Исследование и разработка методов реализации детекторов сигналов систем многочастотных телефонных сигнализаций на цифровых сигнальных процессорах

• Автор: Лоенко, Игорь Федорович
• Шифр специальности: 05.12.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 197 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 Виды сигнализаций в телефонных сетях связи. Обзор основных методов детектирования сигналов тональных систем сигнализаций

1.1 Телефонные сети и системы сигнализаций

1.1.1 Одночастотная система сигнализации 2600Гц по входящим междугородным соединительным линиям

1.1.2 Двухчастотная система сигнализации 1200 и 1600 Гц

1.1.3 Система сигнализации И

1.1.4 Система сигнализации Ш

1.1.5 Абонентская сигнализация ОТМР

1.1.6 Основные преимущества и недостатки существующих систем сигнализаций

1.2 Технические требования к детекторам сигналов тональных систем сигнализаций
1.2.1 Абонентская сигнализация БТМТ
1.2.2 Регистровая сигнализация II
1.2.3 Регистровая сигнализация Я
1.3 Существующие методы детектирования сигналов тональных систем сигнализаций
1.3.1 Обзор основных методов
1.3.2 Особенности реализации детекторов на процессорах цифровой обработки сигналов
1.3.3 Обзор цифровых сигнальных процессоров
1.3.4 Обзор серийно выпускаемых детекторов сигналов тональных систем сигнализаций
1.3.4.1 Интегральные аналоговые детекторы фирмы
Mitel
1.3.4.2 Интегральные аналоговые детекторы фирмы
Harris
1.3.4.3 Цифровой детектор DTMF сигналов фирмы Analog Devices
ГЛАВА 2 Использование режекторных фильтров при детектировании сигналов тональных систем сигнализаций
2.1 Переходные характеристики детекторов на полосовом и режекторном фильтрах
2.1.1 Переходная характеристика детектора на полосовом фильтре
2.1.2 Переходная характеристика детектора на режекторном фильтре
2.1.3 Особенности работы детекторов при расстройке частоты входного сигнала
2.2 Частотная характеристика
2.3 Принятие решения детектором
2.4 Дискретная модель детектора на режекторном фильтре
2.5 Помехоустойчивость детекторов сигналов одночастотных систем сигнализаций
2.6 Особенности детектирования сигналов многочастотных систем сигнализаций
2.6.1 Характеристика «твист»
2.6.2 Помехоустойчивость детекторов сигналов многочастотных систем сигнализаций
2.7 Устойчивость детектора сигналов DTMF сигнализации к ложным срабатываниям на речевой сигнал
2.8 Оценка быстродействия детекторов тональных сигналов на режекторных фильтрах высоких порядков
ГЛАВА 3 Использование модифицированного алгоритма Гоертзеля для детектирования сигналов тональных систем сигнализаций
3.1 Алгоритм Гоертзеля как метод нахождения преобразования Фурье
3.2 Детектирование сигналов одночастотных систем сигнализаций
3.2.1 Крутизна частотной характеристики детектора в переходной зоне, неравномерность частотной характеристики в зоне детектирования
3.2.2 Принятие решения детектором
3.2.3 Помехоустойчивость детектора
3.3 Детектирование сигналов многочастотных систем сигнализаций
3.4 Использование временных окон
3.5 Помехоустойчивость детекторов сигналов
многочастотных систем сигнализаций
3.6 Характеристика «твист»
ГЛАВА 4 Реализация детекторов многочастотных сигналов
на цифровых сигнальных процессорах
4.1 Детектор сигналов абонентской сигнализации DTMF на цифровом сигнальном процессоре TMS320C
4.1.1 Технические условия
4.1.2 Описание алгоритма. Расчет основных параметров
4.1.3 Программный комплекс цифрового сигнального процессора

Рассмотрим режекторный фильтр второго порядка со следующей передаточной функцией:
l + AZ~[+Z-2 (1.3)
где - а управляет полосой фильтра и лежит в пределах от 0 до 1. Чем больше а, тем меньше полоса.
А = -2cos(2 tcF0/Fs),
f0 - частота, на которую настроен фильтр,
Fs - частота дискретизации.
Определим такое значение коэффициента ‘А при котором энергия на выходе фильтра будет минимальной. При этом он будет настроен на частоту входного гармонического сигнала, которая оказывается равной:
F = {Fj2n) ■ arccos(- А/2). (1.4)
Запишем разностное уравнение фильтра в соответствии с его передаточной функцией:
фг] = х[п] + Ах[п-1]+х[п-2]-аАе[п-1]-а2е[п-2], (1-5)
где фг] - отсчет сигнала на входе фильтра в момент времени n-At,
фг] - отсчет сигнала на выходе фильтра в момент времени n-At.
Тогда, в соответствии с LMS алгоритмом, значение коэффициента ‘А’в
момент времени n-At будет равно:
de2[n-l] , ч (1.6)
А[п] = А[п-\ + ц——— = А[п-1] + 2/г фг-1](х[и-1]-«фг-1]),

где /і - фактор сходимости.
Для увеличения точности сходимости можно применять нормализованный алгоритм. При этом:
ММ = Мо//(я). (1.7)
На рис. 1.7 приведена осциллограмма процесса сходимости алгоритма при подаче на него перепада гармонического сигнала с частотой 1100Гц. При этом: д[л] = д0/(«01), д0 = ОШ, « = 0.78.