在通信系统中对语音信号进行检测以及通话传输的装置 本发明涉及通信系统，特别是涉及在通信系统中对语音信号进行检测以及通话传输的装置。
在现有技术中，一般用PCM分析仪来测试GSM通信系统中的数字话音信号并完成数字语音信号的通话传输。图1示出了在GSM通信系统中用PCM分析仪测试来自交换机的数字语音信号的基本结构方框图。PCM分析仪与GSM通信系统中的交换机的A接口相连，以接收来自A接口的码片速率为2Mbit/s、码型为HDB3的语音信号，对该语音信号进行误码率的测试并将它转换成码型为TTL的语音信号然后将它解码成模拟信号以传输给用户单元。PCM分析仪也可接收来自用户单元的模拟语音信号，将它编码成TTL语音信号之后通过码型变换成2Mbit/s的HDB3码流发送到交换机的A接口。
可见现有的PCM分析仪由于其所用的码型交换机只能接收码片速率为2Mbit/s以及码型为HDB3的码流而不能直接接收其它码片速率的其它码型的码流，如要接收其它编码和电平类型的语音信号的话必须通过额外地转换。
此外，现有的PCM分析仪智能对每条链路的每个信道上的语音信号进行误码率的分析，而不能分析及定位故障。且它的体积笨重，不利于现场的操作维修。
本发明的目的在于提供能够在通信系统中对码片速率为2Mbit/s HDB3码流进行误码率测试及定位以及对其完成通话传输功能，还能够对具有其它码片速率的TTL语音码流完成通话传输功能的装置。
本发明的另一的目的在于提供一种能够在通信系统中对码片速率为2Mbit/sHDB3码流进行故障原因测试及定位。
本发明提供一种能够在通信系统中对码片速率为2Mbit/s的HDB3码流进行误码率的测试和定位以及对其完成通话传输功能，还能够对具有预定码片速率的TTL语音码流完成通话传输功能的装置，包括用于在HDB3码型和TTL码型之间进行转换的码型变换和数据缓冲器、检测所述码型变换和数据缓冲器中语音信号的误码率的主控电路、以一预定编解码方式将来自所述码型变换和数据缓冲器的TTL数字语音信号解码成模拟语音信号后送到音频放大器或将来自所述音频放大器的模拟语音信号编码成TTL数字语音信号后送到所述码型变换和数据缓冲器的滤波及编解码器、对所述滤波及编解码器至用户单元或所述用户单元至所述滤波及编解码器的模拟语音信号进行放大的音频放大器，其特征在于，所述装置还包括时隙配置开关、和话路控制电路，其中：所述时隙配置开关是由多个开关构成；所述话路控制电路，用于接收/发送所述具有预定码片速率的TTL数字语音码流、感测所述时隙配置开关的拨动，并表示所述时隙配置开关中所述多个开关的状态的编码传输给所述主控电路；所述主控电路，还用于对来自所述话路控制电路的编码进行分析，将所述经分析后的信息传回所述话路控制电路并用该分析信号对所述滤波及编解码器进行配置，然后所述话路控制电路根据所述分析信息对来自外界的所述具有预定码片速率的TTL语音信号进行链路抽选，将抽选出一条或多条链路的数字语音信号发送至所述滤波及编解码器或者对来自所述滤波及编解码器的一条链路的数字语音信号链路扩充成与预定码片速率的TTL数字语音码流发送出去；所述滤波及编解码器还根据所述主控电路的所述配置对来自所述话路控制电路的所述数字语音信号进行信道抽选，将选出的一个或多个信道上的语音信号以预定解码方式解码成模拟语音信号并发送到所述音频放大器，或者将来自音频放大器的模拟语音信号以预定编码方式将它编码成一个信道的数字语音信号，根据所述主控电路的所述配置将信道扩充成一条链路的数字语音信号传送到所述话路控制电路。
本发明提供一种能够在通信系统中对码片速率为2Mbit/s的HDB3码流进行误码率的测试和定位以及对其完成通话传输功能，还能够对具有预定码片速率的TTL语音码流完成通话传输功能的装置，包括用于在HDB3码型和TTL码型之间进行转换的码型变换和数据缓冲器、检测所述码型变换和数据缓冲器中语音信号的误码率的主控电路、以一预定编解码方式将来自所述码型变换和数据缓冲器的TTL数字语音信号解码成模拟语音信号后送到音频放大器或将来自所述音频放大器的模拟语音信号编码成TTL数字语音信号后送到所述码型变换和数据缓冲器的滤波及编解码器、对所述滤波及编解码器至用户单元或所述用户单元至所述滤波及编解码器的模拟语音信号进行放大的音频放大器，其特征在于，所述装置还包括时隙配置开关、和话路控制电路，其中：所述时隙配置开关是由多个开关构成；所述话路控制电路，用于接收/发送所述具有预定码片速率的TTL数字语音码流、感测所述时隙配置开关的拨动，并表示所述时隙配置开关中所述多个开关的状态的编码传输给所述主控电路；所述主控电路，还用于对来自所述话路控制电路的编码进行分析，将所述经分析后的信息传回所述话路控制电路并用该分析信号对所述滤波及编解码器进行配置，然后所述话路控制电路根据所述分析信息对来自外界的所述具有预定码片速率的TTL语音信号进行链路抽选，将抽选出一条或多条链路的数字语音信号发送至所述滤波及编解码器或者对来自所述滤波及编解码器的一条链路的数字语音信号链路扩充成与预定码片速率的TTL数字语音码流发送出去；所述滤波及编解码器还根据所述主控电路的所述配置对来自所述话路控制电路的所述数字语音信号进行信道抽选，将选出的一个或多个信道上的语音信号以预定解码方式解码成模拟语音信号并发送到所述音频放大器，或者将来自音频放大器的模拟语音信号以预定编码方式将它编码成一个信道的数字语音信号，根据所述主控电路的所述配置将信道扩充成一条链路的数字语音信号传送到所述话路控制电路；所述码型变换和数据缓冲器还包含对所述HDB3语音码流的故障原因和误码程度进行检测及错误统计的中断矢量寄存器和误码计数器，而且所述主控电路还对所述码型变换和数据缓冲器中的语音信号的故障原因进行检测和定位。
在本发明的装置中还包括辅助逻辑电路，用于对来自所述主控电路的标志位片选信号、读写信号以及一些地址信号进行组合和延时以产生时序、片选等逻辑控制信号，并根据这些时序、片选等逻辑控制信号来控制所述码型变换和数据缓冲器、所述滤波及编解码器和所述话路控制电路的时序以及实现片选功能。
在本发明的装置中，所述多个开关分别表示链路、信道和信号方向，其中表示链路的开关数与所述预定码片速率相对应。
在本发明的装置中，所述主控电路还执行如下控制：(a)对所述主控电路的串口、中断口标志位及其它寄存器进行配置；(b)询问所述话路控制电路所述时隙配置开关是否拨动；(c)如所述时隙配置开关已被拨动，那么对从所述话路控制电路中采样表示所述时隙配置开关中多个开关的状态的编码，并对它进行分析，然后用该分析信号对所述滤波及编解码器的时隙增益、所述编解码方式等的各类寄存器进行配置，同时用该分析信号对所述话路控制电路的链路抽选和扩充进行控制；如未被拨动，则回到步骤(b)。所述分析信号包括指示来话还是去话、在与所述码片速率相对应的一个或多个链路中选择哪个链路以及在一条链路的32个信道中选择哪个信道。
在本发明的装置中，所述话路控制电路所进行的链路抽选是指从来自外界的所述具有预定码片速率的数字语音码流中选出由所述分析信号指示的一条或多条链路的数字语音信号；而所述话路控制电路所进行的链路扩充是指将来自所述滤波及编解码器的一条链路的数字语音信号放置在由所述分析信号所指示的那条链路上，并将其它链路上的语音信号设为静默帧信号，从而构成与所述预定码片速率相对应的TTL语音码流。所述滤波及编解码器所进行的信道抽选是指所述滤波及编解码器根据所述主控电路的配置，从来自所述话路控制电路的一条或多条链路中选出由所述分析信号指示的一个或多个信道上的数字语音信号；而所述滤波及编解码器所进行的信道扩充是指所述滤波及编解码器根据所述配置将来自用户单元的一个信道的语音信号放置在由所述分析信号所指示的那个信道上，然后将其它31个信道上的语音信号设为静默帧信号，从而构成一个链路的语音信号。
在本发明的装置中，还可包括一码型转换接口，用于将来自外界的其它码型的数字语音码流转换成TTL码型的数字语音码流至所述话路控制电路，或者将来自所述话路控制电路的TTL码型的数字语音码流转换成所述其它码型的数字语音码流。
在本发明的装置中，所述主控电路还执行如下功能：(f)对所述码型变换和数据缓冲器进行配置；(g)激活所述码型变换和数据缓冲器中的中断机制；(h)当接收到来自所述码型变换和数据缓冲器的中断信号时读所述码型变换和数据缓冲器中的所述中断矢量寄存器和所述误码计数器，找出中断原因；(i)使所述码型变换和数据缓冲器中断返回。
在本发明的装置中，其特征在于，所述滤波及编解码器还可直接接收来自外界的码片速率为2Mbit/s的TTL数字话音码流，并对它进行滤波及解码成模拟语音信号，然后发送到所述音频放大器，或者接收来自所述音频放大器的模拟语音信号将它滤波及编码成2Mbit/s的TTL数字语音信号发送出去。
根据上述结构，可见由于本发明的装置具有时隙配置开关和话路控制电路，通过对表示上述主控电路根据配置开关中多个开关的状态的编码进行分析，从而能够对来自外界的其它码片速率的语音码流(包含一个或多个链路的语音信号)进行抽选，以抽选出由上述开关所表示的那条链路的那个信道上的语音信号，其中首先从具有预定码片速率的码流中选出上述编码所表示的那条链路的信号，然后从该链路信号中选出上述编码所表示的那个信道的信号，进行处理后发送给用户单元听。或者将来自用户单元的进行处理后的一个信道的语音信号，根据主控电路的控制将它扩充成与上述码片速率相对应的语音码流(具有一个或多个链路)，其中将上述信道的语音信号放置由开关所指示的信道上，而将其它31个信道设为静默帧，然后将该链路的语音信号放置在由开关所指示的链路上，而其它(如果有的话)链路设为静默帧，再将扩充后的语音码流传送出去，这样便完成了对其它码片速率的TTL语音码流进行通信传输的功能。
此外，由于在本发明的装置中所用到的码型变换和数据缓冲器具有对HDB3语音信号的故障原因和误码程度进行检测及错误统计的中断矢量寄存器和误码计数器，所以通过主控电路的控制，能够完成对HDB3码流的误码率及故障原因进行检测和定位的功能。
本发明的装置结构简单、体积小，且重量轻。
下面，参照附图，通过对本发明的较佳实施例的详细描述，本发明的上述以及其它特征和优点将显而易见。
图1是示出现有技术中PCM分析仪在GSM系统中的具体应用的方框图；
图2是根据本发明的第一实施例的方框图；
图3是根据本发明的第一实施例的主控电路根据开关的拨动来进行分析并根据该分析信号进行控制的流程图；
图4是根据本发明的第二实施例的主控电路检测码型变换和数据缓冲器的误码率和故障原因的流程图；和
图5是根据本发明的装置的一种变通方案的方框图。
下面，参照附图，详细描述本发明的较佳实施例。
现在，参照图2，它示出了根据本发明的一个较佳实施例的方框图。其中，本发明的检测及通话传输装置包括时隙配置开关21、话路控制电路22、主控电路23、码型变化和数据缓冲器24、滤波及编解码器25和音频放大器26。
现在，以输入语音信号是8Mbit/s的TTL语音码流为例说明本发明对具体实施过程，及各模块的功能。应注意，本发明还可用于其它码片速率的TTL语音码流，这都落在由所附权利要求书所限定的本发明的范围内。
由于8Mbit/s的TTL语音信号是由4条链路构成的，而每条链路包括32个信道。因此，在该实施例的时隙配置开关21中包括8个开关A-F。它们分别用于控制来去话(开关H，闭合表示来话，打开表示去话)、链路选择(开关F和G，表示链路0-3)和信道选择(开关A-E，表示信道0-31)。当拨动开关A-H时，由于话路控制电路22与时隙配置开关中的各开关直接相连，于是就感测到开关的拨动，并将表示开关A-H的状态的编码(在本实施例中，例如01000101)发送到主控电路23。主控电路23即对该编码进行分析，所述分析包括分析开关H为1，即表示来话；开关FG为10，即表示4条链路中的第2条链路；开关A-E为01000，即表示32条信道中的第8个信道。于是产生分析信号，该分析信号包括来话、第2条链路和第8个信道的信息。
主控电路23根据该分析信号控制话路控制电路在从外界输入的(即，来话)8Mbit/s的TTL语音码流中抽选出第2条链路中的数字语音信号(即，码片速率为2Mbit/s的TTL语音信号)。然后，把抽选出第2条链路中的32个信道上的数字语音信号连续发送到滤波及编解码器25。
主控电路在根据分析信号控制话路控制电路进行链路抽选的同时，还根据该分析信号配置滤波及编解码器25，主要配置滤波及编解码器25的时隙增益、编解码方式等各类寄存器。在滤波及编解码器25接收到由话路控制电路22连续发送的32个信道信号时，它根据该配置选出由上述分析信号所指示的第8个信道。于是，对第8个信道上的数字语音信号进行滤波以平滑波形，然后以PCM解码方式对它进行解码，形成模拟信号，并发送到音频放大器26。音频放大器26对该模拟信号进行音频放大，最后人们通过用户单元就可听到该链路的语音信号。
当然，在上述实施例中只列出了本发明的装置如何从8Mbit/s的TTL语音信号中选出1个链路(即，2Mbit/s的语音信号)的语音信号，即而从该链路中选出一个信道的信号给用户单元的过程，至于是从8Mbit/s的TTL语音信号中选出几条链路的几个信道上的信号给用户单元是根据现场要求决定的，即，可以选一条链路上的一个信道或多个信道给用户单元，也可选择多个链路中的一个或多个信道给用户单元。
以上说明的是如何从来话中的语音信号中抽选出一条链路中的一个信道上的语音信号传输到用户单元的过程。
下面，详细说明如何将来自用户单元的模拟信号进行编码并扩充成8Mbit/s的TTL语音码流传输的过程。
再参照图2，当时隙配置开关被拨动时，话路控制电路22即感测到，于是它将表示时隙开关A-H的状态的编码如(01000100)传送到主控电路23。主控电路23以上述方法对它进行分析，该分析包括分析开关H为0，即表示去话；开关FG为10，即表示4条链路中的第2条链路；开关A-E为01000，即表示32条信道中的第8个信道。于是产生分析信号，该分析信号包括去话、第2条链路和第8个信道的信息。
主控电路23根据该分析信号对滤波及编解码器进行配置。于是，当音频放大器26接收到来自用户单元的模拟语音信号，经音频放大后传输给滤波及编解码器25。滤波及编解码器25对该模拟语音信号进行滤波以滤除干扰，然后以PCM编码方式将它编码成一个信道的TTL数字语音信号。之后，滤波及编解码器25根据上述配置，将一个信道的TTL数字语音信号扩充成一条链路(即，码片速率为2Mbit/s)的语音信号，其中它将来自用户单元的那个信道的语音信号放置在由上述分析信号所指示的第8个信道上，并将其它31个信道设为静默帧信号(即，54码信号)。然后，将包含来自用户单元的语音信号的该条链路信号发送到话路控制电路22。
于是，主控电路23根据分析信号控制话路控制电路22将来自滤波及编解码器的一条链路的信号扩充成4条链路的信号(即，码片速率为8Mbit/s)的TTL数字语音码流。其中话路控制电路22将该条链路的信号放置在第2条链路上，将其它3条链路(链路0、1和3)设为静默帧信号。如此，话路控制电路22将包含来自用户单元的语音信号的8Mbit/s的TTL数字语音信号发送出去。
通过上述方法，便完成了码片速率为8Mbit/s的TTL语音信号的通话传输。
现在参照图3描述主控电路23在上述过程中的控制流程。首先，主控电路23对其串口、中断口标志位及其它寄存器进行配置(步骤S41)。然后，主控电路23即询问话路控制电路22时隙配置开关是否有拨动(步骤S42)。如果没有的话，则继续询问。如果有拨动的话，则从话路控制电路22中采样表示时隙配置开关21中多个开关的状态的编码，诸如在第一实施例中的01000101，在步骤S43中。之后，在主控电路23中对该编码进行分析，产生分析信号，诸如上述实施例中指示来话、第2条链路和第8个信道的分析信号，在步骤S44中。主控电路23根据该分析信号控制话路控制电路进行链路抽选或扩充，诸如抽选出第2条链路，在步骤S45中。同时，根据该分析信号配置滤波及编解码器的时隙增益、编解码方式等各类寄存器，因为在本实施例中用的PCM编解码方式共有两种模式：A律和μ律，因此该主控电路根据分析信号来配置滤波及编解码器的时隙增益以及编解码方式，即，选择PCM编解码方式的A律或μ律，诸如，滤波及编解码器根据该配置从来话中选出第8个信道的语音信号进行滤波和编解码。对于来话和去话过程，主路控制都是根据该流程来进行控制的。
虽然在本发明的第一实施例中只列举了8Mbit TTL数字语音信息的通话传输方法，应理解，本发明还可用于对其它码片速率的TTL数字语音信息的通话传输。而本发明的开关数量亦不是限定为8个，而是根据要处理的语音码流的码片速率而定，如果要处理码片速率为16Mbit/s的码流，就需要9个开关。因为，16Mbit/s的码流有8条链路，因此9个开关中，一个开关用来表示来去话，3个开关用来表示链路，而5个开关用来表示信道。由此可见，本发明的开关数与码片速率是相关的。此外，在本实施例中，用开关H指示来去话、用开关F和H表示4条链路、用开关A-E表示32个信道。当然，也可将它们的顺序自由组合和安排。
本发明之所以针对TTL数字语音信息是因为受到了滤波及编解码器的限制，它只能在TTL数字语音信号和模拟信号之间进行编解码。在本发明中，滤波及编解码器是由美国国家半导体公司至少的TP3071N。当然，如果要用本发明的装置来进行其它码型的传输，可在该装置中的话路控制电路22之前另加一码型变换器，以将其它码型的语音码流转换成TTL语音码流即可。如要传输8Mbit/s的差分语音码流的话，即在话路控制电路22之前加一RS_485的转换接口，将该差分语音码流转换成TTL语音码流。
以上是对本发明的装置完成具有预定码片速率的数字语音码流进行通话传输的过程。至于对于码片速率为2Mbit/s的HDB3进行通话传输和误码率的检测，由于在第一实施例中用到的码型变换器及数据缓冲器是现有技术中PCM分析仪中所用的，因此属于现有技术范畴，这里便主再重复。
下面，参照图4介绍根据本发明的第二实施例的装置完成码片速率是2Mbit/s的HDB3码流的误码率和故障原因进行检测和定位及通话传输功能的过程。本发明的第二实施例的装置的方框结构与第一实施例的相同，所不同的是，本发明的第二实施例的装置中所用的码型变换和数据缓冲器是具有对HDB3码流的故障原因进行检测及错误统计的寄存器，它能存储中断矢量，本发明的码型变换和数据缓冲器还具有误码计数器，它反映了误码率的程度。
至于根据本发明的第二实施例的装置如何完成2Mbit/s的HDB3码流的通话传输的过程是属于现有技术范畴，所以在本发明书中只是对它进行简要描述。
首先，由图2中的码型变换和数据缓冲器24接收来自GSM系统的交换机中A接口的2Mbit/s HDB3码流，经数据缓冲后将它转换成2Mbit/s的TTL码流，然后逐个信道地连续发送到滤波及编解码器25。滤波及编解码器以一预定编码方式对其进行解码并传输给音频放大器26以进行音频放大，最后人们可通过用户单元听到该信息。以上是来话的传输过程。去话的传输过程，反之亦然。
下面，参照图4描述本发明的第二实施例的装置对2Mbit/s的HDB3码流进行误码率以及故障原因的检测过程。在现有技术中只能对2Mbit/s的HDB3码流进行误码率的检测，但是对于产生的故障原因无法检测。而本发明的装置不但能对误码率进行检测还能检测出故障原因。
由本发明的装置中的主控电路23来进行误码率及故障原因的检测和定位，具体过程如下：
在步骤S51中，主控电路对码型变换和数据缓冲器进行配置(即，进行初始化)。在步骤S52中，主控电路使能码型变换和数据缓冲器的中断机制，从而一出现故障或者误码率一达到一定数量，码型变换和数据缓冲器就中断。于是，主控电路即等待中断，步骤S53中。当码型变换和数据缓冲中断时，主控电路读取码型变换和数据缓冲器中的存储中断矢量的寄存器以及反映误码率的程度的误码计数器，然后进行分析找出中断原因，并检测误码率(步骤S54)。最后，码型变换和数据缓冲器中断返回(步骤S55)。
通过上述方法，本发明的装置能够对2Mbit/s的HDB3码流进行误码率和中断原因的检测和定位。
在本实施例中，所用的码型变换和数据缓冲器24是由加拿大敏迪公司制造的码型变换和数据缓冲器MT9075B。
图5示出本发明的装置的一种变通方案的结构。在该结构中，本发明的装置还包括一辅助逻辑电路27。它的功能是：对来自主控电路的标志位片选信号、读写信号以及一些地址信号进行组合和延时以产生时序、片选等逻辑控制信号，并根据这些时序、片选等逻辑控制信号来控制所述码型变换和数据缓冲器、所述滤波及编解码器和所述话路控制电路的时序以及实现片选功能。上述辅助逻辑电路可在可编程逻辑电路(CPLD)中设计完成。
在本发明的装置中，所述PCM编解码方式包括A律和μ律模式，并在主控电路23根据所述分析信号配置所述滤波及编解码器时设置A律或μ律模式。
而上述滤波及编解码器还可直接接收来自外界的码片速率为2Mbit/s的TTL数字话音码流，根据主控电路的配置对它进行信道抽选，在经过滤波之后解码成模拟语音信号，然后发送到所述音频放大器，或者接收来自所述音频放大器的模拟语音信号将它滤波及编码成TTL数字语音信号，然后根据主控电路的配置将它扩充成2Mbit/s的TTL语音信号直接发送出去。所述主控电路主要由数字信号处理器及其外围电路构成。所述话路控制电路中的逻辑电路部分可在可编程逻辑电路(CPLD)中设计完成。
以上是对本发明的较佳实施例的详细描述。应理解，它们只用于说明本发明的特征及优点，而不是对本发明进行限制。根据本发明的教义，对它们进行的各种变化都落在本发明的范围内，如所述预定编解码方式包括PCM编解码方式、自适应反馈编解码方式、Δ编解码方式，等等。