本发明涉及一种可使数据或话音信号在通信线路设备与移动或蜂窝或移动通信设备之间进行转输的接口电路。 随着移动电话特别是使用蜂窝式通信网络的移动电话的普及发展,需要提供一种可使标准通信线路设备使用蜂窝式网络的装置。虽然可以简单地把诸如电传机、计算机的调制解调器和应答机这样的线路设备连接到公共交换电话网(PSTN)的通信线路上,但是诸如蜂窝式移动电话的移动通信设备通常具有分开的接收和发送部分,在标准通信线路上这两部分是按不同的电压电平工作的。而且,由线路设备产生的拨号信号与由移动通信设备产生的拨号信号,幅度不同。与用移动通信设备产生拨号信号的形式也不同。在移动或线路设备发送和接收信号中出现的这种不规则性会对其他被联接的装置的工作性能造成损害,反之亦然。
鉴于上面这些困难,目前通用的把线路设备通过蜂窝式网络接到蜂窝式移动电话上用来传送数据或话音信号的装置有些局限性,而且很难使用。大多数现有的装置都有一个必须用手调才能适合于连接特定线路设备或移动设备的补偿增益电路。而且所有的拨号都是用手工操作的。一旦拨号结束,必须人工把线路设备连成回路才能建立起传送数据或话音的通道。
根据本发明所提供地接口电路包括:可与通信线路设备连接的第一装置,可与移动或蜂窝式移动通信设备连接的第二装置,以及对由上述的设备产生的并由所说的第一、第二装置接收的信号进行处理的装置,从而使数据或话音信号在所说的第一、第二装置与上述的设备之间进行自动传送。
所说的处理装置适用于使所说的移动或蜂窝式移动通信设备进行拨号操作以响应所说的第一装置接收的拨号信号。所说的处理装置还可对通信设备和第一装置之间传送的数据或话音信号的电平进行自动补偿。
所说的处理装置包括对分别由第一或第二装置接收并输出到第二或第一装置的数据或话音信号电平加以控制的补偿装置。所说的第一装置包括一线路端,所说的第二装置包括至少一个音频接收端和一个音频发送端,所说的补偿装置适用把数据或话音的补偿电平从所说的线路端传送到所说的发送端,并从所说的接收端传送到所说的发送端,并从所说的接收端传送到所说的线路端。
所说的处理装置包括把所说的发送端连接到所说的线路端的回路检测装置,以响应由该线路端接收的回路信号。
所说的处理装置包括把由第一装置接收的第一拨号信号变换为第二拨号信号并把该第二拨号信号输出到第二装置的拨号装置,从而使所说的移动或蜂窝式通信设备执行拨号操作。
所说的移动或蜂窝式移动通信设备是一个蜂窝式移动电话。
所说的通信线路设备是一个PSTN线路设备,例如传真机、计算机调制解调器或应答机。
本发明还提供一个包括可与通信线路设备连接的第一装置,可与移动或蜂窝式通信网连接的第二装置,以及对由所说的线路设备产生的并由第一装置接收的信号进行处理的装置,从而使数据或话音信号由所说的线路设备和第一装置自动传送到所说的第二装置及移动或蜂窝式通信网。
所说的处理装置适于对由所说的网络产生的和由所说的第二装置接收的信号进行处理,以便自动地实现由所说的网络接收的数据或话音信号,并将获得的信号传输给所说的第一装置和线路设备。
现通过实例并参照附图对本发明的最佳实施例加以描述:
图1是对接口电路的最佳实施例连接到一个蜂窝式移动电话和一个PSTN线路设备加以说明的方框图;
图2是接口电路的电路图;以及
图3是接口电路微处理器工作程序的流程图。
如图1所说的接口电路2包括一个用以连接到一个蜂窝式移动电话收发机6的收发机端子4,用以连接到该蜂窝式移动电话手机10的手机端子8,以及用以连接到一个PSTN线路设备14的线路端子12。收发机6包括一个射频天线16,除了当线路设备14把连接到电路2的线路20连成回路以外该天线通常经接口电路2连接到手机10。收发机6连接到线路设备以便通过与收发机6连接的蜂窝式网络把呼叫信号送到由线路设备14发送的信号所指示的目标。一旦所要求的目标与线路设备14之间建立起这种呼叫,接口电路2就在线路设备14与所要求的目标之间接通一个传输通道,并对线路设备14与所要求的目标之间传送的数据或话音信号进行自动电平补偿。接口电路2还能对从收发机6的蜂窝式网络到线路设备14的呼叫进行处理。此外,接口电路2还能在手机10和收发机合并为一个单元的情况下,把多部蜂窝式移动电话连接起来。
如图2所示的接口电路2包括一个拨号电路20,回路检测电路22,自动电平补偿电路24,转换电路26,铃流发生电路27和电源稳压电路28。
电路2的线路输出端12包括用以连接线路设备14的PSTN端的两个引线30和32,这些引线通常被接到标准通信线路上。引线32接地,引线30被接到检测电路22和拨号电路20的输出线34上。
回路检测电路22包括一个光耦合器36和一个转换器38,它们的输出端接到具有一个4066四路CMOS开关40的转换电路26的控制输入端。除从回路检测电路22接收控制输入外,开关40还被连接到传输音频线42,手机话筒线44和提供补偿电路44输出的补偿传输线46。开关40的控制输入端被分别接到第一和第二控制线48和50,第一控制线48通常被一个接到接口电路2的5V电源线54的负载电阻保持高电位。第一控制线48被接到设置在第二控制线50上的转换器38的输入端以便在通常情况下使该转换器的输出端为低电位。在线路端12和引线30、32是开路的情况下,开关40使分别连接收发机6的传输音频端56的传输音频线42和手机话筒线44连接起来。这样,当由手机10的话筒产生的话音信号通过开关40传送到收发机6的发送电路上时,可使蜂窝式移动电话像通常一样使用。
光耦合器36的光电二极管60的阴极接到线34的输入端,阳极通过负载电阻64接到接口电路2的12V电源线62上。当线路设备14处于“摘机”状态时,线路端12的引线30和32是短路的,光电二极管60被正向偏压,从而为线路设备14供电。
与光电二极管60对应光电三极管66的集电极接到第一控制线48上,发射极接地,当光电二极管60导通时,使光电三极管触发,从而把第一控制线48的电位拉低。互补第二控制线50被转换器38和开关40拉为高电位,它使得传输音频线42与手机线44断开,并使传输音频线42与补偿传输线46连接,准备从线路设备14接受已被补偿的数据或话音信号。
拨号电路20包括一个莫托罗拉MC145436双音多频(DTMF)译码器70,87C751微处理器72,以及放大器74。微处理器72执行如图3所示的程序500,在判定如下文所述的输入呼叫不在步骤502出现以后,进入到检测第一控制线48状态的步骤504,从而确定是否输入线34已被线路设备14“构成回路”。当如前所述的线路设备14处于“摘机”状态时,输入线34才构成回路,一旦微处理器72检测到输入线34构成回路,在步骤506,微处理器72就在线34上设置一个由线路设备14接收的标准的拨号音。
音调译码器70的输入端76与输出线34连接,在接收由线路设备14发出的并设置在输入线34上的DTMF拨号信号时,将DTMF信号译成二进制码(BCD)输出。BCD输出与有效音调对被检测时所产生的选通脉冲信号一起被输入到微处理器72。BCD输出是十六进制的。在步骤508,微处理器72把由译码器70产生的BCD输出转换成一种数据形式,这种数据形式能够由连接到端子4和8的蜂窝式移动电话识别并使其拨叫相应于在输入线34上接收的DTMF信号的号码。在501阶段,由微处理器72发生的拨叫信号或数据由输出线78输入到放大器74。在选通信号不再被接收后一段预定的比如说5秒的时间以后,微处理器72产生拨号信号,这表明在线路设备14上不再有被拨叫的数字,发送的将是被叫的号码。拨号信号包括被叫号码的数据表示以及通常被收发机所识别的SEND信号。放大器74把信号从TTL逻辑电平放大到12V逻辑电平,并把该信号输出到在数据输出线82上的收发机6的数据输出端80上。一组双列直插开关84与微处理器72相连,微处理器72转换BCD信号成预定形式是由开关84的状态所决定的。使用者可选择开关84的状态,以便与连接到接口电路2的收发机和手机端子4和8的蜂窝式移动电话的特定形式相对应。
为了响应在线82和端子80上输出的拨号信号,收发机6执行一个拨号操作,以便与由线路设备14产生的DTMF信号所表示的目标建立联系。
一旦收发机6与要求的呼叫目标建立了联系,线路设备就把数据或话音信号传输给输出线34。然后,该数据或话音信号由补偿电路24处理并通过开关40输出到收发机6的传输音频端56。收发机6根据所收到的信号将其又发送到所联系的目标上。
补偿电路24包括一个NE571压缩扩展器,设置该压缩扩展器以便形成一个对线路设备14发送的数据或话音信号进行补偿的发送通道90,和一个对从蜂窝式网络接收的被送到线路设备14的信号进行补偿的接收通道92。发送通道90的输入端94与输出线34相联,在送到压缩扩展器88的发送补偿电路前被电阻96衰减。压缩扩展器88的发送通道90包括一个线性温度补偿可变增益单元,它提供给通道90的输入信号增益是由通过输入端98施加在压缩扩展器88上的输入信号的平均值的幅度所决定的。因此,发送信号的动态范围被扩展,噪声成份被消除,接着被压缩扩展器88的运算放大级压缩,该压缩扩展器的反馈级是连接在压缩扩展器88的输出端100和反馈输入端102之间,输出端100上的被补偿的信号在送到CMOS开关40之前被缓冲,作为在线46上的完全被补偿的发送信号。不论送到发送通道90的信号是什么样的,该通道都能保证对数据或话音信号的电平进行自动控制,以便当这些信号传输到收发机6时都处于可由收发机识别的一种电平,而不会对蜂窝式移动电话的电路造成损坏。由通信线路设备14产生的数据或话音信号的动态范围的峰峰值通常为1V,而由蜂窝式移动电话发送音频通道处理的信号动态范围的峰峰值大约为0.1V。
补偿电路24的接收通道92与发送通道90相似,它的输出端104与收发机6和手机10的接收音频端106和108相接。然而,接收通道92首先对在端子106上由收发机6接收的数据或话音信号的动态范围加以限制,并除去噪音成份,在适当缓冲后,将补偿的接收信号送到输入线34由线路设备14接收。当目标被振铃时,从目标(线路设备14正把信息发送至该目标)所接收的信号包括确认或符号交换信号以及由蜂窝式移动电话基地台发出的振铃信号。在接收通道输入端104上的信号动态范围的峰峰值大约为1V至8V。
因此,补偿电路24起自动电平控制器的作用,并且为与接口电路2相连的蜂窝式移动电话和线路设备14提供一个恒定的补偿电平。补偿电路24还能消除在发送或接收电平中发生的任何紊乱现象,从而把双向通信线20连接到蜂窝式移动电话的单向发送和接收音频通道上。
微处理器72与经过补偿电路24的数据通道保证在呼叫建立工作期间,向与标准的PSTN通信线相联的线路设备14提供该线路设备通常想接收的信号。
如图3所示,在程序500的步骤512,微处理器72在呼叫期间对第一控制线48进行检测。当该线不在构成回路并且控制线48处于高电位时,呼叫停止,这时,在步骤514,该处理器在数据输出线82上发送终止信号给收发机6,这样就使蜂窝式移动电话停止呼叫。然后微处理器进入步骤502。
如前所述,接口电路2也能建立从蜂窝式移动电话的蜂式网络到线路设备14的呼叫。当另一蜂窝式网络终端试图与连接在电路2上的蜂窝式移动电话建立呼叫时,微处理器72对来自提供输入呼叫信号的收发机6的输入端84的状态进行检测。如果在工作程序500的步骤502微处理器检测到一个输入呼叫,该处理器则执行步骤516,通过线110向铃流发生电路27提供一个启动信号。根据接收的启动信号,铃流发生电路27在输入线34上施加铃流,从而驱动线路设备的振铃电路。电路27继续对线路设备14提供铃流,处理器72在步骤518对第一控制线48的状态进行检测以确定线路设备14何时回答呼叫和线34何时变成回路。当线34形成回路时,微处理器72在步骤520终断振铃信号并在步骤522于输出端78上产生一个发送信号。在收到该发送信号时,收发机6建立输入呼叫并将由呼叫目标接收的数据或话音信号传输到接收音频端106上。然后,微处理器72进入到步骤512,对线34的状态进行检测。
接口电路2还适用于把线路设备14连接到具有把手机10和收发机6合并为一体的蜂窝式移动电话上。在这种情况下,只需要一个连接到该蜂窝式移动电话的端子4,并对开关电路作稍许改动,以便当控制线48和50表明输入线34已被闭路时对蜂窝式电话的改发端112提供一个高电平输出。对改发输出端112提供高电平信号可使蜂窝式移动电话只对在传输音频端56上收到的数据或话音信号进行发送,而不发送由手机话筒产生的信号。
接口电路2的电源是由收发机6通过12V供给端114提供的,该电源由稳压电路28进行稳压后,提供一个5V电源54。由接口电路2获得的总电流在150mA以下。