhuǎn)換器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接的數(shù)字信號處理器DSP，與數(shù)字信 號處理器DSP連接的D/A轉(zhuǎn)換器，以及連接于四線接口 PTT轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理器DSP 之間的控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效話音檢測裝置，其特征在于控制電路中還設(shè)有狀態(tài)信 息和控制信號輸入輸出電路。
專利摘要一種有效話音檢測裝置，其特征在于該裝置的構(gòu)成包括四線接口PTT轉(zhuǎn)換器，與四線接口PTT轉(zhuǎn)換器連接的A/D轉(zhuǎn)換器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接的數(shù)字信號處理器DSP，與數(shù)字信號處理器DSP連接的D/A轉(zhuǎn)換器，以及連接于四線接口PTT轉(zhuǎn)換器與數(shù)字信號處理器DSP之間的控制電路。將本裝置接入指揮調(diào)度機，借助指揮調(diào)度機接入的各類通訊網(wǎng)設(shè)備和交換功能，實現(xiàn)與指揮調(diào)度機用戶、PSTN用戶、專網(wǎng)電話、GSM手機、CDMA手機、衛(wèi)星電話等進行遠距離的雙向呼叫、通話。突破了無線電臺只能與同頻電臺在有限距離內(nèi)通信的傳統(tǒng)方式，為各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)用戶上傳信息、下達指揮命令提供了便捷的通訊手段。
文檔編號G10L11/02GK201845545SQ20102060084
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者付俊秀, 唐永倫, 奉鳴, 王明鵬, 王生平, 謝亮 申請人:綿陽靈通電訊設(shè)備有限公司