專利名稱：Cdma系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法及設(shè)備，屬移動(dòng)通訊設(shè)備制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，有兩種方法可以識(shí)別具有固有頻率的音頻通過軟件進(jìn)行頻率分析或使用音頻檢測(cè)硬件。軟件分析可以精確識(shí)別特定的聲音頻率，而音頻檢測(cè)硬件可以不占用處理器資源獨(dú)立工作。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)的目的是要以有效的成本確定CDMA移動(dòng)電話呼出方精確的應(yīng)答時(shí)間。由于沒有一種強(qiáng)制信號(hào)能夠區(qū)分振鈴回應(yīng)狀態(tài)和接聽狀態(tài)，本發(fā)明采用振鈴音頻的頻率信息來進(jìn)行可靠的應(yīng)答狀態(tài)檢測(cè)。另外還介紹了一種新的音頻分析方法，它在函數(shù)性上超過傳統(tǒng)的方法并能滿足低成本的要求。
設(shè)計(jì)方案在CDMA系統(tǒng)中，由于高頻的CELP編碼數(shù)據(jù)每一數(shù)據(jù)幀中都包含音頻遲滯，自由得對(duì)輸入的CELP編碼音頻信號(hào)進(jìn)行粗略的頻率分析是可以實(shí)現(xiàn)的。利用音頻遲滯信息和幀到達(dá)的間隔，就可以計(jì)算出輸入的音頻信號(hào)的頻率信息。
成功的音頻應(yīng)答檢測(cè)算法需要應(yīng)付全世界所有不同振鈴的音調(diào)。由于回應(yīng)振鈴有大量不同的種類(至少96個(gè)不同的國家采用87種獨(dú)特的音調(diào))，若該算法僅能檢測(cè)事先確定的音調(diào)是沒有實(shí)際意義的。而且，指定某種音頻需要用戶進(jìn)行輸入或?qū)Φ貐^(qū)信息的了解，這降低了移動(dòng)電話設(shè)備的用戶友好性。因此，需要引入一種能夠識(shí)別音頻模式的智能方法。在振鈴中，音調(diào)在很長的一段時(shí)間內(nèi)有穩(wěn)定的音頻，所以頻率分析不需要很高的分辨率。CDMA系統(tǒng)中的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)入CELP編碼的語音包，所有高數(shù)據(jù)率幀都包含音頻遲滯信息。語音幀以20毫秒的幀間隔到達(dá)，這對(duì)分析提供了很好的時(shí)序參考和足夠的分辨率。通過利用音頻遲滯和幀間隔，便可以很小的計(jì)算量完成粗略的頻率分析。
本算法利用前向通信聲音幀中的音頻遲滯和時(shí)序間隔實(shí)現(xiàn)音頻探測(cè)。算法有兩個(gè)過程識(shí)別和檢測(cè)。識(shí)別過程檢測(cè)并記錄下呼叫過程中固有音頻的參數(shù)；檢測(cè)過程使用記錄下的參數(shù)追蹤固有音頻。這里對(duì)音調(diào)和跳變參數(shù)設(shè)置一定的限制，保證記錄的音頻屬于有效的振鈴范圍。加窗的去抖動(dòng)技術(shù)用于獲得平滑的方波，以方便進(jìn)行高效的分析。由于音頻遲滯有大量不同種類，為了精確分析，它們的值需要進(jìn)行濾波。一個(gè)簡單的低通濾波器就能得到不錯(cuò)的結(jié)果，但是同時(shí)也會(huì)在最大音頻遲滯上引入不希望的誤差。用加窗的去抖動(dòng)濾波器代替就能在音頻遲滯上獲得較好的效果。去抖動(dòng)濾波器保留一部分已采樣值為一個(gè)列表。從這個(gè)濾波器輸出的值將是加窗中的最大值。試驗(yàn)結(jié)果顯示去抖動(dòng)濾波器在平滑音頻遲滯方面工作得很好。
為了獲得精確的檢測(cè)，信號(hào)首先經(jīng)過去抖動(dòng)濾波器。濾波后的信號(hào)先經(jīng)過音頻識(shí)別過程的識(shí)別。下述各種對(duì)音頻不同特性的限制需要在這個(gè)過程中進(jìn)行驗(yàn)證，用來檢測(cè)音頻的有效性①檢測(cè)到的第一個(gè)音頻必須包含有信號(hào)階段和休止階段；②音頻必須在期望的回應(yīng)振鈴的音頻范圍之內(nèi)；
③跳變必須在標(biāo)準(zhǔn)注明的范圍之內(nèi)；一旦識(shí)別到一種有效的音調(diào)信號(hào)，就將它的特性記錄下來以便于對(duì)接下來的聲音信號(hào)進(jìn)行連續(xù)的檢測(cè)。記錄的特性包含有信號(hào)階段中和信號(hào)跳變中最大的音頻遲滯。當(dāng)記錄下一個(gè)音頻后，就對(duì)其進(jìn)行連續(xù)的跟蹤直到音頻消失。在檢測(cè)到的遲滯值與記錄下的參數(shù)相比發(fā)生過多的偏離后，或者在一段遲滯后沒有記錄到音頻，則算法報(bào)告應(yīng)答的發(fā)生。
算法可以進(jìn)一步被分成3個(gè)分離的子過程跳變檢測(cè)，音頻識(shí)別和連續(xù)檢測(cè)。跳變檢測(cè)過程應(yīng)用去抖動(dòng)濾波器對(duì)輸入信號(hào)濾波，并在檢測(cè)到音頻遲滯的變化時(shí)調(diào)用合適的過程。在有效的音頻參數(shù)得到識(shí)別和記錄之前，音頻遲滯的跳變導(dǎo)致對(duì)音頻識(shí)別過程的調(diào)用。音頻識(shí)別過程分析濾波后的音頻遲滯值以獲得音調(diào)和跳變信息。如果在一個(gè)相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)，不能識(shí)別出音頻，那么算法超時(shí)并報(bào)告檢測(cè)到應(yīng)答。當(dāng)識(shí)別出一種有效的音頻則記錄下其參數(shù)。在音頻參數(shù)記錄下之后，濾波后的音頻遲滯值的跳變導(dǎo)致對(duì)連續(xù)檢測(cè)的調(diào)用。連續(xù)檢測(cè)過程將記錄下的音頻參數(shù)作為參照，驗(yàn)證傳來的每一個(gè)音頻采樣。如果太多的幀與期望的音頻值相比發(fā)生偏移，那么就意味著檢測(cè)到了應(yīng)答。
CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備，它包括新的一幀、語音識(shí)別裝置、語音信號(hào)檢測(cè)裝置、等待下一幀及接聽裝置構(gòu)成，新的一幀中未檢測(cè)到合法的語音信號(hào)至語音識(shí)別裝置、新的一幀中記錄到合法的語音至語音信號(hào)檢測(cè)，語音識(shí)別裝置中潛在的語音信號(hào)至等待下一幀、超時(shí)至已接聽裝置，語音信號(hào)檢測(cè)中語音吻合至等待下一幀、過多的偏移信號(hào)至已接聽裝置。


圖1顯示了一種典型的振鈴的音頻遲滯信息的瞬態(tài)圖。
圖2顯示了音頻遲滯信息。
圖3的上面一副圖顯示了兩種不同的正弦波形。
圖4是本發(fā)明的方框示意圖。
具體實(shí)施例方式在CELP語音重建時(shí)查找相應(yīng)的編碼本時(shí)需要使用音頻遲滯。它是語音幀的計(jì)算音頻。對(duì)于固定的音調(diào)，音頻遲滯在頻率分析中尤其有用。圖1顯示了一種典型的振鈴的音頻遲滯信息的瞬態(tài)圖。該瞬時(shí)圖跨度大約24秒。在19秒時(shí)電話被接聽。開始的2.5秒中前向語音通道中沒有聲音。2.5秒-19秒之間，有周期性的振鈴音頻存在。第一個(gè)回應(yīng)振鈴的循環(huán)周期(2.5-4秒)是不不完整的，這是由于移動(dòng)設(shè)備的2.5秒的“聾”階段。雖然在響鈴回應(yīng)階段中的響鈴信號(hào)并沒有很完美的平坦穩(wěn)定期，還是能觀察到值為16.4的尖峰。通過采用去抖動(dòng)濾波器可以消除尖峰信號(hào)，這將在之后段落中闡述。
有必要注意到一點(diǎn)，零遲滯階段可能意味著零聲音振幅，也可能意味著沒有可用的音調(diào)信息。出于分析的目的，我們可以將沒有音頻信息看成相當(dāng)于零聲音振幅，因?yàn)樵诳諑?，只有很少需要了解的頻率信息。顯然，通過分析音頻遲滯信息，我們還可以確定何時(shí)有聲音活動(dòng)存在。這在圖2中用圖顯示出來，其中藍(lán)色信號(hào)代表聲音振幅而綠色信號(hào)是音頻遲滯的值。音頻遲滯的開始和結(jié)束與聲音振幅的開始和結(jié)束吻合得非常好。
音頻遲滯的值甚至還可以在雙音頻信號(hào)中提供很好的參考。雙音頻信號(hào)最終的音頻遲滯是混合信號(hào)中頻率較高的聲波，它可以通過在信號(hào)中疊加不同頻率的雙正弦波形觀察到。圖3的上面一副圖顯示了兩種不同的正弦波形綠色波形是440赫茲的余弦波，紅色波形是480赫茲余弦波。這些波形的合成可以得到下半部分圖里的以40赫茲調(diào)制的460赫茲波形。由于音頻遲滯通常顯示出混合信號(hào)的較高頻成分，所以這個(gè)雙音頻信號(hào)的期望音頻遲滯是17.4(也就是460赫茲)。圖1和圖2中的回應(yīng)振鈴就是由440赫茲和480赫茲信號(hào)組成的。在圖1中，可以觀察到最大的音頻遲滯出現(xiàn)在接通階段，達(dá)到16。其中的誤差僅有(16-17.4)/17.4＝-8％。
CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備，它包括新的一幀、語音識(shí)別裝置、語音信號(hào)檢測(cè)裝置、等待下一幀及接聽裝置構(gòu)成，新的一幀中未檢測(cè)到合法的語音信號(hào)至語音識(shí)別裝置、新的一幀中記錄到合法的語音至語音信號(hào)檢測(cè)，語音識(shí)別裝置中潛在的語音信號(hào)至等待下一幀、超時(shí)至已接聽裝置，語音信號(hào)檢測(cè)中語音吻合至等待下一幀、過多的偏移信號(hào)至已接聽裝置。
需要理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征是利用音頻遲滯信息和幀到達(dá)的間隔，計(jì)算出輸入的音頻信號(hào)的頻率信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征是利用音頻遲滯和幀間隔，通過計(jì)算量完成粗略的頻率分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征是將沒有音頻信息看成相當(dāng)于零聲音振幅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征是利用前向通信聲音幀中的音頻遲滯和時(shí)序間隔實(shí)現(xiàn)音頻探測(cè)，其算法有兩個(gè)過程識(shí)別和檢測(cè)；識(shí)別過程檢測(cè)并記錄下呼叫過程中固有音頻的參數(shù)；檢測(cè)過程使用記錄下的參數(shù)追蹤固有音頻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征是為了獲得精確的檢測(cè)，信號(hào)首先經(jīng)過去抖動(dòng)濾波器，濾波后的信號(hào)先經(jīng)過音頻識(shí)別過程的識(shí)別，以檢測(cè)音頻的有效性i) 檢測(cè)到的第一個(gè)音頻必須包含有信號(hào)階段和休止階段，ii) 音頻必須在期望的回應(yīng)振鈴的音頻范圍之內(nèi)，iii) 跳變必須在標(biāo)準(zhǔn)注明的范圍之內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的方法，其特征是算法可以進(jìn)一步被分成3個(gè)分離的子過程①跳變檢測(cè)過程應(yīng)用去抖動(dòng)濾波器對(duì)輸入信號(hào)濾波，并在檢測(cè)到音頻遲滯的變化時(shí)調(diào)用合適的過程，在有效的音頻參數(shù)得到識(shí)別和記錄之前，音頻遲滯的跳變導(dǎo)致對(duì)音頻識(shí)別過程的調(diào)用；②音頻識(shí)別過程分析濾波后的音頻遲滯值以獲得音調(diào)和跳變信息，如果在一個(gè)相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)，不能識(shí)別出音頻，那么算法超時(shí)并報(bào)告檢測(cè)到應(yīng)答，當(dāng)識(shí)別出一種有效的音頻則記錄下其參數(shù)，在音頻參數(shù)記錄下之后，濾波后的音頻遲滯值的跳變導(dǎo)致對(duì)連續(xù)檢測(cè)的調(diào)用；③連續(xù)檢測(cè)過程將記錄下的音頻參數(shù)作為參照，驗(yàn)證傳來的每一個(gè)音頻采樣，如果太多的幀與期望的音頻值相比發(fā)生偏移，那么就意味著檢測(cè)到了應(yīng)答。
7.一種CDMA系統(tǒng)中對(duì)振鈴回應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備，其特征是它包括新的一幀、語音識(shí)別裝置、語音信號(hào)檢測(cè)裝置、等待下一幀及接聽裝置構(gòu)成，新的一幀中未檢測(cè)到合法的語音信號(hào)至語音識(shí)別裝置、新的一幀中記錄到合法的語音至語音信號(hào)檢測(cè)，語音識(shí)別裝置中潛在的語音信號(hào)至等待下一幀、超時(shí)至已接聽裝置，語音信號(hào)檢測(cè)中語音吻合至等待下一幀、過多的偏移信號(hào)至已接聽裝置。
全文摘要
CDMA系統(tǒng)中，由于高頻的CELP編碼數(shù)據(jù)每一數(shù)據(jù)幀中都包含音頻遲滯，自由得對(duì)輸入的CELP編碼音頻信號(hào)進(jìn)行粗略的頻率分析是可以實(shí)現(xiàn)的。利用音頻遲滯信息和幀到達(dá)的間隔，就可以計(jì)算出輸入的音頻信號(hào)的頻率信息。
文檔編號(hào)H04M1/654GK1555175SQ20031012047
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者楊國文, 馬淳謙 申請(qǐng)人:浙江華立通信集團(tuán)有限公司