專利名稱：頻率偏差檢測裝置及頻率偏差檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測DTMF信號的頻率偏差的頻率偏差檢測裝置及頻率偏差檢測方法，特別是涉及高精度地檢測DTMF信號的頻率偏差的頻率偏差檢測裝置及頻率偏差檢測方法。
作為按鈕式電話機等中使用的信號方式，有ITU(InternationalTelecommunication Union國際電信聯(lián)盟)、Q22、Q23及Q24等推薦的DTMF(Dual Tone Multi Frequency雙調(diào)多頻)。在DTMF中，從4種低頻組頻率(Low Frequency Group697、770、852及941Hz)及4種高頻組頻率(High Frequency Group1209、1336、1447及1633Hz)分別一組一組地選擇頻率并進行加法運算，生成DTMF信號。

圖13是表示現(xiàn)有的低頻組頻率及高頻組頻率的組合所示的記號的圖表。如圖所示，在DTMF的情況下，用DTMF信號的低頻組頻率及高頻組頻率的組合表示16種記號(圖中的記號的列)。
接收DTMF信號時，檢查頻率偏差、扭曲(twist)及信號電平等，如果滿足規(guī)格，則判定為DTMF信號。這里，所謂頻率偏差是指與規(guī)定的低頻組頻率及高頻組頻率相比，接收信號中主要包含的頻率偏離百分之幾的值。如果在頻率偏差在1.8％以內(nèi)，就必須作為DTMF信號接收，如果在頻率偏差在3.0％以上，就不作為DTMF信號接收。
另外，有最小持續(xù)時間(40msec)及24msec以下的信號不接收等的制約，例如，在為了檢測頻率偏差而進行接收信號的頻率分析時，由于不能取得接收信號和分析的同步，所以考慮到接收信號的開始和分析區(qū)間的開始的偏差，有必要設(shè)定分析區(qū)間進行分析，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)至少確保一個分析區(qū)間。即，有必要維持由DTMF規(guī)格的制約所要求的一定的分析的通過量。迄今是在105個試樣左右(13msec)的分析區(qū)間內(nèi)對8kHz取樣率的聲音信號進行分析。
可是，作為檢測DTMF信號的頻率偏差的現(xiàn)有的頻率偏差檢測裝置，有DTMF接收器，用來對接收信號的一定的試樣、例如規(guī)定8kHz取樣率的105個試樣左右的8個頻率(4個低頻組頻率及4個高頻組頻率)進行頻率分析，取出頻率分量，根據(jù)各頻率分量的信號強度，檢測頻率偏差。
圖14是表示現(xiàn)有的DTMF接收器的簡略結(jié)構(gòu)框圖?，F(xiàn)有的DTMF接收器備有分析接收信號的頻率分量的頻率分析器1、以及DTMF信號判斷器3，該DTMF信號判斷器3從頻率分析器1輸入頻率分量的分析結(jié)果，檢查頻率偏差、扭曲及信號電平等，判斷是否是DTMF信號，如果是DTMF信號，便將與低頻組頻率及高頻組頻率的組合對應(yīng)的信息輸出給5位總線2。
頻率分析器1備有檢測697Hz的頻率分量強度的頻率檢測器11；檢測770Hz的頻率分量強度的頻率檢測器12；檢測852Hz的頻率分量強度的頻率檢測器13；檢測941Hz的頻率分量強度的頻率檢測器14；檢測1209Hz的頻率分量強度的頻率檢測器15；檢測1336Hz的頻率分量強度的頻率檢測器16；檢測1447Hz的頻率分量強度的頻率檢測器17；以及檢測1633Hz的頻率分量強度的頻率檢測器18。
在該DTMF接收器中，設(shè)置在頻率分析器1中的頻率檢測器11～頻率檢測器18分別輸入接收信號，采用Goertzel算法，進行各規(guī)定頻率(697、770、852、941、1209、1336、1447及1633Hz)的DFT(離散傅立葉變換)，檢測各頻率分量的強度。另外，所謂Goertzel算法，與FFT(高速傅立葉變換)算法一樣，是進行DFT的算法，該算法在只檢測有限數(shù)的頻率分量的情況下才是有利的。在DFT中，一般說來，如果分析區(qū)間長，則越長越能獲得精度高的頻率。
DTMF信號判斷器3輸入并比較接收信號的頻率分量的分析結(jié)果、即，輸入并比較頻率檢測器11～頻率檢測器18檢測的各頻率分量的強度。圖15是表示現(xiàn)有的接收信號之一例的曲線圖。在圖15所示的例中，在低頻組頻率(LG)內(nèi)表明697Hz的強度最大，在高頻組頻率(HG)內(nèi)表明1336Hz的強度最大，所以能判定是697Hz和1336Hz組合的DTMF信號。對697Hz和1336Hz的頻率分量進行頻率偏差、信號強度及扭曲等的檢查，根據(jù)規(guī)格判斷是否是DTMF信號。這時，頻率偏差越大，換句話說，頻率分量的強度峰值偏離規(guī)定頻率越大，規(guī)定頻率中的頻率分量的強度越低，利用這個性質(zhì)求頻率偏差。
圖16是表示現(xiàn)有的DTMF接收器的工作的說明圖。在現(xiàn)有的DTMF接收器的工作中，頻率分析器1在8kHz取樣率的每105個試樣(13msec)分析區(qū)間內(nèi)連續(xù)地對分析區(qū)間0～分析區(qū)間4進行接收信號的頻率分析。即，如果分析區(qū)間0結(jié)束，接著便是分析區(qū)間1，各個分析區(qū)間如此連續(xù)。DTMF信號判斷器3從頻率分析器1輸入每105個試樣的頻率分量的分析結(jié)果，檢查頻率偏差、扭曲及信號電平等，判斷是否是DTMF信號。
可是，如果采用上述現(xiàn)有的技術(shù)，則由于在8kHz取樣率的每105個試樣(13msec)左右的短的分析區(qū)間內(nèi)進行分析，另外，由于只根據(jù)規(guī)定頻率的頻率分量的強度推斷頻率偏差，所以雖然檢測1.8％的規(guī)定的頻率偏差，但卻不能獲得足夠的精度，存在往往不能進行適當?shù)念l率偏差的檢測的問題。另外，由于在連續(xù)的分析區(qū)間內(nèi)進行分析，所以在十分長的分析區(qū)間進行分析的情況下，存在著有時在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)不能確保至少一個分析區(qū)間的問題。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于獲得這樣一種頻率偏差檢測裝置，它能在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間，而且檢測規(guī)定的頻率偏差時能確保足夠的精度，能進行適當?shù)念l率偏差的檢測。
為了解決上述問題、達到上述目的，本發(fā)明的這種頻率偏差檢測裝置是檢測DTMF信號的頻率偏差的頻率偏差檢測裝置，其特征在于有多個頻率偏差分析裝置，用來在檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得足夠的精度的長度的分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號，上述多個頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
如果采用該頻率偏差檢測裝置，則在檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得足夠的精度的長度的分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號，使各個分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
下一個發(fā)明的方面的頻率偏差檢測裝置的特征在于還有分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號的頻率分析裝置以及根據(jù)上述頻率分析裝置的分析結(jié)果，檢測接收信號中主要含有哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率的檢測裝置，上述多個頻率偏差分析裝置只分析用上述檢測裝置檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量。
如果采用該頻率偏差檢測裝置，則分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號，檢測接收信號中主要含有哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率，只對被檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量進行頻率偏差檢測用的分析。
下一個發(fā)明的方面的頻率偏差檢測裝置的特征在于上述頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間的偏移為8kHz取樣率的105個試樣左右，上述頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間的長度為8kHz取樣率的150個試樣左右。
如果采用該頻率偏差檢測裝置，則頻率偏差檢測用的分析區(qū)間的偏移為8kHz取樣率的105個試樣左右，分析區(qū)間的長度為8kHz取樣率的150個試樣左右。
下一個發(fā)明的方面的頻率偏差檢測裝置的特征在于上述頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間為8kHz取樣率的60個試樣左右。
如果采用該頻率偏差檢測裝置，則在檢測是否含有哪個規(guī)定頻率的頻率分量時，在足夠長且比現(xiàn)有的分析區(qū)間短的8kHz取樣率的60個試樣左右的分析區(qū)間，分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號。
下一個發(fā)明的方面的頻率偏差檢測方法是檢測DTMF信號的頻率偏差的頻率偏差檢測方法，其特征在于包括在檢測規(guī)定的頻率偏差時在能獲得足夠的精度的長度的多個分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號的頻率偏差分析步驟，上述頻率偏差分析步驟的多個分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
如果采用該頻率偏差檢測方法，則在檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得足夠的精度的長度的分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號，這些多個分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
下一個發(fā)明的方面的頻率偏差檢測方法的特征在于還包括分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號并檢測接收信號中主要含有哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率的檢測步驟，上述頻率偏差分析步驟只分析在上述檢測步驟中檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量。
如果采用該頻率偏差檢測方法，則分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號，檢測接收信號中主要含有哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率，只對被檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量進行頻率偏差檢測用的分析。
圖1是表示本發(fā)明的實施例1的頻率偏差檢測裝置的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示實施例1的檢測低頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是表示實施例1的檢測高頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是表示實施例1的頻率偏差檢測裝置的工作的說明圖。
圖5是表示實施例1的頻率偏差判斷器的判斷工作的流程圖。
圖6是表示用實施例1的頻率偏差判斷器判定為符合規(guī)格時的接收信號的頻率特性之一例的曲線圖。
圖7是表示用實施例1的頻率偏差判斷器判定為不符合規(guī)格時的接收信號的頻率特性之一例的曲線圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施例2的頻率偏差檢測裝置的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖9是表示實施例2的高頻組的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖10是表示實施例2的低頻組的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖11是表示實施例2的頻率偏差檢測裝置的工作流程圖。
圖12是表示實施例2的頻率偏差檢測裝置的工作的說明圖。
圖13是表示現(xiàn)有的低頻組頻率及高頻組頻率的組合所示的記號的圖表。
圖14是表示現(xiàn)有的DTMF接收器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。
圖15是表示現(xiàn)有的接收信號之一例的曲線圖。
圖16是表示現(xiàn)有的DTMF接收器的工作的說明圖。
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的頻率偏差檢測裝置及頻率偏差檢測方法的實施例。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的實施例1的頻率偏差檢測裝置的簡略結(jié)構(gòu)框圖。實施例1的DTMF接收器(頻率偏差檢測裝置)備有進行接收信號的頻率分析、檢測用DTMF規(guī)定的規(guī)定頻率(697、770、852、941、1209、1336、1447及1633Hz)的信號強度及頻率偏差的頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21；以及DTMF信號判斷器23，該DTMF信號判斷器23輸入來自頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21的檢測結(jié)果，檢查頻率偏差、扭曲及信號電平等，判斷是否是DTMF信號，如果是DTMF信號，便將與低頻組頻率及高頻組頻率的組合對應(yīng)的信息輸出給5位總線22。
頻率偏差分析器20備有檢測低頻組的頻率(697、770、852及941Hz)的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器24～頻率偏差檢測器27；以及檢測高頻組的頻率(1209、1336、1447及1633Hz)的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器28～頻率偏差檢測器31。頻率偏差分析器20也一樣，備有檢測低頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器32～頻率偏差檢測器35；以及檢測高頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器36～頻率偏差檢測器39。
圖2是表示實施例1的檢測低頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。檢測低頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器24～27、32～35的結(jié)構(gòu)完全相同，備有檢測規(guī)定頻率及其周邊頻率的信號強度的多個頻率檢測器；以及判斷頻率偏差是否在DTMF規(guī)格所允許的規(guī)定頻率偏差以內(nèi)的頻率偏差判斷器。
例如，在頻率偏差檢測器24的情況下，備有采用Goertzel算法，對規(guī)定頻率為697Hz的增加3.0％后的頻率、即對697×1.03＝717.91Hz進行DFT(離散傅立葉變換)，檢測信號強度的頻率檢測器40；同樣地檢測規(guī)定頻率為697Hz的增加1.0％后的頻率信號強度的頻率檢測器41；檢測規(guī)定頻率為697Hz的頻率信號強度的頻率檢測器42；檢測從規(guī)定頻率697Hz減去1.5％后的頻率信號強度的頻率檢測器43；檢測從規(guī)定頻率697Hz減去4.0％后的頻率信號強度的頻率檢測器44；以及根據(jù)頻率檢測器40～頻率檢測器44的檢測結(jié)果，判斷接收信號的規(guī)定頻率697Hz的頻率偏差是否在DTMF規(guī)格所允許的規(guī)定頻率偏差以內(nèi)的頻率偏差判斷器45。
圖3是表示實施例1的檢測高頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。檢測高頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器28～31、36～39的結(jié)構(gòu)完全相同，與檢測低頻組的頻率的信號強度及頻率偏差的頻率偏差檢測器一樣，備有檢測規(guī)定頻率及其周邊頻率的信號強度的多個頻率檢測器；以及判斷頻率偏差是否在DTMF規(guī)格所允許的規(guī)定頻率偏差以內(nèi)的頻率偏差判斷器。
例如，在頻率偏差檢測器28的情況下，備有采用Goertzel算法，對規(guī)定頻率為1209Hz的增加4.0％后的頻率、即對1209×1.04＝1257.36Hz進行DFT，檢測信號強度的頻率檢測器46；同樣地檢測規(guī)定頻率為1209Hz的增加1.0％后的頻率信號強度的頻率檢測器47；檢測規(guī)定頻率為1209Hz的頻率信號強度的頻率檢測器48；檢測從規(guī)定頻率1209Hz減去1.5％后的頻率信號強度的頻率檢測器49；檢測從規(guī)定頻率1209Hz減去3.5％后的頻率信號強度的頻率檢測器50；以及根據(jù)頻率檢測器46～頻率檢測器50的檢測結(jié)果，判斷接收信號的規(guī)定頻率1209Hz的頻率偏差是否在DTMF規(guī)格所允許的規(guī)定頻率偏差以內(nèi)的頻率偏差判斷器51。
在以上的結(jié)構(gòu)中，參照圖4～圖7說明實施例1的工作。圖4是表示實施例1的頻率偏差檢測裝置的工作的說明圖。在實施例1的頻率偏差檢測裝置的工作中，首先，8kHz取樣的接收信號被輸入頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21中，頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21分別獨立地工作，用接收信號的連續(xù)的150個試樣進行頻率分析，檢測DTMF各規(guī)定頻率的信號強度及頻率偏差。使兩個頻率偏差分析器的分析區(qū)間、即，使檢測各規(guī)定頻率的信號強度及頻率偏差用的150個試樣的分析區(qū)間偏移并重疊起來，生成與以往一樣的由頻率偏差分析器20、頻率偏差分析器21兩者之一對各105個試樣的檢測結(jié)果。
因此，頻率偏差分析器20、頻率偏差分析器21的每一個能分別獲得150個試樣左右的足夠的分析區(qū)間，能進行1.8％左右的高的頻率精度分析，同時，作為頻率偏差分析器20、頻率偏差分析器21整體能維持各105個試樣左右的高分析的通過量。
頻率偏差分析器20、頻率偏差分析器21的各頻率偏差檢測器采用Goertzel算法，對連續(xù)的150個試樣的數(shù)據(jù)進行各自分擔的規(guī)定頻率的周邊頻率分量的分析，檢測頻率偏差。詳細地說，首先，頻率偏差檢測器內(nèi)部的5個頻率檢測器在低頻組頻率的情況下，檢測規(guī)定頻率的+3.0％、+1.0％、0％(規(guī)定頻率)、-1.5％及-4.0％的頻率分量，在高頻組頻率的情況下，檢測規(guī)定頻率的+4.0％、+1.0％、0％(規(guī)定頻率)、-1.5％及-3.5％的頻率分量。接著，頻率偏差判斷器根據(jù)來自頻率檢測器的檢測結(jié)果，判斷頻率偏差是否符合規(guī)格。
另外，上述頻率偏差檢測器采用Goertzel算法進行的DFT計算，也可以每當接收到接收信號的試樣時依次進行，也可以在存儲了某種程度的試樣的時刻分割成試樣接收間隔后進行計算，還可以在分析區(qū)間結(jié)束時計算一次。另外，也可以采用Goertzel算法以外的算法，檢測頻率分量的強度。另外，作為頻率偏差檢測器也可以具有進行高速的積和運算的DSP(數(shù)字信號處理器)等，使DFT的計算高速化。
DTMF信號判斷器23每隔105個試樣從頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21接收各DTMF頻率(規(guī)定頻率)的信號強度及頻率偏差的判斷結(jié)果，用低頻組中的最大強度的頻率分量和高頻組中的最大強度的頻率分量，根據(jù)各個頻率偏差測定結(jié)果(頻率偏差判斷結(jié)果)及頻率分量的強度(信號強度)，判斷所接收的信號是否是DTMF信號，每隔105個試樣將判斷結(jié)果輸出給5位總線22。
另外，參照圖5～圖7，說明頻率偏差判斷器的判斷工作。圖5是表示實施例1的頻率偏差判斷器的判斷工作的流程圖，圖6是表示用實施例1的頻率偏差判斷器判定為符合規(guī)格時的接收信號的頻率特性之一例的曲線圖，圖7是表示用實施例1的頻率偏差判斷器判定為不符合規(guī)格時的接收信號的頻率特性之一例的曲線圖。
例如，在頻率偏差判斷器45的情況下，對來自頻率檢測器40～頻率檢測器44的5個檢測結(jié)果進行比較，判斷接近規(guī)定頻率的頻率、即規(guī)定頻率、規(guī)定頻率增加1.0％后的頻率、以及從規(guī)定頻率減去1.5％后的頻率的信號強度在5個檢測結(jié)果內(nèi)是否是最大的信號強度(S1)，如圖6所示，在它們都是最大信號強度的情況下，判定頻率偏差符合規(guī)格，將表示頻率偏差符合規(guī)格的信號輸出給DTMF信號判斷器23。另一方面，如圖7所示，在接近規(guī)定頻率的三個頻率都不是最大信號強度的情況下，判定頻率偏差不符合規(guī)格，將表示頻率偏差不符合規(guī)格的信號輸出給DTMF信號判斷器23。另外，其他頻率偏差判斷器也進行同樣的工作。
如上所述，如果采用實施例1，則多個頻率偏差分析器20、21用DTMF所要求的1.8％左右的高頻率精度，分析DTMF規(guī)定的各頻率(697、770、852、941、1209、1336、1447及1633Hz)的周邊頻率分量時，由于在足夠長(8kHz試樣的150個試樣)的分析區(qū)間內(nèi)進行分析，檢測頻率偏差，使頻率偏差分析器20、21各自的分析區(qū)間偏移并重疊，用高的分析的通過量(8kHz試樣的105個試樣左右)進行頻率偏差的檢測，所以在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)能確保至少一個分析區(qū)間，而且檢測規(guī)定的頻率偏差時能確保足夠的精度，能進行適當?shù)念l率偏差的檢測。
實施例2圖8是表示本發(fā)明的實施例2的頻率偏差檢測裝置的簡略結(jié)構(gòu)框圖。實施例2的DTMF接收器(頻率偏差檢測裝置)備有進行接收信號的頻率分析的頻率分析器60；輸入頻率分析器60的分析結(jié)果，檢測由DTMF規(guī)定的低頻組的頻率(697、770、852及941Hz)中最大信號強度的頻率的峰值檢測器61；輸入頻率分析器60的分析結(jié)果，檢測由DTMF規(guī)定的高頻組的頻率(1209、1336、1447及1633Hz)中最大信號強度的頻率的峰值檢測器62；輸入頻率分析器60的分析結(jié)果，進行DTMF信號的判斷，將判斷結(jié)果輸出給5位總線64的DTMF信號判斷器63；分析由峰值檢測器61檢測的低頻組的頻率及由峰值檢測器62檢測的高頻組的頻率的周邊頻率，檢測頻率偏差的頻率偏差分析器65及頻率偏差分析器66；以及輸入通過5位總線64發(fā)送的DTMF信號判斷器63的判斷結(jié)果及頻率偏差分析器65、頻率偏差分析器66的頻率偏差的檢測結(jié)果，判斷接收信號是否是DTMF信號，將判斷結(jié)果輸出給5位總線68的DTMF信號判斷器67。
頻率分析器60備有頻率檢測器71～頻率檢測器78，用來檢測由DTMF規(guī)定的高頻組及低頻組的頻率(規(guī)定頻率)的各個信號強度。頻率檢測器71～頻率檢測器78進行完全相同的工作，采用Goertzel算法，檢測各自分擔的規(guī)定頻率的頻率分量的強度(信號強度)。這里，頻率檢測器71～頻率檢測器78與現(xiàn)有的頻率檢測器一樣，對8kHz試樣周期的各105個試樣進行信號強度的檢測，將檢測結(jié)果輸出給DTMF信號判斷器63，同時在105個試樣中開始的60個試樣中，進行信號強度的檢測，并輸出給峰值檢測器61、峰值檢測器62。
頻率偏差分析器65及頻率偏差分析器66有同樣的結(jié)構(gòu)，分別備有檢測高頻組的頻率偏差的頻率偏差檢測器81、頻率偏差檢測器83；以及檢測低頻組的頻率偏差的頻率偏差檢測器82、頻率偏差檢測器84。
圖9是表示實施例2的高頻組的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。高頻組的頻率偏差的頻率偏差檢測器81及頻率偏差檢測器83有同樣的結(jié)構(gòu)，例如，頻率偏差檢測器81備有從峰值檢測器62輸入表示高頻組頻率內(nèi)哪一個頻率分量具有最大的信號強度的信號后，設(shè)定具有最大信號強度的規(guī)定頻率的頻率設(shè)定器90；輸入接收信號后，檢測由頻率設(shè)定器90設(shè)定的頻率中的+4.0％、+1.0％、0％(規(guī)定頻率)、-1.5％及-3.5％的頻率的信號強度的頻率檢測器91～頻率檢測器95；以及根據(jù)頻率檢測器91～頻率檢測器95的檢測結(jié)果，判斷接收信號的頻率偏差是否在DTMF規(guī)格中規(guī)定的頻率偏差的允許范圍內(nèi)，將判斷結(jié)果輸出給DTMF信號判斷器67的頻率偏差判斷器96。
圖10是表示實施例2的低頻組的頻率偏差檢測器的簡略結(jié)構(gòu)框圖。低頻組的頻率偏差檢測器82及頻率偏差檢測器84有同樣的結(jié)構(gòu)，與高頻組的頻率偏差檢測器一樣，例如，頻率偏差檢測器84備有從峰值檢測器61輸入表示低頻組頻率內(nèi)哪一個頻率分量具有最大的信號強度的信號后，設(shè)定具有最大信號強度的規(guī)定頻率的頻率設(shè)定器100；輸入接收信號后，檢測由頻率設(shè)定器100設(shè)定的頻率中的+3.0％、+1.0％、0％(規(guī)定頻率)、-1.5％及-4.0％的頻率的信號強度的頻率檢測器101～頻率檢測器105；以及根據(jù)頻率檢測器101～頻率檢測器105的檢測結(jié)果，判斷接收信號的頻率偏差是否在DTMF規(guī)格中規(guī)定的頻率偏差的允許范圍內(nèi)，將判斷結(jié)果輸出給DTMF信號判斷器67的頻率偏差判斷器106。
在以上的結(jié)構(gòu)中，參照圖11、圖12說明實施例2的工作。圖11是表示實施例2的頻率偏差檢測裝置的工作流程的流程圖，圖12是表示實施例2的頻率偏差檢測裝置的工作的說明圖。在實施例2的頻率偏差檢測裝置的工作中，首先，接收信號被輸入到頻率分析器60、頻率偏差分析器65及頻率偏差分析器66中。
頻率分析器60采用Goertzel算法，對8kHz取樣率的每105個試樣的分析區(qū)間進行接收信號的頻率分析，檢測各規(guī)定頻率的信號強度，輸出給DTMF信號判斷器63。這時，從105個試樣的分析區(qū)間的最初開始到第60個試樣，檢測最初的60個試樣的各規(guī)定頻率的信號強度，將由頻率檢測器71～頻率檢測器74檢測的低頻組頻率的檢測結(jié)果輸出給峰值檢測器61，將由頻率檢測器75～頻率檢測器78檢測的高頻組頻率的檢測結(jié)果輸出給峰值檢測器62(S11)。這里，60個試樣的分析區(qū)間對于粗略地判斷接收信號中主要包含哪個DTMF信號(規(guī)定頻率)來說是足夠的，由于用比105個試樣少的分析區(qū)間進行檢測，所以能使頻率偏差的分析區(qū)間變長。
另外，上述的頻率分析器60采用Goertzel算法進行的DFT計算，也可以每當接收到接收信號的試樣時依次進行，也可以在存儲了某種程度的試樣的時刻分割成試樣接收間隔后進行計算，還可以在第60個試樣時計算一次。另外，也可以采用Goertzel算法以外的算法，檢測信號強度。另外，作為頻率分析器60也可以具有進行高速的積和運算的DSP(數(shù)字信號處理器)等，使DFT的計算高速化。
峰值檢測器61、峰值檢測器62輸入頻率分析器60的檢測結(jié)果，比較低頻組、高頻組各自頻率的信號強度，檢測低頻組、高頻組各自頻率內(nèi)信號最強的頻率，將檢測結(jié)果輸出給頻率偏差分析器65及頻率偏差分析器66(S12)。頻率偏差分析器65及頻率偏差分析器66每隔一個峰值檢測器61、峰值檢測器62的檢測時刻，開始交替地分析，在150個試樣的分析區(qū)間內(nèi)，只分析峰值檢測器61、峰值檢測器62檢測的低頻組及高頻組頻率的周邊頻率，進行頻率偏差的檢測(S13)。
這里，頻率偏差分析器65、頻率偏差分析器66存儲來自峰值檢測器61、峰值檢測器62的檢測結(jié)果輸入前的接收信號的試樣，如果在來自峰值檢測器61、峰值檢測器62的檢測結(jié)果輸入后集中進行信號強度的計算，則也能使頻率偏差分析器65、頻率偏差分析器66的分析區(qū)間和頻率分析器60的分析區(qū)間重疊。另外，頻率偏差的檢測方法與實施例1相同，所以說明從略。
DTMF信號判斷器63根據(jù)從頻率分析器60各105個試樣輸出的DTMF的頻率分量強度(信號強度)，檢查DTMF信號的強度、扭曲及S/N比等，在它們都滿足DTMF規(guī)格的情況下，通過5位總線64，將檢測到了哪個DTMF信號(規(guī)定頻率)的信息輸出給DTMF信號判斷器67。DTMF信號判斷器67輸入從DTMF信號判斷器63輸出的與以往相同的對每105個試樣的判斷結(jié)果、以及從頻率偏差分析器65及頻率偏差分析器66輸出的對每105個試樣的頻率偏差的檢測結(jié)果，在表明這兩者都滿足DTMF規(guī)格的情況下，將檢測到了DTMF信號的信息輸出給5位總線68(S14)。
如上所述，如果采用實施例2，則與實施例1一樣，由于使頻率偏差分析器65、頻率偏差分析器66的150個試樣左右的足夠長的分析區(qū)間偏移并重疊，所以在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)能確保至少一個分析區(qū)間，檢測規(guī)定的頻率偏差時能確保足夠的精度，能進行適當?shù)念l率偏差的檢測。另外，由于預(yù)先檢測接收信號中包含的DTMF的規(guī)定頻率，只對檢測到的頻率進行頻率偏差的檢測，所以能減少計算量、存儲容量、元件數(shù)、以及電路規(guī)模，能降低成本。
另外，在上述的實施例1、實施例2中，設(shè)置兩個頻率偏差分析器，使這些頻率偏差分析器的分析區(qū)間為8kHz取樣率的150個試樣左右，使這些分析區(qū)間的偏移為105個試樣左右，另外，在60個試樣的分析區(qū)間中檢測了接收信號中主要含有的頻率，但不限定于該例，也可以設(shè)置三個以上的頻率偏差分析器，只要是滿足DTMF的規(guī)格者即可。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則由于檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得足夠的精度的長的多個分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號，這些多個分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間，所以具有這樣的效果在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)能確保至少一個分析區(qū)間，而且檢測規(guī)定的頻率偏差時，能確保足夠的精度，能進行適當?shù)念l率偏差的檢測。
其次如果采用本發(fā)明，則由于分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號，檢測接收信號中是否主要包含哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率，只對被檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量進行頻率偏差檢測用的分析，所以具有能減少計算量、存儲容量、元件數(shù)、以及電路規(guī)模、且能降低成本的效果。
其次如果采用本發(fā)明，則使頻率偏差檢測用的分析區(qū)間的偏移為8kHz取樣率的105個試樣左右，分析區(qū)間的長度為8kHz取樣率的150個試樣左右，所以具有這樣的效果在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)能確保至少一個分析區(qū)間，而且檢測規(guī)定的頻率偏差時，能確保足夠的精度，能進行適當?shù)念l率偏差的檢測。
其次如果采用本發(fā)明，則由于在檢測是否含有某一規(guī)定頻率分量時，在足夠長而比現(xiàn)有的分析區(qū)間短的8kHz取樣率的60個試樣左右的分析區(qū)間內(nèi)分析多個規(guī)定頻率分量的接收信號，所以具有這樣的效果能將從現(xiàn)有的分析區(qū)間中被縮短的時間用于頻率偏差檢測用的分析區(qū)間，進行更適合的頻率偏差的檢測。
其次如果采用本發(fā)明，若采用該頻率偏差檢測方法，則由于檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得足夠的精度的長的多個分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號，這些多個分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間，所以具有這樣的效果在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)能確保至少一個分析區(qū)間，而且檢測規(guī)定的頻率偏差時，能確保足夠的精度，能進行適當?shù)念l率偏差的檢測。
其次如果采用本發(fā)明，則由于分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號，檢測接收信號中是否主要包含哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率，只對被檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量進行頻率偏差檢測用的分析，所以具有能減少計算量、存儲容量、元件數(shù)、以及電路規(guī)模、且能降低成本的效果。
權(quán)利要求
1.一種檢測DTMF信號的頻率偏差的頻率偏差檢測裝置，其特征在于有多個頻率偏差分析裝置，用來在檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得精度足夠的長的分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號，上述多個頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻率偏差檢測裝置，其特征在于還有分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號的頻率分析裝置；以及根據(jù)上述頻率分析裝置的分析結(jié)果，檢測接收信號中主要含有哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率的檢測裝置，上述多個頻率偏差分析裝置只分析由上述檢測裝置檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的頻率偏差檢測裝置，其特征在于上述頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間的偏移為8kHz取樣率的105個試樣左右，上述頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間的長度為8kHz取樣率的150個試樣左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頻率偏差檢測裝置，其特征在于上述頻率偏差分析裝置的分析區(qū)間為8kHz取樣率的60個試樣左右。
5.一種檢測DTMF信號的頻率偏差的頻率偏差檢測方法，其特征在于包括在檢測規(guī)定的頻率偏差時，在能獲得足夠的精度的長度的多個分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號的頻率偏差分析步驟，上述頻率偏差分析步驟的多個分析區(qū)間偏移并重疊，以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頻率偏差檢測方法，其特征在于還包括分析多個規(guī)定頻率的頻率分量的接收信號，檢測接收信號中主要含有哪個高頻組及低頻組的組合的規(guī)定頻率的檢測步驟，上述頻率偏差分析步驟只分析在上述檢測步驟中檢測的高頻組及低頻組的規(guī)定頻率的周邊頻率分量。
全文摘要
一種頻率偏差檢測裝置,備有多個頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21,用來在檢測規(guī)定的頻率偏差時,在能獲得足夠的精度的長的分析區(qū)間內(nèi)分析規(guī)定頻率的周邊頻率分量的接收信號,多個頻率偏差分析器20及頻率偏差分析器21各自的分析區(qū)間偏移并重疊,以便在DTMF信號的最小持續(xù)時間內(nèi)確保至少一個分析區(qū)間。
文檔編號G01R23/00GK1273475SQ00101658
公開日2000年11月15日 申請日期2000年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月10日
發(fā)明者后藤宏二 申請人:三菱電機株式會社