DE4126815A1 - Sprachdecodierungssystem mit dtmf-regenerator und verfahren zur regenerierung eines dtmf-signals - Google Patents
Sprachdecodierungssystem mit dtmf-regenerator und verfahren zur regenerierung eines dtmf-signalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sprachdecodierungssystem mit einem
DTMF-Regenerator und ein Verfahren zur Regenerierung eines
DTMF-Signals. DTMF ist die Abkürzung für "dual-tone-multi
frequency". Bei dem erfindungsgemäßen
Sprachdecodierungssystem und dem Verfahren wird das DTMF-
Signal verwendet, das über einen Coder und einen Decoder
geleitet wurde, wobei dieses System nichtlinear arbeitet.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein
Sprachdecodierungssystem mit einem DTMF-Regenerator zur
Benutzung in einem digitalen Telefonsystem.
DTMF-Signale werden in der Telefonindustrie zur Übermittlung
von Befehlssignalen, speziell für die Fernkontrolle von z. B.
Anrufbeantwortern, verwendet. Der DTMF-Standard, wie er z. B.
in Nordamerika und Europa angewendet wird, sieht vor, daß
jedes Paar von DTMF-Tönen, um gültig zu sein, einen Ton
(Zeilenton) aus der sogenannten niedrigen Frequenzgruppe von
697, 770, 852 und 941 Hz und einen anderen Ton (Spaltenton)
aus der sogenannten Hochfrequenzgruppe von 1209, 1336, 1477
und optional 1633 Hz enthalten muß.
Sprachcodierungssysteme speziell mit einer Umwandlung, die
mit niedriger Bitrate erfolgt, wie z. B. beschrieben im
"speech codec for the European mobile radio System"
(Conference Proceedings, ICASSP, 1988) führen zu einer
beträchtlichen Verzerrung der Sinuswellen des DTMF-Signals.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Sprachumwandlung auf
einem Modell basiert, das nur hierfür optimiert ist. Ein
DTMF-Signal, das durch eine derartige Sprachkonvertierung
hindurch geführt wird, unterliegt einer starken
nichtlinearen, Amplitudenverzerrung. Derartige verzerrte
DTMF-Töne können nicht zuverlässig durch Standard-DTMF-
Detektoren, wie sie in Standard-Endgeräten vorgesehen sind,
detektiert werden. Derartige Detektoren berücksichtigen
normalerweise nur Rausch- und Frequenzverzerrungen. Um
dennoch derartige Standard-DTMF-Detektoren in Standard-
Endgeräten in Verbindung mit einem nichtlinear wirkenden
Sprachcodierungssystem zu verwenden, muß das verzerrte DTMF-
Signal aus sich selbst heraus regeneriert werden.
In sprachcodierten Systemen wird bisher die DTMF-Detektion
nicht unmittelbar an dem Signal vorgenommen, das durch den
Standard-Coder/Decoder-Schaltkreis geht, sondern sie wird im
Rahmen der Signalprozedur zum Beispiel beim Aufbau der
Verbindung in einem europäischen GSM-System gehandhabt (GSM
recommendation paragraph 03.14, version 3.0.2, January 1990;
paragraph 04.08, version 3.12.0, March 1991).
Außerdem wurde bisher bezweifelt, ob ein Standard-DTMF-Ton
mit der erforderlichen Pulslänge von 40 ms benutzt werden
kann, worauf ausdrücklich in der Spezifikation für den GSM-
Standard (GSM recommendation paragraph 06.10, Annex A 1.3.2,
version 3.2.0 January 1991) hingewiesen wird. Demzufolge
würden für diesen Standard spezielle DTMF-Empfangsgerät
benötigt, die ausschließlich für diesen Zweck entworfen
werden müßten, um die DTMF-Kommunikation zu ermöglichen. Um
dies zu vermeiden, ist ein DTMF-fähiges
Sprachdecodierungssystem notwendig.
Aufgrund der vorgenannten Schwierigkeiten wurde DTMF-
Detektion in sprachcodierten, nichtlinearen Systemen bisher
nicht verwendet. In linearen Systemen analoger oder digitaler
Art ist die DTMF-Detektion an sich bekannt. Dort wird
normalerweise die DTMF-Erkennung durch einfache Filterung und
anschließende Detektion bewirkt. Derartige Techniken sind für
nichtlineare Systeme nicht zu verwenden. Andere Techniken für
lineare Systeme, wie DTMF-Erkennung vermittels der an sich
bekannten LPC (linear predictive coding), wie z. B.
beschrieben von B. I. Pawate, W. Steenaart und B. Sankur in
einer Veröffentlichung "The DTMF Receiver Based on Linear
Prediction" (Proc. of the Twelfth Biennial Symposium on
Communications, Queen's University, Kingston, Juni 4-6, 1985)
wurden in Verbindung mit der Sprachcodierung für
Sprachbenachrichtigung vorgeschlagen (US 48 53 958). Hierbei
wird aber das DTMF-Signal nicht durch das
Sprachcodierungssystem verzerrt, weil es gar nicht das
Codierungssystem durchläuft. Statt dessen wird die DTMF-
Erkennung an dem uncodierten Eingang des Codierers
durchgeführt, wobei LPC-Parameter, die vom Codierer bestimmt
wurden, verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Einrichtung und ein
Verfahren zu schaffen, mit der DTMF-Signale, die durch ein
Sprachcodierungssystem insbesondere mit niedriger Bitrate
hindurchgegangen sind, für Standard-DTMF-Detektoren
zugänglich zu machen sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs
sowie des Anspruchs 5 gelöst. Die weiteren Ansprüche geben
erfindungsgemäße Ausführungen an.
Nach der Erfindung wird das verzerrte DTMF-Signal
regeneriert. Hierzu wird ein Regenerator verwendet, der mit
dem Sprachdecodierungssystem verbunden oder in dieses
integriert sein kann. Der DTMF-Regenerator korrigiert die
verzerrten DTMF-Signale zu einer Standard-DTMF-Signalform. Um
das Gerät, welches das Sprachdecodierungssystem enthält, an
Standard-DTMF fähige Endgeräte anschließbar zu machen, wie
z. B. Anrufbeantworter und ähnliches, enthält der Regenerator
einen Detektor, der das DTMF-Signale erkennt. Der Detektor
umfaßt einen Hochpaß- und einen Tiefpaßfilter, um die DTMF-
Frequenzgruppen zu trennen und eine Verarbeitungseinheit, in
der Kenngrößen des decodierten Signals wie Autocorrelation
und Hoch- sowie Tiefbandenergie ermittelt werden und diesen
Werten zufolge ein auftretendes DTMF-Signal verifiziert
werden sowie ein Spalten- und Zeilenton berechnet und
verifiziert sowie aus diesen Tönen ein Zahlen- bzw.
Zeichenwert geformt und verifiziert und an den Generator
übergeben werden. In diesem wird die bei der Detektion
auftretende Verzögerung korrigiert und ein Standard-DTMF-
Signal entsprechend dem verifizierten Zahlen- bzw.
Zeichenwert mit der korrekten Länge als Ausgangssignal
erzeugt.
Die Erfindung wird im einzelnen anhand der Fig. 1 bis 5
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Zuordnung des
erfindungsgemäßen Decodierungssystems mit DTMF-
Regenerator zu dem Sprachcodierungssystem;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführung des
Regenerators, bestehend aus Detektor und Generator;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Teils
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektierung;
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines zweiten Teils
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektierung;
Fig. 5 ein schematisches Blockdiagramm des erfindungsgemäßen
DTMF-Generators.
Der DTMF-Regenerator besteht aus einem DTMF-Detektor und
einem Generator. Der Detektor arbeitet nach einem "sample by
sample"-Verfahren. Jedes eingehende sample wird dem Detektor
zugeführt. In dem Detektor wird nach jeweils einer
vorgegebenen Zahl von L samples eine Prüfung auf das
Vorliegen eines DTMF-Signals vorgenommen. Es wird gefordert,
daß jeweils zwei L samples dasselbe Ergebnis liefern. Die
eingehenden samples werden gefiltert, um eine Hochband- und
eine Tiefbandgruppe zu erhalten; für beide Gruppen werden
Autocorrelationskoeffizienten und Energien ermittelt. Nachdem
L samples eingegangen sind, wird auf das Vorliegen eines
DTMF-Signals geprüft. Dazu werden zunächst die ermittelten
Energien kontrolliert. Hierbei finden folgende Kriterien
Anwendung:
Die Energien in der Hochbandgruppe (HBE) und in der Tiefbandgruppe (LBE) müssen größer als ein Minimalwert sein;
LBE muß relativ stationär sein (verglichen zu früheren Detektionen);
das Verhältnis zwischen LBE und HBE muß in einem bestimmten Bereich liegen.
Die Energien in der Hochbandgruppe (HBE) und in der Tiefbandgruppe (LBE) müssen größer als ein Minimalwert sein;
LBE muß relativ stationär sein (verglichen zu früheren Detektionen);
das Verhältnis zwischen LBE und HBE muß in einem bestimmten Bereich liegen.
Wenn die Energiekriterien erfüllt sind, werden
Frequenz/Betragsüberprüfungen vorgenommen. Hierbei bezieht
sich der Begriff Frequenz/Betrag auf die komplexe Ebene (Z-
Ebene). Sobald bei einer Energie-Überprüfung oder
Frequenz/Betragsüberprüfung die Kriterien einmal nicht
erfüllt sind, werden die Frequenz/Betragskriterien auf einen
größeren Bereich umgeschaltet. Dieser Grobbereich bleibt
bestehen, bis erstmals sowohl Energie als auch
Frequenz/Betragskriterien erfüllt sind.
Wenn auch die Frequenz/Betragskriterien erfüllt sind, die
individuell für jede Frequenz abgestimmt sein können, wird
der den Frequenzen entsprechende Zahlen- bzw. Zeichenwert
entsprechend der DTMF-Standardisierung bestimmt, und die
Frequenz/Betragskriterien werden auf einen engeren Bereich
(Feinbereich) mit strengeren Anforderungen eingestellt.
Gemäß Fig. 1 ist der Regenerator 15 mit dem Decoder 14
verbunden. Vorzugsweise bildet der Generator 15 einen Teil
des Decoders 14. Aus Gründen der Anschaulichkeit, nicht der
Einschränkung, ist der Regenerator 15 an das Ausgabegerät 16
angeschlossen. Der Decoder 14 wird durch eine
Übertragungseinrichtung 13 von dem Coder 12 gespeist, der
sein Signal von einem Eingangsgerät 11 empfängt.
Gemäß Fig. 2 enthält der Regenerator 15 einen Detektor 17 und
einen Generator 18. Der Detektor 17 enthält einen
Tiefpaßfilter 1 und einen Hochpaßfilter 2, um die
Hochfrequenzgruppe des DTMF-Signals von der
Tieffrequenzgruppe zu trennen. Für beide Gruppen sind
Einrichtungen 3 und 4 zur Aktualisierung (update) der
Parameter (Autocorrelationskoeffizienten und Energien)
angeordnet. Die Einrichtungen 6, 7 dienen dem Vergleich der
Parameter, die ein mögliches DTMF-Signal repräsentieren mit
Energie und Frequenz/Betragskriterien und der Bestimmung
eines Zeilen- und eines Spaltentones. Von beiden Werten wird
eine mögliche DTMF-Ziffer oder Zeichen (allgemein i. F. mit
"Zeichen" benannt) bestimmt und hinsichtlich seiner korrekten
Folge mit früheren möglichen DTMF-Zeichen in einer DTMF-
Zeichenvalidierungseinheit 8 überprüft. Wenn ein mögliches
DTMF-Zeichen in korrekter Folge gefunden wird, wird dieses
zur Steuerung des Generators 18 verwendet. Der Generator 18
enthält einen DTMF-Generator (Ton-Generator) 9, ein
Verzögerungsglied 5 und einen Multiplexer 10, der einen DTMF-
Ton ausgibt, wenn ein DTMF-Signal detektiert wurde,
anderenfalls das decodierte Signal 19 ausgibt.
Gemäß einer speziellen Ausführung des erfindungsgemäßen
Detektors ist hierfür ein Algorithmus vorgesehen, mit dem der
Generator gesteuert wird. Eingangssignal des Algorithmus ist
ein sample 21, das vom Ausgang des Decoders kommt. Der
Detektor arbeitet nach einem sample-by-sample Verfahren,
obwohl eine Detektion nur nach jeweils L samples gemacht
wird. Dies wird durch das Setzen eines Anfangswertes 31 für L
ein Herunterzählen für jedes sample 29 und einen Vergleich
gegen Null 30 gewährleistet. Durch eine Einrichtung 22, die
entweder den Wert "true" oder "false" aufweist, einerseits in
den Bereich, in dem die Bestimmung der
Autocorrelationskoeffizienten und der Energieabschätzung
erfolgt oder alternierend in den Bereich, in dem die
Detektion eines DTMF-Signals vorgenommen werden soll,
verzweigt. Die Einrichtung 22 wird bei jedem einkommenden
sample auf den jeweils anderen Wert umgeschaltet. Dadurch
wird die Menge der Eingangssignale um einen Faktor 2
verringert. Hierdurch verringert sich auch die Zahl der
notwendigen Operationen.
Wenn die Einrichtung 22 den Wert "true" aufweist, wird das
Eingangssignal 21 mit einem Hochpaßfilter 25 und einem
Tiefpaßfilter 23 gefiltert. An jedem Filterausgang werden die
Autokorrelationskoeffizienten aktualisiert 24, 26. Die
Energieabschätzungen in beiden Bändern werden ebenfalls
aktualisiert 28. Sowohl die Autokorrelationskoeffizienten als
auch die Energieabschätzungen werden in einem rekursiven
Verfahren aktualisiert. LBE und HBE werden wie folgt
aktualisiert:
LBE(n) = aLBE(n-1) + (1-a)xL(n)xL(n)
HBE(n) = aHBE(n-1) + (1-a)xH(n)xH(n),
worin n der Zeitindex ist, a<1 bestimmt, wie schnell LBE und HBE aktualisiert werden und wie stark die Abweichung von LBE und HBE ist und worin xL und xH die Ausgangssignale vom Tiefpaßfilter und Hochpaßfilter sind. Die Autocorrelationskoeffizienten RL (n,i) und RH (n,i) werden in ähnlicher Weise aktualisiert:
RL(n,i) = bRL(n,i) + (1-b)xL(n)*xL(n-i),i=0,1,2
RH(n,i) = bRH(n,i) + (1-b)xH(n)*xH(n-i),i=0,1,2.
LBE(n) = aLBE(n-1) + (1-a)xL(n)xL(n)
HBE(n) = aHBE(n-1) + (1-a)xH(n)xH(n),
worin n der Zeitindex ist, a<1 bestimmt, wie schnell LBE und HBE aktualisiert werden und wie stark die Abweichung von LBE und HBE ist und worin xL und xH die Ausgangssignale vom Tiefpaßfilter und Hochpaßfilter sind. Die Autocorrelationskoeffizienten RL (n,i) und RH (n,i) werden in ähnlicher Weise aktualisiert:
RL(n,i) = bRL(n,i) + (1-b)xL(n)*xL(n-i),i=0,1,2
RH(n,i) = bRH(n,i) + (1-b)xH(n)*xH(n-i),i=0,1,2.
Um eine schnelle Energieabschätzung und verläßliche
Autorcorrelationskoeffizienten zu bekommen, ist normalerweise
a<b<1. Nach dieser Aktualisierung wird der Zähler für die
samples um 1 verringert 29, und der Algorithmus kehrt in
seinen Ausgangszustand zurück, was bedeutet, daß er bereit
ist, das nächste hereinkommende sample aufzunehmen. Wenn die
Einrichtung 22 "false" ist, wird der sample-Zähler
überprüft 30. Wenn der sample-Zähler ungleich Null ist, kehrt
der Algorithmus zurück. Wenn der sample-Zähler gleich Null
ist, wird dieser Wert auf den vorbestimmten Anfangswert L
zurückgesetzt 31. L wird durch die minimale Tonlänge des
DTMF-Signals bestimmt. Jeweils zweimal L samples müssen
vollständig in die minimale Tonlänge hineinpassen. Dieses
Erfordernis wurde aufgestellt, um die Detektion weniger
anfällig gegen gestörte samples zu machen.
In dem Algorithmus werden fünf Energieüberprüfungen 32, 33,
34, 35, 36 vorgenommen. Wenn LBE kleiner als ein Grenzwert T1
ist, wird der Algorithmus mit B fortgesetzt. Wenn HBE kleiner
als ein Grenzwert T2 ist, wird der Algorithmus ebenfalls am
Punkt B fortgesetzt. Die Energieüberprüfungen 32 und 33 geben
das Erfordernis einer unteren Grenze der DTMF-Tonamplitude
wieder. Durch diese beiden Tests werden alle Signale
aussortiert, die mit größter Wahrscheinlichkeit keine DTMF-
Töne sind. Wenn das Verhältnis zwischen LBE und einem
früheren LBE-Wert (LBE old) größer als ein Betrag T3 ist,
wird der Algorithmus an Punkt B fortgesetzt. Diese
Überprüfung wird vorgenommen, um festzustellen, ob die
Energie plötzlich abfällt, was durch Beendigung eines DTMF-
Tones geschehen kann. Wenn das Verhältnis zwischen LBE und
HBE größer als ein Grenzwert T4 ist, wird der Algorithmus an
Punkt B fortgesetzt. Wenn das Verhältnis zwischen HBE und LBE
größer ist als ein Grenzwert T5 wird der Algorithmus an Punkt
B fortgesetzt. Diese beiden Tests stellen sicher, daß die
Energiedifferenz in der Hochfrequenzgruppe und der
Tieffrequenzgruppe innerhalb bestimmter Grenzen ist.
Anderenfalls wird der Algorithmus am Punkt B fortgesetzt.
Gemäß Fig. 4 werden am Punkt B die
Autokorrelationskoeffizienten auf Null gesetzt; die Kriterien
für die Frequenzbetragsüberprüfung werden auf den groben
Bereich umgeschaltet und das mögliche Zeichen D(k) wird auf
"invalid" 49 gesetzt. Die Autokorrelationskoeffizienten
werden auf Null gesetzt, damit für die nächste Detektion eine
verläßlichere Abschätzung möglich ist. Wenn der Algorithmus
an Punkt A fortsetzt, wird der Zeilenton (Hochfrequenzgruppe)
berechnet. Die Berechnung basiert auf den
Autokorrelationskoeffizienten RH (n,i). Mit Hilfe der
Autokorrelationskoeffizienten wird ein Satz abgeleiteter LPC-
Parameter berechnet. Diese abgeleiteten LPC-Parameter
entsprechen den dominantesten Frequenzen und Beträgen. Alle
möglichen Zeilentöne haben zwei Frequenz- und
Betragsgrenzwerte, von denen einer große Frequenz- und
Betragsabweichungen (Grobwerte) und der andere nur kleine
Frequenz- und Betragsabweichungen (Feinwerte) erlauben. Diese
Grenzwerte können individuell für jede der zu überprüfenden
Frequenz/Betragswerte eingestellt sein. Die abgeleiteten LPC-
Parameter werden auf Übereinstimmung mit einem der Frequenz-
und Betragsgrenzwerte überprüft. Wenn die Grenzwerte
eingehalten werden, wird der Spaltenton auf einen gültigen
Wert gesetzt, der der Spaltenfrequenz entspricht.
Anderenfalls wird er auf einen ungültigen Wert gesetzt 37.
Wenn der Spaltenton ungültig ist, wird der Algorithmus an
Punkt B fortgesetzt. Das gleiche Verfahren wird für den
Zeilenton angewendet, wobei die
Autorkorrelationskoeffizienten RL (n,i) für die
Niedrigfrequenzgruppe verwendet werden. Für diese gibt es
ebenfalls verschiedene Frequenz- und Betragswerte (Grobwerte
und Feinwerte). Beide können jeweils individuell für jede
Frequenz/Betrag eingestellt sein. Wenn der Zeilenton ungültig
ist, wird der Algorithmus an Punkt B fortgesetzt. Falls beide
Töne gültig sind, wird die Grenzwerttabelle für die
Frequenz/Betragsüberprüfung auf Feinwerte umgeschaltet 41,
die für die nächste Detektion verwendet werden, weil ein
möglicher DTMF-Ton detektiert wurde. Spalten- und Zeilenton
werden kombiniert, um ein mögliches gültiges Zeichen D(k) 42
zu bilden. Der abschließende Schritt in der Detektierung ist
eine Zeichenvalidierung, die sowohl für die möglichen
gültigen Zeichenwerte als auch für die ungültigen
Zeichenwerte durchgeführt wird. Die Validierung wird mit den
drei jüngsten möglichen Zeichen D(k), D(k-1) und D(k-2)
durchgeführt. Wenn D(k) = D(k-2) ist, würde entweder kein
neues Zeichen detektiert 43, oder zwei aufeinanderfolgende
Zeichen sind nicht gleich, und der Algorithmus kehrt zurück.
Wenn D(k) < < D(k-1) ist, ist das Erfordernis von zwei
aufeinanderfolgenden Zeichen gleichen Wertes nicht erfüllt,
und der Algorithmus kehrt zurück. Anderenfalls wird der Wert
von D(k) überprüft 45. Wenn D(k) ungültig ist, wird eine
Variable LDD (last detected digit) auf ungültig gesetzt, und
die Variable DD (detected digit) wird auf ungültig gesetzt
46, und der Algorithmus kehrt zurück. Wenn D(k) gültig ist,
wird LDD überprüft 47. Wenn LDD gültig ist, liegt eine Folge
von Zeichen ohne die erforderliche Pause zwischen DTMF-
Signalen vor, und der Algorithmus kehrt zurück. Wenn LDD
ungültig ist, wird LDD auf gültig gesetzt, und DD wird auf
den gültigen Wert des Zeichens D(k) gesetzt 48, und der
Algorithmus kehrt zurück. DD wird nur verändert, wenn eine
Folge von zwei gültigen und gleichen Zeichen in Kombination
mit zwei ungültigen Zeichen auftritt.
Der Algorithmus stellt sicher, daß wenn DD auf ungültig
gesetzt wurde, bevor der Algorithmus aufgerufen wird, dieser
nur einen gültigen Wert DD herausgibt, wenn nur einmal ein
neuer DTMF-Ton detektiert ist. Wenn DD von Aufruf zu Aufruf
des Algorithmus nicht geändert wird, wird DD ausgegeben, so
lange das DTMF-Signal detektiert wird. Letztere Lösung wird
bevorzugt in Verbindung mit dem DTMF-Regenerator.
Die Eingabe des DTMF-Generators 18 ist gemäß Fig. 5 der Wert
DD und die aufgenommenen samples x(n). Da der Detektor nur
alle L samples eine Detektierung macht und zwei
aufeinanderfolgende Detektierungen benötigt, um ein gültiges
Zeichen zu bilden, gibt es eine eine inhärente Verzögerung
durch die Detektierung. Die theoretische maximale Größe
dieser Verzögerung ist 3L, obwohl die tatsächliche maximale
Verzögerung kleiner als 3L, aber größer als 2L sein wird. Der
DTMF-Generator 18 muß diese Verzögerung kompensieren, damit
sprachentzerrte DTMF-Töne nicht von einem angeschlossenen
Gerät verpaßt werden. Der DTMF-Generator besteht aus einem
Verzögerungsglied 50, einem Tongenerator 51 und einem
Multiplexer 52. Die Größe des Verzögerungsgliedes ist 3L
samples entsprechend der theoretischen maximalen Verzögerung.
Eingangsgröße für das Verzögerungsglied ist das
Ausgangssignal vom Decoder x(n), und Ausgangsgröße des
Verzögerungsgliedes ist x(n-3L), welches relativ gesehen ein
altes Ausgangssignal von dem Decoder ist. So lange DD
ungültig ist, wählt der Multiplexer 52 den Ausgang vom
Verzögerungsglied. So lange DD gültig ist, wählt der
Multiplexer den Ausgang vom Tongenerator 51. Der Tongenerator
erzeugt den DTMF-Ton, der dem Wert DD entspricht. Auf diese
Weise wird kein sprachcodierter DTMF-Ton verpaßt.
Claims (13)
1. Sprachdecodierungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß
Einrichtungen (15) zur Regenerierung eines Standard-DTMF-
Signals aus einem Eingangssignal, das ein verzerrtes
DTMF-Signal enthält, angeordnet sind.
2. Sprachdecodierungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (15) zur
Regenerierung eines Standard-DTMF-Signals Einrichtungen
zur Detektierung (17) eines DTMF-Signals und
Einrichtungen zur Generierung (18) eines Standard-DTMF-
Signals enthalten.
3. Sprachdecodierungssystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (18) zur
Generierung eines Standard-DTMF-Signals einen
Tongenerator (51) enthalten, der mit den
Einrichtungen (17) zur Detektierung eines DTMF-Signals
verbunden ist, sowie ein Verzögerungsglied (50), das mit
dem Eingangssignal verbunden ist, sowie einen Multiplexer
(52), der mit dem Verzögerungsglied (50), mit dem
Tongenerator (51) und mit den Einrichtungen zur
Detektierung eines DTMF-Signals (17) verbunden ist.
4. Sprachdecodierungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Detektierung
(17) eines DTMF-Signals aus dem Eingangssignal
Einrichtungen (1, 2) enthalten, mit denen das
Eingangssignal in eine Hochfrequenz und in eine
Niederfrequenzgruppe getrennt werden kann sowie
Einrichtungen zur Bestimmung von
Autokorrelationskoeffizienten und Energien (3, 4) für
beide Frequenzgruppen sowie Einrichtungen zum Vergleich
der Energien für beide Gruppen mit vorbestimmten
Grenzwerten sowie Einrichtungen zum Vergleich der
Frequenzgruppen mit festgelegten Frequenz- und
Betragskriterien sowie Einrichtungen für die Berechnung
eines Zeichens (6, 7) aus beiden Frequenzgruppen sowie
Einrichtungen (8) zum Vergleich dieses Zeichens mit
früheren Zeichen.
5. Verfahren zur Regenerierung eines Standard-DTMF-Signals
aus einem Eingangssignal, das ein verzerrtes DTMF-Signal
enthält und zur Kontrolle eines Generators, dadurch
gekennzeichnet, daß das verzerrte DTMF-Signal detektiert
wird, das detektierte DTMF-Signal auf korrekte Abfolge
mit früheren detektierten DTMF-Signalen überprüft wird,
das bei Vorliegen einer korrekten Folge von detektierten
DTMF-Signalen ein detektiertes Zeichen DD gebildet wird,
das ein DTMF-Generator mit dem detektierten Zeichen
gesteuert wird, um ein Standard-DTMF-Signal zu bilden,
daß der Ausgang dieses DTMF-Generators und das
Eingangssignal in einen Mutiplexer eingegeben werden und
der Ausgang des Multiplexers von dem detektierten Zeichen
DD gesteuert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
als Eingangssignal (21) der digitale Ausgang eines
Decoders verwendet wird, daß zur Detektierung des
verzerrten DTMF-Signals jedes zweite digitale
Ausgangssignals des Decoders als sample genommen wird
(22), diese samples gefiltert werden (23, 25), um eine
Hochfrequenzgruppe an samples von einer
Niedrigfrequenzgruppe von samples zu trennen,
Autorkorrelationskoeffizienten (24, 26) und
Energieabschätzungen (28) rekursiv aktualisiert werden
für beide Frequenzgruppen, daß die samples gezählt werden
(29), nach einer bestimmten Anzahl von samples die
Energieabschätzungen auf Übereinstimmung mit
vorbestimmten Kriterien überprüft (32, 33, 34, 35, 36)
wird, bei Übereinstimmung mit den Energiekriterien aus
dem Autokorrelationskoeffizienten Frequenz und
Betragswerte bestimmt werden (37), diese Frequenz- und
Betragswerte auf Übereinstimmung mit vorbestimmten
Kriterien überprüft werden, bei Übereinstimmung mit
diesen Kriterien ein mögliches gültiges Zeichen, (37, 39)
anderenfalls ein mögliches ungültiges Zeichen gebildet
wird (49), Überprüfung dieser Zeichen auf eine
erforderliche Abfolge nach früheren Zeichen gleichen
Wertes, Überprüfung aufeinanderfolgender Zeichen gleichen
Wertes (43, 44) auf Kombination mit zwei
aufeinanderfolgender gültiger Zeichen mit zwei
aufeinanderfolgender ungültiger Zeichen (45, 46, 47),
worauf, falls diese Kombination gefunden wird, ein
detektiertes Zeichen DD festgestellt wird (48) und ein
neues sample erwartet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Autokorrelationskoeffizienten auf Null gesetzt (49)
werden, wenn die Energie oder Frequenz/Betragskriterien
nicht erfüllt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Frequenz/Betragsüberprüfungen (37, 39) mit
individuellen Kriterien für jede Frequenz und Betrag
durchgeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß nach Bestimmung eines möglichen gültigen Zeichens die
Frequenz und Betragskriterien auf einen Feinwert (41)
gesetzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überprüfung der korrekten Abfolge von möglichen
gültigen oder möglichen ungültigen Zeichen auf die drei
jüngsten Zeichen D(k), D(k-1), D(k-2) (43, 44, 45)
angewendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
kein detektiertes Zeichen festgestellt wird, wenn
D(k-2) = D(k) ist, kein detektiertes Zeichen festgestellt
wird, wenn D(k-1) ungleich D(k) ist und kein detektiertes
Zeichen festgestellt wird, wenn zusätzlich D(k) ungültig
ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
für ein gültiges Zeichen D(k) eine Variable LDD auf
gültig gesetzt wird und eine Variable DD auf gültig
gesetzt wird (48), wenn LDD ungültig war (47).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
DD an einen Tongenerator (51) und einen Multliplexer (52)
übergeben wird, die samples an ein Verzögerungsglied (50)
übergeben werden, das um den dreifachen Betrag der
festgelegten Anzahl von samples verzögert, daß der
Ausgang des Multiplexers (52) von DD gesteuert wird,
wobei die samples ausgegeben werden, so lange DD ungültig
ist, anderenfalls das Signal vom Tongenerator (51)
ausgegeben wird.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914126815 DE4126815A1 (de) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Sprachdecodierungssystem mit dtmf-regenerator und verfahren zur regenerierung eines dtmf-signals |
DE59209938T DE59209938D1 (de) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Sprachdekodierung mit einem DTMF-Regenerator und Verfahren zur Regenerierung eines DTMF-Signals |
ES92250207T ES2169024T3 (es) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Decodificacion de lenguaje con un regenerador dtmf y procedimiento para la regeneracion de una señal dtmf. |
EP92250207A EP0528505B1 (de) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Sprachdekodierung mit einem DTMF-Regenerator und Verfahren zur Regenerierung eines DTMF-Signals |
AT92250207T ATE210359T1 (de) | 1991-08-09 | 1992-08-07 | Sprachdekodierung mit einem dtmf-regenerator und verfahren zur regenerierung eines dtmf-signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914126815 DE4126815A1 (de) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Sprachdecodierungssystem mit dtmf-regenerator und verfahren zur regenerierung eines dtmf-signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4126815A1 true DE4126815A1 (de) | 1993-02-11 |
Family
ID=6438250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914126815 Withdrawn DE4126815A1 (de) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Sprachdecodierungssystem mit dtmf-regenerator und verfahren zur regenerierung eines dtmf-signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4126815A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19548488A1 (de) * | 1994-12-30 | 1996-07-04 | Mitel Corp | Aktive parallele Ziffernlösch-Wähleinrichtung |
US6868156B1 (en) * | 1999-03-05 | 2005-03-15 | Cisco Technology, Inc. | Non-voice signal repeater for speech coders |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3211980A1 (de) * | 1982-03-31 | 1983-10-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur decodierung frequenzcodierter signale |
DE2948676C2 (de) * | 1978-12-07 | 1984-11-29 | Western Electric Co., Inc., New York, N.Y. | Detektor für Mehrfrequenzzeichen |
-
1991
- 1991-08-09 DE DE19914126815 patent/DE4126815A1/de not_active Withdrawn
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8130 | Withdrawal |