RU2214051C2 - Device for separating voice-frequency signals in communication channels - Google Patents

Device for separating voice-frequency signals in communication channels Download PDF

Info

Publication number
RU2214051C2
RU2214051C2 RU2001101652A RU2001101652A RU2214051C2 RU 2214051 C2 RU2214051 C2 RU 2214051C2 RU 2001101652 A RU2001101652 A RU 2001101652A RU 2001101652 A RU2001101652 A RU 2001101652A RU 2214051 C2 RU2214051 C2 RU 2214051C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
unit
integrating
signal
Prior art date
Application number
RU2001101652A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001101652A (en
Inventor
А.И. Егоров
Б.О. Каленков
В.Н. Щевьев
Original Assignee
Войсковая часть 35533
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 35533 filed Critical Войсковая часть 35533
Priority to RU2001101652A priority Critical patent/RU2214051C2/en
Publication of RU2001101652A publication Critical patent/RU2001101652A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2214051C2 publication Critical patent/RU2214051C2/en

Links

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Abstract

FIELD: electrical communications. SUBSTANCE: device that can be used as means for automatic channel signal reception in multichannel communication systems and also for detecting voice signals in telephone communication channels has communication channel matching unit, band filter, four line detectors, seven integrating sections, four threshold elements, three ratio computing units, subtracter, time delay unit, two multipliers, AND gate, display unit, and control timer. Proposed device depends for its operation on computation of a number of mathematical statistics that function as flags in distinguishing information voice signal from channel noise and parasitic voice signals. Used as mathematical statistics are signal power estimates in information frequency band, input signal energy distribution in frequency band, irregularity of envelope of input signal filtered off in band filter, and ordinate value of autocorrelation function at fixed time delay level. EFFECT: enhanced precision of voice signal detection in telephone communication channels. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электросвязи, в частности к автоматическим средствам приема сигналов канальной сигнализации в системах многоканальной связи, и может использоваться, например, для обнаружения акустических сигналов в телефонных каналах. The invention relates to the field of telecommunications, in particular to automatic means for receiving channel signaling signals in multi-channel communication systems, and can be used, for example, to detect acoustic signals in telephone channels.

Основная проблематика приема сигналов тональной сигнализации заключается в следующем. Прием этих сигналов достаточно часто приходится проводить на фоне значительных помех. Наиболее типичными здесь являются гладкие канальные шумы, импульсные помехи и паразитные речевые сигналы. Помимо этого принимаемый сигнал может иметь значительный разброс по частоте, а его форма может отличаться от синусоидальной из-за несоответствия генераторов нормам, установленным в технике связи. The main problems of receiving tonal signaling signals are as follows. Reception of these signals often has to be carried out against the background of significant interference. The most typical here are smooth channel noises, impulse noise and spurious speech signals. In addition, the received signal can have a significant spread in frequency, and its shape may differ from the sinusoidal one due to the mismatch of the generators with the standards established in the communication technology.

Известно устройство для приема тональных сигналов, содержащее блок согласования с каналом, полосовой фильтр, два последовательно соединенных резонансных контура, два линейных детектора, два поляризованных реле, пороговый элемент и исполнительный элемент. Здесь разделение тонального (информационного) сигнала и паразитных токов речевых частот осуществляется за счет использования двух резонансных контуров. Напряжения, снимаемые с этих контуров, после выпрямления подаются на поляризованное реле с двумя обмотками, намотанными в противоположную сторону. В результате данный приемник устойчиво выделяет сигнал, в спектре которого присутствуют только спектральные составляющие в информационной полосе частот. A device for receiving tonal signals, comprising a matching block with a channel, a band-pass filter, two resonant circuits connected in series, two linear detectors, two polarized relays, a threshold element and an actuator, is known. Here, the separation of the tonal (information) signal and the stray currents of speech frequencies is carried out through the use of two resonant circuits. Voltages removed from these circuits, after rectification, are applied to a polarized relay with two windings wound in the opposite direction. As a result, this receiver stably emits a signal whose spectrum contains only spectral components in the information frequency band.

Однако данное устройство не может обеспечить уверенное выделение тональных сигналов, подвергшихся значительным искажениям, а также информационного сигнала, прием которого производится на фоне речи. Кроме того, в случае значительной растройки по частоте генератора тональных сигналов работа данного приемника будет сопровождаться частыми пропусками. However, this device cannot provide reliable selection of tonal signals subjected to significant distortion, as well as the information signal, which is received against the background of speech. In addition, in the case of a significant tuning in the frequency of the tone generator, the operation of this receiver will be accompanied by frequent omissions.

Известен также приемник тональных сигналов, содержащий блок согласования с каналом связи, четыре одновибратора, инвертор, два логических элемента И, интегрирующее звено, исполнительный элемент. Однако и для данного устройства также характерна невысокая точность выделения информационного сигнала, что связано с возможностью подрабатывания приемника на паразитном сигнале, а также большой вероятностью пропуска искаженного акустического сигнала. Also known is a receiver of tonal signals, comprising a matching unit with a communication channel, four one-vibrators, an inverter, two logical elements AND, an integrating element, an actuating element. However, this device is also characterized by a low accuracy of extracting the information signal, which is associated with the possibility of moonlighting the receiver on a spurious signal, as well as the high probability of missing a distorted acoustic signal.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому устройству является устройство для выделения акустических сигналов в каналах связи, содержащее блок согласования с каналом связи, полосовой фильтр, первый, второй и третий линейные детекторы, первое и второе интегрирующие звенья, первый, второй и третий пороговые элементы, первый и второй блоки вычисления отношения, пиковый детектор, первый и второй логические элементы И, регистр, управляющий таймер и исполнительный элемент. Closest in technical essence to the claimed device is a device for separating acoustic signals in communication channels, comprising a matching unit with a communication channel, a bandpass filter, first, second and third linear detectors, first and second integrating links, first, second and third threshold elements , the first and second blocks of calculating the relationship, the peak detector, the first and second logical elements AND, register, control timer and actuator.

Принцип действия данного устройства основан на оценивании трех решающих статистик, которые являются отличительными признаками при распознавании информационного акустического сигнала от канальных шумов и паразитных речевых сигналов. В качестве решающих статистик здесь используются оценка мощности сигнала в информационной полосе частот, распределение мощности входного сигнала по частотному диапазону и величина пик-фактора входного сигнала. The principle of operation of this device is based on the assessment of three crucial statistics, which are the hallmarks of the recognition of information acoustic signal from channel noise and spurious speech signals. Here, the decisive statistics are used to estimate the signal power in the information frequency band, the distribution of the input signal power over the frequency range, and the peak factor of the input signal.

Однако при работе данного устройства также возможно появление ошибок при отличии формы принимаемого тонального сигнала от синусоидальной. С другой стороны, при увеличении порога срабатывания приемника по уровню пик-фактора принимаемого сигнала неизбежно повысится вероятность возникновения ложных тревог, что также недопустимо в системах сигнализации. К тому же использование экстремальных статистик при наличии значительных канальных шумов также снижает точность определения акустических сигналов. However, when this device is operating, errors may also occur if the shape of the received tone signal differs from the sinusoidal one. On the other hand, with an increase in the receiver threshold by the level of the peak factor of the received signal, the probability of false alarms will inevitably increase, which is also unacceptable in alarm systems. In addition, the use of extreme statistics in the presence of significant channel noise also reduces the accuracy of the determination of acoustic signals.

Цель изобретения состоит в повышении точности выделения акустических сигналов в каналах связи. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the allocation of acoustic signals in communication channels.

Для достижения поставленной цели в устройство для выделения тональных сигналов в каналах связи, содержащее блок согласования с каналом связи, полосовой фильтр, первое и второе интегрирующие звенья, логический элемент И, первый, второй и третий линейные детекторы, первый и второй блоки вычисления отношения, первый, второй и третий пороговые элементы и управляющий таймер, согласно изобретению дополнительно введены третье, четвертое, пятое, шестое и седьмое интегрирующие звенья, четвертый линейный детектор, третий блок вычисления отношения, четвертый пороговый элемент, первый и второй умножители, блок временной задержки и вычитатель, причем выход блока согласования с каналом связи соединен с входами полосового фильтра и первого линейного детектора, выход первого линейного детектора через первое интегрирующее звено подключен ко второму входу первого блока вычисления отношения, выход которого через первый пороговой элемент подключен к первому входу логического элемента И, при этом выход полосового фильтра через второй линейный детектор соединен с входом второго, третьего и четвертого интегрирующих звеньев, а также с входом блока временной задержки, вторым входом первого и первым, и вторым входами второго умножителей, в свою очередь выход второго интегрирующего звена подключен к первому входу первого блока вычисления отношения, ко второму входу второго блока вычисления отношения и через второй пороговый элемент ко второму входу логического элемента И, кроме того, выход третьего интегрирующего звена связан с первым входом вычитателя, а выход четвертого интегрирующего звена - со вторым входом вычитателя, тогда как выход вычитателя через последовательно включенные третий линейный детектор и пятое интегрирующее звено подключен к первому входу второго блока вычисления отношения, выход которого через третий пороговый элемент соединен с третьим входом логического элемента И, тогда как выход блока временной задержки подключен к первому входу первого умножителя, выход последнего через последовательно включенное шестое интегрирующее звено связан с первым входом третьего блока вычисления отношения, второй вход которого через седьмое интегрирующее звено подключен к выходу второго умножителя, а выход третьего блока вычисления отношения через последовательно включенные четвертый линейный детектор и четвертый пороговый элемент соединен с четвертым входом логического элемента И, выход которого подключен к входу блока отображения, а выходы управляющего таймера связаны с управляющими входами логического элемента И. To achieve this goal, a device for extracting tonal signals in communication channels, comprising a matching unit with a communication channel, a bandpass filter, first and second integrating links, a logical element And, the first, second and third linear detectors, the first and second blocks of calculating the ratio, the first , the second and third threshold elements and a control timer, according to the invention, third, fourth, fifth, sixth and seventh integrating links, a fourth linear detector, a third ratio calculating unit are additionally introduced the fourth threshold element, the first and second multipliers, the time delay unit and the subtracter, the output of the matching unit with the communication channel being connected to the inputs of the bandpass filter and the first linear detector, the output of the first linear detector through the first integrating link connected to the second input of the first ratio calculation unit, whose output through the first threshold element is connected to the first input of the AND gate, while the output of the bandpass filter through the second linear detector is connected to the input of the second, third o and the fourth integrating links, as well as with the input of the time delay block, the second input of the first and first, and second inputs of the second multiplier, in turn, the output of the second integrating link is connected to the first input of the first ratio calculating unit, to the second input of the second ratio calculating unit, and through the second threshold element to the second input of the AND gate, in addition, the output of the third integrating link is connected to the first input of the subtractor, and the output of the fourth integrating link is connected to the second input of the subtractor, while the output of the subtractor through the third linear detector and the fifth integrating element connected in series is connected to the first input of the second ratio calculation unit, the output of which through the third threshold element is connected to the third input of the AND gate, while the output of the time delay unit is connected to the first input of the first multiplier, the output of the latter through a sixth integrating element connected in series is connected to the first input of the third block for calculating the ratio, the second input of which is through the seventh integra the link is connected to the output of the second multiplier, and the output of the third unit for calculating the relationship through the fourth linear detector and the fourth threshold element connected in series is connected to the fourth input of the logic element AND, the output of which is connected to the input of the display unit, and the outputs of the control timer are connected to the control inputs of the logic element AND.

Устройство для выделения тональных сигналов в каналах связи (см. чертеж) содержит блок 1 согласования с каналом связи, полосовой фильтр 2, первый линейный детектор 3, первое интегрирующее звено 4, первый пороговый элемент 5, второй линейный детектор 6, второе интегрирующее звено 7, первый блок 8 вычисления отношения, второй пороговый элемент 9, третье интегрирующее звено 10, четвертое интегрирующее звено 11, вычитатель 12, третий линейный детектор 13, пятое интегрирующее звено 14, второй блок 15 вычисления отношения, третий пороговый элемент 16, блок временной задержки 17, первый умножитель 18, второй умножитель 19, шестое интегрирующее звено 20, седьмое интегрирующее звено 21, третий блок вычисления отношения 22, четвертый линейный детектор 23, четвертый пороговый элемент 24, логический элемент И 25, блок отображения 26 и управляющий таймер 27. A device for extracting tones in communication channels (see the drawing) comprises a matching unit 1 for a communication channel, a bandpass filter 2, a first line detector 3, a first integrating link 4, a first threshold element 5, a second linear detector 6, a second integrating link 7, first ratio calculating unit 8, second threshold element 9, third integrating link 10, fourth integrating link 11, subtractor 12, third line detector 13, fifth integrating link 14, second ratio calculating unit 15, third threshold element 16, BP delay time 17, the first multiplier 18, the second multiplier 19, the sixth integrating link 20, the seventh integrating link 21, the third ratio calculating unit 22, the fourth linear detector 23, the fourth threshold element 24, the logical element And 25, the display unit 26 and the control timer 27 .

В заявляемом устройстве решение о появлении в канале связи тонального сигнала принимается после совпадения всех характеристических признаков, которые представляют собой значимые статистические критерии для выделения данного вида сигнала. Практически оценивание характеристических признаков в заявляемом устройстве осуществляется путем вычисления четырех решающих статистик. В совокупности все вычисляемые статистики обеспечивают распознавание информационного акустического сигнала от канальных шумов, паразитных речевых сигналов, сетевых наводок, импульсных помех и других искажений. В качестве решающих статистик здесь используются оценка мощности сигнала в информационной полосе частот, распределение энергии входного сигнала по частотному диапазону, величина неравномерности огибающей отфильтрованного в полосовом фильтре входного сигнала, а также значение ординаты автокорреляционной функции при фиксированном уровне временной задержки. In the claimed device, the decision on the appearance of a tone signal in the communication channel is made after the coincidence of all characteristic features, which are significant statistical criteria for highlighting this type of signal. In practice, the evaluation of characteristic features in the inventive device is carried out by calculating four crucial statistics. Together, all calculated statistics provide recognition of the information acoustic signal from channel noise, spurious speech signals, network interference, impulse noise and other distortions. Here, the decisive statistics are used to estimate the signal power in the information frequency band, the energy distribution of the input signal over the frequency range, the magnitude of the envelope unevenness of the input signal filtered in the bandpass filter, and the ordinate value of the autocorrelation function for a fixed level of time delay.

Анализируемый сигнал с выхода канала связи, пройдя через блок 1 согласования с каналом связи, поступает одновременно на вход полосового фильтра 2, а также на вход первого линейного детектора 3. The analyzed signal from the output of the communication channel, passing through block 1 matching with the communication channel, is fed simultaneously to the input of the bandpass filter 2, as well as to the input of the first linear detector 3.

При этом в блоках 2-4 формируется оценка мощности приходящего сигнала во всей полосе частот канала связи, для чего исходный сигнал выпрямляется в первом линейном детекторе 3 и накапливается в первом интегрирующем звене 4. Moreover, in blocks 2-4, an estimate of the power of the incoming signal is generated in the entire frequency band of the communication channel, for which the original signal is rectified in the first linear detector 3 and accumulated in the first integrating link 4.

Приближенная оценка мощности сигнала, ограниченного информационной полосой частот (т.е. полосой частот, в которой по априорной информации может находиться тоновая посылка), формируется посредством блоков 2, 6, 7. Для этого входной сигнал предварительно проходит через полосовой фильтр 2. Полоса пропускания полосового фильтра 2 соответствует информационной полосе тонового сигнала. Далее полученный сигнал детектируется вторым линейным детектором 6 и накапливается во втором интегрирующем звене 7. An approximate estimate of the signal power limited by the information frequency band (that is, the frequency band in which the tone message can be based on a priori information) is generated using blocks 2, 6, 7. For this, the input signal passes through a bandpass filter 2. The passband bandpass filter 2 corresponds to the information band of the tone signal. Next, the received signal is detected by the second linear detector 6 and accumulated in the second integrating link 7.

Оценка мощности входного сигнала, ограниченного информационной полосой частот, используется в заявляемом устройстве в качестве первого решающего признака (или, по другому, статистического критерия) при принятии решения о наличии в канале тонального сигнала. Основная цель введения в заявляемое устройство данного признака состоит в предотвращении ложных срабатываний обнаружителя от сигналов, спектр которых располагается вне информационной полосы частот. Для вычисления этой решающей статистики сигнал с выхода второго интегрирующего звена 7 подается на первый пороговый элемент 5, где осуществляется сравнение с граничным (пороговым) значением. Результат сравнения поступает на первый вход логического элемента И 25. Если уровень сигнала в информационной полосе превышает пороговое значение, то на первом входе логического элемента И 25 фиксируется логическая единица. An estimate of the input signal power limited by the information frequency band is used in the inventive device as the first decisive feature (or, alternatively, a statistical criterion) when deciding on the presence of a tone signal in a channel. The main purpose of introducing this feature into the inventive device is to prevent false alarms of the detector from signals whose spectrum is located outside the information frequency band. To calculate this crucial statistics, the signal from the output of the second integrating link 7 is fed to the first threshold element 5, where a comparison with a boundary (threshold) value is performed. The result of the comparison goes to the first input of the AND 25 logic element. If the signal level in the information strip exceeds a threshold value, then the logical unit is fixed at the first input of the And 25 logic element.

Для получения второго признака сигнал с выхода второго интегрирующего звена 7 подается на второй вход первого блока 8 вычисления отношения. На первый же вход блока 8 вычисления отношения поступает сигнал с выхода первого интегрирующего звена 4. To obtain the second feature, the signal from the output of the second integrating link 7 is fed to the second input of the first unit 8 of the ratio calculation. The signal from the output of the first integrating link 4 is received at the first input of the ratio calculating unit 8.

В результате на выходе первого блока 8 вычисления отношения имеем величину, характеризующую распределение энергии входного сигнала по частотному диапазону канала связи. Иными словами, оценка, формируемая первым блоком 8 вычисления отношения, приближенно равна отношению мощности сигнала на выходе полосового фильтра 2 к мощности сигнала на входе устройства. Введение второго признака позволяет при обнаружении тонового сигнала избежать ошибок, связанных с ложным срабатыванием на многочастотных (например, речевых, музыкальных и т.д.) сигналах. Здесь используется известный признак тонового сигнала в канальной сигнализации, который состоит в том, что мощность тонового сигнала в достаточно узкой спектральной полосе и превосходит мощность канальных помех. As a result, at the output of the first ratio calculating unit 8, we have a value characterizing the distribution of the energy of the input signal over the frequency range of the communication channel. In other words, the estimate generated by the first ratio calculating unit 8 is approximately equal to the ratio of the signal power at the output of the bandpass filter 2 to the signal power at the input of the device. The introduction of the second feature allows the detection of a tone signal to avoid errors associated with false alarms on multi-frequency (for example, speech, music, etc.) signals. Here we use the well-known feature of the tone signal in the channel signaling, which consists in the fact that the power of the tone signal in a rather narrow spectral band and exceeds the power of channel interference.

При реализации процедуры вычисления решающей статистики используется известное свойство гармонического сигнала, состоящее в том, что между мощностью такого сигнала и средним значением модуля существует строгая зависимость. Получаемая таким образом величина сравнивается во втором пороговом элементе 9 с граничным значением. Результат сравнения в виде в виде логического "0" или "1" подается на второй вход логического элемента И 25. When implementing the procedure for calculating the decisive statistics, the well-known harmonic signal property is used, consisting in the fact that there is a strict dependence between the power of such a signal and the average value of the module. The value thus obtained is compared in the second threshold element 9 with a boundary value. The comparison result in the form of a logical "0" or "1" is fed to the second input of the logical element And 25.

В блоках 10-16 осуществляется формирование третьего информационного признака - оценки неравномерности огибающей отфильтрованного сигнала. Данный признак введен в заявляемое устройство для предотвращения ложных срабатываний на сигналах, которые характеризуются значительным непостоянством своего усредненного на небольшом временном интервале уровня. Примером таких сигналов являются паразитный речевой сигнал, нестационарные помехи. Действительно, как известно, огибающая речевого сигнала быстро изменяется. Практически длина "псевдостабильного" участка огибающей речи очень редко превышает 200 мс. В то же время для генераторов тоновых посылок характерна стабильность среднего уровня выходного сигнала в течение всей длительности посылки. In blocks 10-16, the formation of the third information feature is carried out - the assessment of the unevenness of the envelope of the filtered signal. This feature is introduced into the inventive device to prevent false alarms on signals, which are characterized by significant variability of its level averaged over a small time interval. An example of such signals are spurious speech signal, non-stationary interference. Indeed, as you know, the envelope of a speech signal changes rapidly. In practice, the length of the "pseudo-stable" portion of the speech envelope very rarely exceeds 200 ms. At the same time, tone parcel generators are characterized by the stability of the average level of the output signal over the entire duration of the parcel.

Для оценки неравномерности огибающей сигнал с выхода второго линейного детектора 6 подается одновременно на третье и четвертое интегрирующие звенья 10 и 11, которые различаются величиной времени интегрирования. Сравнение получаемых значений производится в вычитателе 12. Далее получаемая величина детектируется (вычисляется абсолютное значение величины) в третьем линейном детекторе 13 и усредняется в пятом интегрирующем звене 14. Затем полученное значение во втором блоке вычисления отношения 15 нормируется к усредненному уровню отфильтрованного сигнала, оценка которого имеется на выходе второго интегрирующего звена 7. Получаемая величина сравнивается в третьем пороговом элементе 16 с граничным значением. Результат сравнения в виде логического "0" или "1" подается на третий вход логического элемента И 25. To assess the unevenness of the envelope, the signal from the output of the second linear detector 6 is fed simultaneously to the third and fourth integrating links 10 and 11, which differ in the integration time. Comparison of the obtained values is performed in the subtractor 12. Next, the obtained value is detected (the absolute value of the quantity is calculated) in the third linear detector 13 and averaged in the fifth integrating link 14. Then, the obtained value in the second block for calculating the ratio 15 is normalized to the average level of the filtered signal, the estimate of which is the output of the second integrating link 7. The resulting value is compared in the third threshold element 16 with a boundary value. The result of the comparison in the form of a logical "0" or "1" is fed to the third input of the logical element And 25.

Последний, четвертый, информационный признак введен в заявляемое устройство для обеспечения устойчивого различения тональных сигналов от равномерного канального шума. Дело в том, что на практике в реальных каналах связи достаточно могут присутствовать шумы (либо шумоподобные сигналы) различной физической природы, которые, с одной стороны, имеют ограниченный некоторой полосой частот спектр, а с другой, - почти ровную огибающую. Например, такой вид имеют сигналы некоторых низкоскоростных систем передачи данных, телеметрических систем и пр. Для предотвращения "подрабатывания" обнаружителя на сигналах такого вида в описываемом устройстве оценивается значение автокорреляционной функции сигнала в точке, сдвинутой относительно нулевого значения временной задержки (например, наполовину периода тонального сигнала). Здесь используется известное свойство автокорреляционных функций шумоподобных сигналов, состоящее в их достаточно быстром затухании. В то же время автокорреляционная функция гармонического сигнала также имеет гармонический характер, причем своих наибольших (амплитудных) значений автокорреляционная функция гармонического сигнала достигает через временные промежутки, кратные половине периода исходного сигнала. The last, fourth, information feature is introduced into the inventive device to provide a stable distinction of tonal signals from uniform channel noise. The fact is that in practice in real communication channels there may be enough noise (or noise-like signals) of various physical nature, which, on the one hand, have a spectrum limited to a certain frequency band, and on the other hand, an almost even envelope. For example, the signals of some low-speed data transmission systems, telemetric systems, etc., have this form. To prevent the detector from “working out” on signals of this type, the value of the autocorrelation function of the signal at a point shifted relative to the zero value of the time delay (for example, half the tonal period) is estimated signal). Here we use the well-known property of the autocorrelation functions of noise-like signals, which consists in their rather fast attenuation. At the same time, the autocorrelation function of a harmonic signal also has a harmonic character, and the autocorrelation function of a harmonic signal reaches its largest (amplitude) values through time intervals that are multiples of half the period of the original signal.

Оценка четвертого информационного признака осуществляется следующим образом. Сигнал с выхода полосового фильтра 2 подается на вход блока временной задержки 17, а также на второй вход первого умножителя 18 и первый, и второй входы второго умножителя 19. Значения, полученные на выходах первого и второго умножителей 18, 19, усредняются соответственно в шестом и седьмом интегрирующих звеньях 20, 21. Таким образом, в интегрирующих звеньях 20 и 21 формируются значения ненормированной автокорреляционной функции входного сигнала, которые соответствуют временной задержке Т/2 и 0. Далее в третьем блоке вычисления отношения 22 осуществляется вычисление значения (ординаты) нормированной (т. е. инвариантной к уровню входного сигнала) автокорреляционной функции, после чего абсолютное значение полученной величины (линейное детектирование осуществляется четвертым линейным детектором 23) в четвертом пороговом элементе 24 сравнивается с граничным значением. Если значение, получаемое на выходе четвертого порогового элемента 24, меньше порогового значения, то на четвертом входе логического элемента И 25 фиксируется логическая единица. Assessment of the fourth informational attribute is as follows. The signal from the output of the bandpass filter 2 is fed to the input of the time delay block 17, as well as to the second input of the first multiplier 18 and the first and second inputs of the second multiplier 19. The values obtained at the outputs of the first and second multipliers 18, 19 are averaged in the sixth and the seventh integrating links 20, 21. Thus, in the integrating links 20 and 21 are formed values of the normalized autocorrelation function of the input signal, which correspond to the time delay T / 2 and 0. Then, in the third block for calculating the ratio 22, etsya calculation value (ordinate) normalized (r. f. invariant to input signal level) of the autocorrelation function, after which the absolute value of the obtained value (linear detection is carried fourth linear detector 23) in the fourth threshold element 24 is compared with the boundary value. If the value obtained at the output of the fourth threshold element 24 is less than the threshold value, then the logical unit is fixed at the fourth input of the AND gate 25.

Решения о наличии тонального сигнала в канале связи периодически через некоторые промежутки времени по команде из управляющего таймера 27 передаются из логического элемента И 25 в блок отображения 26. Decisions on the presence of a tonal signal in the communication channel are periodically transmitted at some time intervals by a command from the control timer 27 from the AND gate 25 to the display unit 26.

В случае, если все четыре решающих признака свидетельствуют о наличии в канале связи тонального сигнала, т.е. на выходе блоков 5, 9, 16 и 24 зафиксированы логические "1", то на выходе логического элемента И 25 также фиксируется логическая "1". Это означает, что принято решение о приеме тонального сигнала. In case all four decisive signs indicate the presence of a tone signal in the communication channel, i.e. logical “1” is fixed at the output of blocks 5, 9, 16 and 24, then logical “1” is also fixed at the output of logical element And 25. This means that a decision has been made to receive a tone.

Заявляемый объект может быть построен с использованием существующих электронных средств и компонентов аппаратуры связи, либо реализован на базе компьютерной техники, либо с помощью сигнальных процессоров. Данное устройство может найти применение в составе аппаратно-программных средств телефонной станции. The inventive object can be built using existing electronic means and components of communication equipment, or implemented on the basis of computer technology, or using signal processors. This device may find application in the hardware and software of a telephone exchange.

Источники информации
1. Зайончковский Е. А., Пшеничников А.П., Романцов В.М. Автоматическая междугородная связь. - М.: Радио и связь, 1984, стр. 111-115.
Sources of information
1. Zayonchkovsky E. A., Pshenichnikov A. P., Romantsov V. M. Automatic long distance communication. - M.: Radio and Communications, 1984, pp. 111-115.

2. Авторское свидетельство 441681, Н 04 М 1/46, 03.01.73. 2. Copyright certificate 441681, H 04 M 1/46, 03.01.73.

3. Авторское свидетельство 2118067, Н 04 В 3/46, 20.08.98. 3. Copyright certificate 2118067, N 04 B 3/46, 08.20.98.

Claims (1)

Устройство для выделения тональных сигналов в каналах связи, содержащее блок согласования с каналом связи, полосовой фильтр, первое и второе интегрирующие звенья, логический элемент И, первый, второй и третий линейные детекторы, первый и второй блоки вычисления отношения, первый, второй и третий пороговые элементы и управляющий таймер, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены третье, четвертое, пятое, шестое и седьмое интегрирующие звенья, четвертый линейный детектор, третий блок вычисления отношения, четвертый пороговый элемент, первый и второй умножители, блок временной задержки и вычитатель, причем выход блока согласования с каналом связи соединен с входами полосового фильтра и первого линейного детектора, выход первого линейного детектора через первое интегрирующее звено подключен ко второму входу первого блока вычисления отношения, выход которого через первый пороговый элемент подключен к первому входу логического элемента И, при этом выход полосового фильтра через второй линейный детектор соединен с входом второго, третьего и четвертого интегрирующих звеньев, а также с входом блока временной задержки, вторым входом первого и первым и вторым входами второго умножителей, в свою очередь, выход второго интегрирующего звена подключен к первому входу первого блока вычисления отношения, ко второму входу второго блока вычисления отношения и через второй пороговый элемент ко второму входу логического элемента И, кроме того, выход третьего интегрирующего звена связан с первым входом вычитателя, а выход четвертого интегрирующего звена со вторым входом вычитателя, тогда как выход вычитателя через последовательно включенные третий линейный детектор и пятое интегрирующее звено подключен к первому входу второго блока вычисления отношения, выход которого через третий пороговый элемент соединен с третьим входом логического элемента И, тогда как выход блока временной задержки подключен к первому входу первого умножителя, выход последнего через последовательно включенное шестое интегрирующее звено связан с первым входом третьего блока вычисления отношения, второй вход которого через седьмое интегрирующее звено подключен к выходу второго умножителя, а выход третьего блока вычисления отношения через последовательно включенные четвертый линейный детектор и четвертый пороговый элемент соединен четвертым входом логического элемента И, выход которого подключен к входу блока отображения, а выходы управляющего таймера связаны с управляющими входами логического элемента И. A device for extracting tones in communication channels, comprising a matching unit with a communication channel, a band-pass filter, first and second integrating links, AND logic element, first, second and third linear detectors, first and second relationship calculation units, first, second and third threshold elements and a control timer, characterized in that the device additionally introduced the third, fourth, fifth, sixth and seventh integrating links, the fourth linear detector, the third ratio calculation unit, the fourth threshold an element, first and second multipliers, a time delay unit and a subtracter, the output of the matching unit with the communication channel being connected to the inputs of the bandpass filter and the first linear detector, the output of the first linear detector through the first integrating link is connected to the second input of the first ratio calculation unit, the output of which is through the first threshold element is connected to the first input of the AND gate, while the output of the bandpass filter through the second linear detector is connected to the input of the second, third, and fourth integ links, as well as with the input of the time delay unit, the second input of the first and first and second inputs of the second multiplier, in turn, the output of the second integrating link is connected to the first input of the first unit for calculating the relationship, to the second input of the second unit for calculating the ratio and through the second threshold element to the second input of the logical element AND, in addition, the output of the third integrating link is connected to the first input of the subtractor, and the output of the fourth integrating link to the second input of the subtractor, while the output is subtracted dividing through a third linear detector and a fifth integrating element connected in series, it is connected to the first input of the second unit for calculating the ratio, the output of which through the third threshold element is connected to the third input of the logical element AND, while the output of the time delay unit is connected to the first input of the first multiplier, the output of the last the sixth integrating element connected in series is connected to the first input of the third unit for calculating the ratio, the second input of which is connected through the seventh integrating link to the output of the second multiplier and the third calculating unit output via a series connection relationship fourth linear detector and a fourth threshold element connected to the fourth input of the AND gate, whose output is connected to the input of the display unit, and outputs a control timer associated with the control inputs of the NAND gate I.
RU2001101652A 2001-01-22 2001-01-22 Device for separating voice-frequency signals in communication channels RU2214051C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101652A RU2214051C2 (en) 2001-01-22 2001-01-22 Device for separating voice-frequency signals in communication channels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101652A RU2214051C2 (en) 2001-01-22 2001-01-22 Device for separating voice-frequency signals in communication channels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001101652A RU2001101652A (en) 2003-01-27
RU2214051C2 true RU2214051C2 (en) 2003-10-10

Family

ID=31988062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101652A RU2214051C2 (en) 2001-01-22 2001-01-22 Device for separating voice-frequency signals in communication channels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2214051C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668407C1 (en) * 2017-11-07 2018-09-28 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of separation of speech and pause by comparative analysis of interference power values and signal-interference mixture
RU2700189C1 (en) * 2019-01-16 2019-09-13 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of separating speech and speech-like noise by analyzing values of energy and phases of frequency components of signal and noise
RU2807194C1 (en) * 2022-11-14 2023-11-10 Акционерное общество "Созвездие" Method for speech extraction by analysing amplitude values of interference and signal in two-channel speech signal processing system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668407C1 (en) * 2017-11-07 2018-09-28 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of separation of speech and pause by comparative analysis of interference power values and signal-interference mixture
RU2700189C1 (en) * 2019-01-16 2019-09-13 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of separating speech and speech-like noise by analyzing values of energy and phases of frequency components of signal and noise
RU2807194C1 (en) * 2022-11-14 2023-11-10 Акционерное общество "Созвездие" Method for speech extraction by analysing amplitude values of interference and signal in two-channel speech signal processing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5809133A (en) DTMF detector system and method which performs frequency domain energy calculations with improved performance
CA2094412C (en) Multi-frequency signal detector and classifier
Waterschoot et al. Comparative evaluation of howling detection criteria in notch-filter-based howling suppression
US5588053A (en) DTMF detector system and method which performs static and dynamic thresholding
US5353345A (en) Method and apparatus for DTMF detection
RU2117404C1 (en) Two-tone multiple-frequency detector and method for detection of two-tone signal of multiple frequency
US9261548B2 (en) Hum noise detection device
US5426696A (en) Method of improving receiver sensitivity and speech immunity with DTMF-reception
RU2691603C1 (en) Method of separating speech and pauses by analyzing values of interference correlation function and signal and interference mixture
CN103268766A (en) Method and device for speech enhancement with double microphones
RU2214051C2 (en) Device for separating voice-frequency signals in communication channels
JPH0678345A (en) System and method for detection and discrimination of plurality of signals
US5999898A (en) Voice/data discriminator
EP0988758B1 (en) Tone detection with aliasing bandpass filters
US4922528A (en) Circuitry for recognizing two-tone compound signals in telephone installations
RU2171549C1 (en) Device for discriminating acoustic signals in communication channels
RU2202857C2 (en) Tone signal receiver
Park et al. Signal detection and analysis of DTMF receiver with quick Fourier transform
RU2700189C1 (en) Method of separating speech and speech-like noise by analyzing values of energy and phases of frequency components of signal and noise
US5793862A (en) Information signal detection device and information signal detection method
RU2118067C1 (en) Device for detection of acoustic signals in communication channels
RU2192667C2 (en) Facsimile signal identifying device
CN110910899B (en) Real-time audio signal consistency comparison detection method
JP3840876B2 (en) Periodic signal detector
Bhatt et al. Non-uniform spectrum sensing using computationally efficient 2-level (FFT-Goertzel) based Energy Detection

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190123