專(zhuān)利名稱：變換編碼器與變換譯碼器及其輸出的調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中的變換編碼器與變換譯碼器。
本發(fā)明更涉及數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中對(duì)變換編碼器的輸出信號(hào)和譯碼器輸出信號(hào)的調(diào)整方法。
語(yǔ)音頻率信號(hào)(即語(yǔ)言信號(hào))，數(shù)據(jù)信號(hào)，信令，都編成數(shù)字比特碼，在數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)或無(wú)線電電話系統(tǒng)的一個(gè)數(shù)字式基站系統(tǒng)(DBSS)的數(shù)據(jù)通道上傳輸。某些基站系統(tǒng)部件是這樣執(zhí)行處理數(shù)據(jù)通道的，它對(duì)語(yǔ)言信號(hào)進(jìn)行整形。這種整形可以是放大、衰成和截去信號(hào)電平的尖頂。
在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通道上傳輸?shù)恼Z(yǔ)言信號(hào)都是經(jīng)過(guò)放大的，為的是使用戶站的用戶或者是使電訊網(wǎng)的用戶能具有足夠的信號(hào)強(qiáng)度。除放大之外，典型的做法是，信號(hào)還必須經(jīng)過(guò)變換編碼和變換譯碼，例如用LTP(長(zhǎng)周期預(yù)編碼法)或RPE(常規(guī)脈沖激勵(lì)法)以及LPC(線性預(yù)編碼法)進(jìn)行變換編碼和變換譯碼。GSM系統(tǒng)通常采用綜合法，即RPE—LTP—LPC法，例如在M.Monly和M.B.Pautet合著的“移動(dòng)通信用GSM系統(tǒng)”(49 rue LouiseBruneau，Palaiseau F—91120，1992年版，第155—162頁(yè))中就敘述了這一方法。這一方法的更詳細(xì)的敘述可在GSM06.10(ETSI，1990年1月，GSM全速率語(yǔ)言編碼技術(shù)”，第93頁(yè))中找到。這些方法對(duì)被編碼的信號(hào)中出現(xiàn)的幅度急劇變化和超出允許幅度范圍的情況進(jìn)行處理，使得收到信號(hào)并因而聽(tīng)到語(yǔ)音的用戶經(jīng)受得起語(yǔ)音的強(qiáng)烈干擾和畸變。這是一個(gè)重要問(wèn)題，尤其是在GSM系統(tǒng)中，為使用戶聽(tīng)到的傳輸信號(hào)有一個(gè)較高的強(qiáng)度，送達(dá)用戶的信號(hào)都是被放大了的。
本發(fā)明的目的是提供一種方法和一個(gè)系統(tǒng)，用這利方法和系統(tǒng)，能夠放大電訊系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)，而信號(hào)幅度不會(huì)被放大到超出電訊系統(tǒng)使用的傳輸設(shè)備和編碼設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍的程度。
本發(fā)明因而涉及到數(shù)字式無(wú)線電話系統(tǒng)中的變換編碼器，包括一個(gè)用于把已經(jīng)壓擴(kuò)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換成線性信號(hào)的擴(kuò)張器；一個(gè)用于把線性化的信號(hào)編成編碼形式的編碼器；以及一個(gè)用于放大已擴(kuò)信號(hào)的放大器。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的數(shù)字式移動(dòng)式無(wú)線電話系統(tǒng)的這種新式變換編碼器，其特征在于它更包括一個(gè)監(jiān)控器，用于監(jiān)測(cè)線性化信號(hào)的幅度并控制所述放大器，使得放大器產(chǎn)生的信號(hào)正好是所要電平的信號(hào)。
本發(fā)明也涉及到數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中的變換譯碼器，包括一個(gè)用于把已編成碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成線性形式的解碼器；一個(gè)用于放大線性數(shù)據(jù)的放大器；以及一個(gè)用于壓擴(kuò)放大過(guò)的線性數(shù)據(jù)的壓擴(kuò)器。本發(fā)明的譯碼器，其特征在于它更包括一個(gè)電平監(jiān)控器，用于監(jiān)測(cè)線性化信號(hào)的幅度和控制所述放大器，使得放大器所產(chǎn)生的信號(hào)正好是所要電平的信號(hào)。
本發(fā)明更涉及到一種用于調(diào)整數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中變換編碼器的輸出信號(hào)的方法，在該輸出信號(hào)中，經(jīng)壓擴(kuò)過(guò)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被擴(kuò)成線性信號(hào)，而線性信號(hào)則是編成碼的信號(hào)。本方法的特征在于它更包括測(cè)量線性化信號(hào)的幅度，以及根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整對(duì)加到語(yǔ)言編碼器上的信號(hào)的放大倍數(shù)。
本發(fā)明也涉及到一種用于調(diào)整數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中變換譯碼器的輸出信號(hào)的方法，在該輸出信號(hào)中，編過(guò)碼的數(shù)據(jù)被編成線性形式，線性數(shù)據(jù)則是被放大過(guò)的，而放大的線性數(shù)據(jù)又是經(jīng)過(guò)壓擴(kuò)的。本方法的特征在于測(cè)量線性信號(hào)的幅度，以及根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整線性化信號(hào)的放大倍數(shù)。
本發(fā)明基于這樣的想法，即信號(hào)強(qiáng)度在數(shù)字基站系統(tǒng)都已被用電平調(diào)節(jié)器調(diào)整過(guò)。在本發(fā)明中，語(yǔ)言頻率信號(hào)，比如語(yǔ)言和音樂(lè)(以下提到時(shí)均指語(yǔ)言信號(hào))，都是放大過(guò)的，并且幅度都是調(diào)整過(guò)的。調(diào)整依據(jù)的事實(shí)是，基站系統(tǒng)的編碼部件或信號(hào)處理部件根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度及其變化進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明的方法和設(shè)備的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，信號(hào)受控于基本的放大倍數(shù)，這就改善了可聽(tīng)度，同時(shí)避免了高強(qiáng)信號(hào)的過(guò)度畸變。語(yǔ)言信號(hào)可被這樣整形，在低信號(hào)強(qiáng)度時(shí)放大信號(hào)，而在高電平時(shí)則減小放大倍數(shù)或取消放大。這就提供了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，從電信網(wǎng)絡(luò)用戶的觀點(diǎn)來(lái)看，特別是當(dāng)用戶周?chē)性肼晻r(shí)，通常當(dāng)移動(dòng)無(wú)線電話這樣的用戶站置身于行進(jìn)中的車(chē)輛上或是袖珍電話機(jī)在大批人群中使用時(shí)，工作環(huán)境都是嘈雜的，它改善了信號(hào)的可聽(tīng)度。
下面參照附圖全面敘述本發(fā)明，在附圖中，

圖1是一個(gè)說(shuō)明電訊系統(tǒng)的方框圖，按照本發(fā)明提供的設(shè)備和方法可以應(yīng)用于其中。
圖2是一個(gè)說(shuō)明變換編碼器和變換譯碼器的方框圖，按照本發(fā)明提供的設(shè)備和方法可應(yīng)用于其中。
圖3是一個(gè)說(shuō)明按照本發(fā)明提供的變換編碼器和變換譯碼器的方框圖。
圖1示出一個(gè)說(shuō)明電訊系統(tǒng)的方框圖，按照本發(fā)明提供的設(shè)備和方法可應(yīng)用于其中。
本發(fā)明所涉及的數(shù)字基站系統(tǒng)DBSS，包括一個(gè)變換編碼器TC，它轉(zhuǎn)換同一語(yǔ)言信號(hào)的兩種不同的表示法。這種轉(zhuǎn)換發(fā)生在PCM信號(hào)(64Kbit/s)和GSM信號(hào)(16kbit/s或8Kbit/s)之間，它由執(zhí)行RPE或LTP編碼法完成。PCM格式的信號(hào)同公共交換電訊網(wǎng)(PSTN)相聯(lián)，而GSM格式的信號(hào)則通過(guò)基站系統(tǒng)BSS傳播?；鞠到y(tǒng)包括一個(gè)變換編譯碼器TC，一個(gè)基站控制器BSC，和一個(gè)基站BTS，BSC控制一個(gè)或多個(gè)基站BTS。MSC是一個(gè)用于數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話網(wǎng)的交換機(jī)，用戶站MS是一臺(tái)數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話機(jī)。移動(dòng)無(wú)線電話機(jī)式或用戶站MS與基站系統(tǒng)BSS在一個(gè)載波信道上進(jìn)行通信；每一單個(gè)通道構(gòu)成載波信息總?cè)萘康囊徊糠?。一個(gè)變換編碼譯碼器TC處理幾個(gè)語(yǔ)言通道，圖中所示64kbit/s表示法是一種壓擴(kuò)的脈碼(A律或μ律)調(diào)制，它遵循CCITT的G.711建議。一個(gè)GSM信號(hào)的表示法則是在上面引用過(guò)的ETSI的GSM建議06.10和ETSI的建議08.60—“變換編碼器與速率適配器的遠(yuǎn)程控制”中定義的。單單載有有效信息的實(shí)際RPE—LTP—LPC編碼信號(hào)需要13kbit/s的容量(全速率編碼)或者6.5kbit/s左容量(半速率編碼)用于傳輸。此外，需要有3kbit/s(全速率編碼)或者1.5kbit/s(半速率編碼)左右的額外容量。這是由于在基站系統(tǒng)和變換編碼器之間的成功傳輸要求信號(hào)成幀以及某些控制和監(jiān)控功能。一個(gè)16kbit/s的信號(hào)是以猝發(fā)形式或作為一個(gè)連續(xù)的比特流在BTS和TRAU之間傳輸?shù)?，由于信?hào)已經(jīng)成幀，所以各幀在其中可以區(qū)分開(kāi)來(lái)，圖1中，各自通道的比特率在每個(gè)括號(hào)中指明。
圖2示出變換編碼/變換譯碼器TG，它處理若干個(gè)話務(wù)通道，相當(dāng)于單個(gè)的數(shù)字2048kbit/s或1,544kbit/s PCM連接。對(duì)交換機(jī)MSG和基站控制器BSC的連接放在控制、監(jiān)控與接口塊200中，塊200可以控制一個(gè)或多個(gè)變換編碼器201，每一個(gè)變換編碼器本身又可以包括一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用通道變換編碼器TRAU.1202和TRAU2203。
圖3示出一個(gè)專(zhuān)用通道變換編碼器TRAU中的各個(gè)功能單元，它們本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部份。變換編碼器TRAU構(gòu)成TC的部件，它把單個(gè)通道的表示法從PGM格式轉(zhuǎn)換成GSM格式，或者反過(guò)來(lái)。TRU可以是程序操作處理器，而且它可以有一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。它可以分成一個(gè)前向的或向下鏈接的單元D和一個(gè)反向的或向上鏈接的單元U，單元D和U可用一個(gè)單一的公共處理器實(shí)現(xiàn)或用幾個(gè)處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，使每個(gè)處理器既參與單元D又參與單元U的功能，兩個(gè)單元還可以這樣實(shí)現(xiàn)，使得每一單元用一個(gè)或多個(gè)處理器分別實(shí)現(xiàn)。在以下的正文中，和慣常一樣，參考數(shù)中的字母D均指前向或向下鏈接方向，而字母U則指反向或向上鏈接方向。
變換編碼器例如用預(yù)測(cè)編碼將來(lái)自PSTN的PCM語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成GSM信號(hào)，這一點(diǎn)發(fā)生在單元塊D中的向下鏈接方向。相應(yīng)地，在單元U中，基于預(yù)測(cè)編碼法的GSM語(yǔ)音信號(hào)在反方向或者向上鏈接方向被轉(zhuǎn)換成PCM信號(hào)。
現(xiàn)在敘述圖3所示TRAU的不同單元的功能。擴(kuò)張器ED的功能是將64kbit/s速率的PCM信號(hào)SD1轉(zhuǎn)換成速率104kbit/s即轉(zhuǎn)換成信號(hào)SD2。編碼器RPE—LTP301的功能是將104kbit/s速率的信號(hào)SD3轉(zhuǎn)換成GSM信號(hào)SD4，解碼器RPE—LTP的功能是將GSM信號(hào)SU1轉(zhuǎn)換成速率104kbit/s即轉(zhuǎn)換成信號(hào)SU2。工作在反方向即在單元U中的壓擴(kuò)器KU的功能是將104kbit/s的信號(hào)SU3轉(zhuǎn)換成64kbit/s的PCM信號(hào)SU4，TRAU裝置通過(guò)IPD接口連接到高電平單元，PCM信號(hào)就是通過(guò)IPD進(jìn)入TRAU裝置，另外，TRAU裝置還通過(guò)一個(gè)IGD接口連接到高電平單元，GSM就通過(guò)它離開(kāi)TRAU裝置。IGU是一個(gè)接口，在其中，GSM信號(hào)沿反方向即向上鏈接方向從高電平單元進(jìn)入TRAU裝置。相應(yīng)地，IPU是一個(gè)接口，在其中，PCM信號(hào)離開(kāi)TRAU裝置。此外，相應(yīng)于本發(fā)明的系統(tǒng)，包括電平監(jiān)控單元，用TD指明沿向下鏈接方向，用TU指明沿向上鏈接方向，包括相應(yīng)的放大器VD和VU，緩沖器PD和PU，狀態(tài)存儲(chǔ)器AD，AD′，AU，AU′，SPD和SPU，可以把它們放置在任一單元里或在兩個(gè)單元內(nèi)都放。電平監(jiān)控單元TD的功能是監(jiān)測(cè)信號(hào)SD2的幅度，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整放大量AD。電平監(jiān)控單元TU的功能是監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)SU2，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整放大量AU′，另外，可先放大信號(hào)，然后測(cè)量信號(hào)電平和調(diào)整放大倍數(shù)。放大器VD的功能是將信號(hào)SD2整形成信號(hào)SD3，使得信號(hào)SD3代表一個(gè)已被放大到所要幅度的信號(hào)，相應(yīng)地，反向放大器VU的功能是將信號(hào)SU2整形成信號(hào)SU3，使得信號(hào)SU3代表一個(gè)所要求的放大信號(hào)。緩沖器PD的功能是儲(chǔ)存一個(gè)線性化104kbit/s格式信號(hào)(或者是1544kbit/s系統(tǒng)中的112kbit/s格式信號(hào))(SD2，SD3)，直到這些信號(hào)被加到RPE—LTP—LPC編碼器301為止。緩沖器PU的功能是將104kbit/s格式信號(hào)(SU2，SU3)儲(chǔ)存到它被加到壓擴(kuò)器KU為止。AD是單元D的一個(gè)基準(zhǔn)放大量，它是在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就確定好了的，AU′是單元U的基準(zhǔn)放大量，它是在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就確定好了的AU′是單元U的當(dāng)前的大量放大量AU′由電平監(jiān)控單元確定，并且供給放大器VU使用。AD′是單元D的當(dāng)前放大量，它由電平監(jiān)控單元確定，并供放大器VD使用。SPD是單元D的放大倍數(shù)調(diào)整步幅，它是在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就確定好了的，SPU是單元U的放大倍數(shù)調(diào)整步幅，它是在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就確定好了的。LD是用于單元D的算術(shù)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的讀數(shù)要和極限值RD比較，計(jì)數(shù)器LD的讀數(shù)正比于支持減小放大倍數(shù)的信號(hào)的數(shù)目。算術(shù)計(jì)數(shù)器LU專(zhuān)用于單元U，其讀數(shù)要和極限值RU比較。計(jì)數(shù)LU的讀數(shù)正比于支持減小放大倍數(shù)的信號(hào)的數(shù)目。極限數(shù)RD是一個(gè)在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就指定給單元D的數(shù)值，指定的極限值RD越大，放大量AD′沿負(fù)方向變化越慢，即放大倍數(shù)減小得越慢，這種情況甚至發(fā)生在遇到高電平信號(hào)的時(shí)候，不過(guò)遇到的高電平信號(hào)數(shù)量越大，放大倍數(shù)減小得越慢，RU是一個(gè)在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就指定給單元U的數(shù)值，指定的極限值RU越大，放大量AU′向負(fù)方向的變化越慢，甚至在遇到高電平信號(hào)時(shí)也是如此，遇到高電平信號(hào)越頻繁，放大倍數(shù)減小得越快，PAD是一個(gè)用于單元D的算術(shù)計(jì)數(shù)器，其讀數(shù)與一個(gè)輔助極限位PHD相比較，計(jì)數(shù)器PAD的讀數(shù)正比于支持增加放大倍數(shù)的信號(hào)數(shù)目。算術(shù)計(jì)數(shù)器PAU專(zhuān)用于單元U，其讀數(shù)要和極限值PHU比較。計(jì)數(shù)器PAU的讀數(shù)正比于支持增加放大倍數(shù)的信號(hào)的數(shù)目，即如說(shuō)，讀數(shù)越大，則支持增加放大倍數(shù)的信號(hào)數(shù)目越大。PHD是一個(gè)在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就指定給單元D的數(shù)值，指定的PHD越大，放大量AD′沿正方向變化越慢，亦即放大倍數(shù)增加得越慢，亦即放大倍數(shù)增加得越慢，即使沒(méi)有遇到高電平信號(hào)也如此。PHU是一個(gè)在TRAU一開(kāi)機(jī)時(shí)就指定給單元U的數(shù)值，指定的PHU越大，AU′沿正方向變化越慢，亦即放大倍數(shù)增加得越慢，即使沒(méi)有遇到高電平信號(hào)也是如此。
64kbit/s信號(hào)SD1和SU4由一個(gè)樣本序列組成，取樣周期為8KHz，每個(gè)樣本含8位二進(jìn)制碼。
104kbit/s信號(hào)代表一個(gè)基于信號(hào)強(qiáng)度的線性編碼PCM信號(hào)，因此，各信號(hào)SD2，SD3，SU2，以及SU3均由一個(gè)樣本序列組成，取樣周期為8KHz，每個(gè)樣本含13比特，在2,048kbit/s系統(tǒng)中，樣本的值在-4,032和+4,032之間的范圍內(nèi)變化，而在1,544kbit/s系統(tǒng)(十進(jìn)制數(shù)系統(tǒng))中，則在-8,031和+8,031之間的范圍內(nèi)變化。在TRAU的內(nèi)部計(jì)算中，-4,095與+4,095之間(2,048kbit/s)和-8,192與+8,192之間(1,544kbit/s)的數(shù)值都可能出現(xiàn)。以下將把最大值和最小值記作+AM和-AM，AM可這樣選擇，使它或者表示線性104kbit/s PCM的極值，或者表示TRAU內(nèi)部計(jì)算的相應(yīng)極值。
傳輸GSM信號(hào)和PCM信號(hào)的通道，不僅可以傳送實(shí)際的語(yǔ)言信號(hào)，而且也可傳送其他諸如數(shù)字字符碼之類(lèi)的信令。在本發(fā)明中，放大方法允許其他信令信息通過(guò)TRAU，不受任何放大和修整。
在向下鏈接方向，與本發(fā)明相應(yīng)的電平調(diào)節(jié)方法1和方法2，旨在避免一種情況，在該情況下，信號(hào)SD3即RPE—LTP—LPC編碼器的輸入由于信號(hào)SD1(即PCM信號(hào))過(guò)強(qiáng)而畸變。為達(dá)到這一點(diǎn)，放大器VD監(jiān)測(cè)信號(hào)SD2和SD3的強(qiáng)度，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整自身的放大量。于是，電平監(jiān)控器TD或TU就可用于調(diào)整放大量。收到過(guò)強(qiáng)信號(hào)時(shí)，電平調(diào)整使放大倍數(shù)減少一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?。換句話說(shuō)，當(dāng)接連收到若干顯示信號(hào)電平太高的信號(hào)時(shí)，放大倍數(shù)就進(jìn)一步減小。
利用計(jì)數(shù)器LD來(lái)做到這一點(diǎn)，每當(dāng)檢測(cè)到高信號(hào)電平時(shí)，例如當(dāng)信號(hào)在接連幾個(gè)樣本中處于最大值或最小值時(shí)，計(jì)數(shù)器遞增一個(gè)數(shù)。若LD的讀數(shù)超過(guò)極限值RD，則放大量AD′減小某一數(shù)值，例如步幅SPD，計(jì)數(shù)器LD同時(shí)置零。
而且，若電平監(jiān)控器TD在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到過(guò)強(qiáng)的信號(hào)值，則放大量開(kāi)始再次增加。然而，如果再次收到高強(qiáng)信號(hào)而放大量又是增長(zhǎng)的話，放大倍數(shù)就減小，同樣地，如果在足夠長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，放大倍數(shù)已經(jīng)增長(zhǎng)，達(dá)到了基準(zhǔn)放大量，舉例來(lái)說(shuō)，計(jì)數(shù)器LD因而照預(yù)定的周期遞減1，直到等于零為止，不過(guò)，可能由于高強(qiáng)信號(hào)而發(fā)生LD在一個(gè)周期內(nèi)遞增的情況。當(dāng)LD為零時(shí)，計(jì)數(shù)器PAD遞增1，若PAD超過(guò)PHD值，則放大倍數(shù)AD′增加一個(gè)SPD，同時(shí)，PAD置零，即它的讀數(shù)顯示LD為零的時(shí)間有多長(zhǎng)，并在它為零一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)期之后，就知道放大倍數(shù)該增加了。換句話說(shuō)，計(jì)數(shù)器LD和PAD是這樣用的，使得放大倍數(shù)朝向其基準(zhǔn)值調(diào)整。
一檢測(cè)到通話結(jié)束，放大倍數(shù)就置到其基準(zhǔn)值，所有計(jì)數(shù)器均置零，以等待新的通話。相應(yīng)地，當(dāng)通話終結(jié)時(shí)，由于單元U檢測(cè)到僅含1的信號(hào)(故障狀態(tài))或接收的空閑信號(hào)(通話已結(jié)束)，TU收到一個(gè)來(lái)自單元U的通知。
在向上鏈接方向，兩種調(diào)節(jié)方法旨在避免一種情況，在該情況下，信號(hào)SU4(即PCM信號(hào))由于信號(hào)SU2即RPE—LTP—LPC解碼器的輸出有一個(gè)高強(qiáng)度而畸變。為做到這一點(diǎn)，放大器VU監(jiān)測(cè)信號(hào)SU2或SU3的強(qiáng)度，同時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果，比方說(shuō)，由電平調(diào)節(jié)器完成調(diào)整放大量。其他細(xì)節(jié)參考對(duì)向下鏈接方向的敘述。
方法2不同于方法1的地方如下預(yù)定長(zhǎng)度的樣本序列系由預(yù)定周期的PCM信號(hào)衍生而來(lái)，并且樣本值被乘了放大量AD′倍，如果被乘過(guò)的信號(hào)中出現(xiàn)太高的值，它就找出這些值太高到什么程度，AD′則相應(yīng)地減小，用這個(gè)辦法，AD′置一數(shù)值，在此數(shù)值上太大的畸變無(wú)法通過(guò)。當(dāng)必須把AD′調(diào)到一個(gè)較小的數(shù)值時(shí)，就把相應(yīng)的計(jì)數(shù)器PAD置零，防止一切增加AD′的瞬向處理運(yùn)算。換句話說(shuō)，讀入信號(hào)SD2的樣本并乘以AD′，就給出信號(hào)SD2′，如果出現(xiàn)太高的電平，則AD′改變，就給出一個(gè)新的SD2′。若這一個(gè)合適，AD′就有一個(gè)合適的數(shù)值，從而，SD2′就正好是所需要的信號(hào)。如果多次出現(xiàn)太高電平，則計(jì)數(shù)器PAD置零，防止任何不必要的增加放大倍數(shù)，以使放大倍數(shù)減下來(lái)。如果在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)，放大倍數(shù)沒(méi)有減小，它就開(kāi)始向基準(zhǔn)值調(diào)整。換句話說(shuō)，計(jì)數(shù)器PAD照預(yù)定周期遞增。在PAD超過(guò)某一數(shù)據(jù)(PHD)后，它就建議增加放大倍數(shù)，PAD也由此置零。
在方法2中，故障狀態(tài)和通話結(jié)束的處理方法與方法1中的相同。
現(xiàn)在敘述用于電平調(diào)節(jié)的方法1和方法2。
單元D的電平監(jiān)控器TD照方法1的運(yùn)行方式如下。
如果AD是負(fù)數(shù)，即信號(hào)衰減，則AD′＝AD，此式意味著AD′的數(shù)值不變。如果AD是正數(shù)，則電平監(jiān)控器TD讀每個(gè)信號(hào)SD3的樣本值，并按下面的方式調(diào)整AD′。電平監(jiān)控器TD依統(tǒng)一的周期調(diào)整計(jì)數(shù)器LD的讀數(shù)若讀數(shù)高于0，則遞減1，若所得讀數(shù)大于極限值RD，則AD′減小一個(gè)SPD，LD置零。若計(jì)數(shù)器LD讀數(shù)是0，則計(jì)數(shù)器PAD遞增1。若PAD的讀數(shù)高于PHD，則放大量AD′增加一個(gè)SPD，PAD置零。若電平監(jiān)控器TD在讀SD3的樣本時(shí)，檢測(cè)到SD3的當(dāng)前樣本和上一個(gè)樣本兩者都有一個(gè)在-AM和+AM范圍之間的數(shù)值，或者其中只有一個(gè)值等于+AM或-AM，則TD將不采取任何措施。反之，若電平監(jiān)控器TD在讀SD3的樣本時(shí)，檢測(cè)到SD3的當(dāng)前樣本和上一個(gè)樣本兩者都有數(shù)值+AM或者兩者都有數(shù)值-AM，它就讓計(jì)數(shù)器LD遞增1。此外，電平監(jiān)控器TD一收到單元U的TU的通知要求，就把AD′恢復(fù)到AD。
單元U的電平監(jiān)控器TU照方法1的運(yùn)行方式如下。
如果AU是負(fù)數(shù)，即信號(hào)衰減，則AU′＝AU，此式意味著AU′的數(shù)值不變。如果AU是正數(shù)，則TU讀每個(gè)信號(hào)SU3的樣本值，并按下面的方式調(diào)整放大量AU′。電平監(jiān)控器TU依統(tǒng)一的周期調(diào)整計(jì)數(shù)器LU的讀數(shù)若讀數(shù)高于0，則遞增1，若所得讀數(shù)大于RU，則AU′減小一個(gè)SPU，LU置零；若LU的讀數(shù)為0，則計(jì)數(shù)器PAU遞增1；若PAU的讀數(shù)高于PHU，則放大量AU′增加一個(gè)SPU，若將PAU置零。
若電平監(jiān)視器TU在讀SU3的樣本時(shí)，檢測(cè)到任何兩個(gè)相鄰的樣本雙雙具有-AM和+AM范圍之的數(shù)值，或者僅僅二者之一具有+AM或-AM數(shù)值，則TU不采取任何措施。
反之，若電平監(jiān)控器TU在讀SU3的樣本時(shí)，檢測(cè)到SU3的任何兩個(gè)相鄰的樣本雙雙具有+AM數(shù)值或者都有-AM數(shù)值，它就讓計(jì)數(shù)器LU遞增1。
如果信號(hào)SU1至少在一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)僅含“1”型碼(表明通話結(jié)束)，則TU使AU′恢復(fù)到AU，并向單元D的TD發(fā)出一個(gè)通知，要求把AD′恢復(fù)到AD。
單元D的電平監(jiān)控器TD照方法2的運(yùn)行方式如下如果AD是負(fù)數(shù)，即信號(hào)衰減，則AD′＝AD，此式意味著AD′的數(shù)值不變。如果AD是正數(shù)，則TD讀每個(gè)信號(hào)SD2的樣本數(shù)值，并用下述方法調(diào)整放大量AD′。計(jì)數(shù)器PAD照統(tǒng)一的周期遞增，若PAD的讀數(shù)至少等于PHD，則AD′增加一個(gè)SPD，并將PAD置零。而且，TD允許按統(tǒng)一的周期調(diào)整AD′的數(shù)值，兩次調(diào)整之間的周期選擇為20ms或20ms的倍數(shù)，這是因?yàn)閹瑐鬏擱PE—LTP—LPC信號(hào)的發(fā)生頻率為20ms，在20ms內(nèi)，信號(hào)SD2的160個(gè)樣本受到處理(全速率編碼)。TD在統(tǒng)一的周期里讀一個(gè)數(shù)目的SD2′信號(hào)樣本。SD2′是以當(dāng)前AD′數(shù)值的放大SD2的樣本得出的。在上面提到的SD2′的樣本中，最大值(+AM)被超或是出現(xiàn)低于最小值(-AM)的數(shù)值次數(shù)大于一個(gè)預(yù)定的數(shù)字，則TD將AD′調(diào)整到一個(gè)較小的數(shù)值。于是，大于+AM的正樣本數(shù)值改變到+AM，小于-AM的負(fù)樣本數(shù)值改變到-AM，而所得信號(hào)SD2′的樣本數(shù)值再產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)SD3，同時(shí)，計(jì)數(shù)器PAD置零。若在上面提到的SD2′的樣本中，最大值(+AM)不被超或者低于最小值(-AM)的數(shù)值不出現(xiàn)的次數(shù)大于一個(gè)預(yù)定的數(shù)字，則TD不執(zhí)行調(diào)整。一收到單元U的TU的通知要求，TD就將AD′恢復(fù)到AD。
單元U的電平監(jiān)控器TU照方法2的運(yùn)行方式如下如果AU是負(fù)數(shù)，即信號(hào)衰減，則AU′＝AU，此式意味著AU′的數(shù)值不變。如果AU是正數(shù)，則TU讀每個(gè)信號(hào)SU2的樣本數(shù)值，并且下述方法調(diào)整AU′。計(jì)數(shù)器PAU照統(tǒng)一的周期遞增1，若PAU的讀數(shù)至少等于PHU，則AU′遞增SPU，并將PAU置零。而且，TU允許按統(tǒng)一的周期調(diào)整AU′的數(shù)值，兩次調(diào)整之間的周期選擇為20ms或20ms的倍數(shù)，這是因?yàn)閹瑐鬏擱PE—LTP—LPG信號(hào)的發(fā)生頻率為20ms。在20ms內(nèi)，信號(hào)SU2的160個(gè)樣本受到處理。TU按統(tǒng)一的周期讀信號(hào)SU2′的全部160×n個(gè)樣本。SU2′是以當(dāng)前的AU′數(shù)值放大SU2的樣本得出的。若在上面提到的SU2′的樣本中，最大值(+AM)被超或是低于最小值(-AM)的數(shù)值出現(xiàn)一次或多次，則TU調(diào)整AU′到這樣一個(gè)數(shù)值，使得這樣一些超大或過(guò)低的數(shù)值從SU2′中排除出去，于是，大于+AM的正樣本數(shù)值變?yōu)?AM，小于-AM的負(fù)樣本數(shù)值變?yōu)?AM，于是SU2′的數(shù)值再產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)SU3，同時(shí)，計(jì)數(shù)器PAU置零。若在上面提到的SU2′的樣本中，最大值(+AM)不被超過(guò)，或者不出現(xiàn)低于最小值(-AM)，則TU不執(zhí)行調(diào)整。如果SU1至少在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)僅含“1”型碼(顯示一個(gè)故障狀態(tài))，或者至少在一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期僅含某些空閑碼(顯示通話結(jié)束)，TU就把AU′恢復(fù)到AU，并向單元D的TD發(fā)出通知，要求將AD′恢復(fù)到AD。
附圖及有關(guān)附圖的敘述，僅僅是想說(shuō)明本發(fā)明的思路。在細(xì)節(jié)上，無(wú)論是變換編碼器，還是變換譯碼器，或者是用于調(diào)整變換編碼與變換譯碼器輸出的方法，都可以在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)變化。盡管上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)本發(fā)明主要用在移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)方面，但本發(fā)明同樣可用在其他無(wú)線電電話系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中的變換編碼器(202，203；圖3)，包括一個(gè)用于把壓擴(kuò)過(guò)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(SD1)轉(zhuǎn)換成線性信號(hào)(SD2)的擴(kuò)張器；一個(gè)用于把線性化信號(hào)(SD3)編成編碼形式(SD4)的語(yǔ)言編碼器(301)；一個(gè)用于放大已擴(kuò)信號(hào)(SD2)的放大器(VD)，其特征在于本變換編碼器更包括；一個(gè)用于監(jiān)測(cè)線性化信號(hào)(SD2)的幅度并用于控制所述放大器(VD)的監(jiān)控器，使得放大器產(chǎn)生的信號(hào)(SD3)就是所要求的電平的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的變換編碼器，其特征在于本裝置更包括一個(gè)存儲(chǔ)器(PD)，用于儲(chǔ)存線性化信號(hào)(SD2)并把該信號(hào)加到所述電平監(jiān)控器(TD)，用于儲(chǔ)存在放大器(VD)中放大過(guò)的線性信號(hào)(SD3)并將該信號(hào)讀入語(yǔ)言編碼器(301)，更用于從變換編碼器輸出編碼信號(hào)(SD4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的變換編碼器，其特征在于所述電平監(jiān)控器(TD)監(jiān)測(cè)擴(kuò)張器(ED)產(chǎn)生的線性化信號(hào)(SD2)的幅度并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整放大器(VD)的放大量(AD′)。
4.數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中的變換譯碼器(202，203；圖3)，包括一個(gè)用于將已編碼數(shù)據(jù)(SU1)轉(zhuǎn)換成線性形式(SU2)的語(yǔ)言解碼器(302)；一個(gè)用于放大線性數(shù)據(jù)(SU2)的放大器(VU)；一個(gè)用于壓擴(kuò)已放大線性數(shù)據(jù)(SU3)的壓擴(kuò)器(KU)，其特征在于變換譯碼器更包括一個(gè)用于監(jiān)測(cè)線性化信號(hào)(SU2)的幅度并控制所述放大器(VU)的電平監(jiān)控器(TU)，使得放大器(VU)產(chǎn)生的信號(hào)(SU3)就是所要求的電平的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的譯碼器，其特征在于它更包括一個(gè)存儲(chǔ)裝置(PU)，用于將所述語(yǔ)言解碼數(shù)據(jù)(SU2)儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器并用于將該數(shù)據(jù)讀入電平監(jiān)控器(TU)中，用于儲(chǔ)存放大數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)讀入壓擴(kuò)器(KU)，以及儲(chǔ)存已壓擴(kuò)的數(shù)據(jù)(SU4)并把它從變換譯碼器輸出去。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的譯碼器，其特征在于所述電平監(jiān)控器(TU)監(jiān)測(cè)語(yǔ)言解碼器產(chǎn)生的線性化信號(hào)(SU2)并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整放大器(VU)的放大量(AU′)。
7.用于調(diào)整數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中變換編碼器(202，203；圖3)輸出信號(hào)(SD4)的方法，包括將壓擴(kuò)過(guò)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(SD1)擴(kuò)張(ED)為線性信號(hào)(SD2)；對(duì)線性信號(hào)(SD2)進(jìn)行語(yǔ)言編碼(301)，其特征在于本方法更包括測(cè)量線性化信號(hào)(SD2，SD3)的幅度；根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整(TD)加到語(yǔ)言編碼器(301)的信號(hào)(SD3)的放大倍數(shù)(AD′)。
8.用于調(diào)整數(shù)字式移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中變換譯碼器(202，203；圖3)輸出信號(hào)(SU4)的方法，包括將編碼數(shù)據(jù)(SU1)語(yǔ)言解碼(302)成線性形式(SU2)；放大(VU)線性數(shù)據(jù)(SU2)；壓擴(kuò)(KU)放大過(guò)的線性數(shù)據(jù)(SU3)，其特征在于測(cè)量(TU)線性信號(hào)(SU2，SU3)的幅度，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整(TU)線性化數(shù)據(jù)的放大倍數(shù)(AU′)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于根據(jù)線性化信號(hào)(SD3，SU3；SD2，SU2)的幅度超過(guò)一個(gè)預(yù)定值的事件數(shù)計(jì)算本征值(LD，LU)；每當(dāng)所述本征值(LD，LU)超過(guò)一個(gè)預(yù)定最大值(RD；RU)時(shí)，以一個(gè)要求的量(SPD，SPU)減小放大器(VD，VU)的放大倍數(shù)(AD′，AU′)；并置所述本征值(LD，LU)為零。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于需要時(shí)以一個(gè)預(yù)定的公共降幅減小所述本征值(LD，LU)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法，其特征在于，當(dāng)所述本征值(LD，LU)在整個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)部停留在一個(gè)預(yù)定數(shù)值時(shí)增加放大倍數(shù)(AD′，AU′)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9，10或11的方法，其特征在于通話(其通信路線經(jīng)由變換編碼器和譯碼器)一結(jié)束，就將放大倍數(shù)(AD′，AU′)置到所要的那個(gè)基準(zhǔn)值(AD，AU)，并置所述本征值為零。
13.根據(jù)權(quán)利要求9，10，11或12的方法，其特征在于由所述線性化信號(hào)(SD2，SU2)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)時(shí)間符合要求的樣本序列，并且如果樣本序列中的相鄰兩樣本等于所要求的極限值，所述本征值(LD，LU)增加一個(gè)預(yù)想的單位。
14.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于由所述線性信號(hào)(SD2，SU2)產(chǎn)生一個(gè)樣本序列；所述樣本乘以一個(gè)預(yù)定的放大量(AD′，AU′)；分析放大信號(hào)(SD3，SU3)的幅度；并且如果放大信號(hào)(SD3，SU3)的幅度太高，則所述放大量(AD′，AU′)減小一個(gè)需要的數(shù)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于如果在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)，放大分析信號(hào)(SD3，SU3)的幅度沒(méi)有太高，則所述信號(hào)(SD2，SU2)的放大倍數(shù)(AD′，AU′)增加一個(gè)預(yù)想的數(shù)量(SPD，SPU)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于每當(dāng)通話(其通信路線經(jīng)由變換編碼器和譯碼器)一結(jié)束，就將放大倍數(shù)(AD′，AU′)置到那個(gè)所要的基準(zhǔn)值(AD，AU)。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字移動(dòng)無(wú)線電話系統(tǒng)中的變換編碼和變換譯碼單元，以及用于調(diào)整其輸出的方法。該單元包括一個(gè)擴(kuò)張器單元(ED)用于將壓擴(kuò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(SD1)轉(zhuǎn)換成線性信號(hào)(SD2)；一個(gè)語(yǔ)音編碼器(301)，用于將線性化信號(hào)(SD3)變成編碼形式(SD4)；一個(gè)放大器(VD)放大擴(kuò)張的信號(hào)(SD2)。為了使輸出的音頻信號(hào)不同電平升高而受到干擾，變換編碼單元還包括電平監(jiān)視裝置(TD)監(jiān)視線性化信號(hào)(SD2)的幅度，并控制所述放大裝置(VD)，使得放大裝置產(chǎn)生的信號(hào)處于所需電平。
文檔編號(hào)H03G7/00GK1114849SQ94190709
公開(kāi)日1996年1月10日 申請(qǐng)日期1994年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月20日
發(fā)明者賴喬·萊帕恩, 馬康·范斯卡 申請(qǐng)人:諾基亞電信公司