采用独特字形的话音发送设备和话音接收设备

摘要

采用话音激活技术的一种话音发送设备和一种话音接收设备。话音发送设备配备有UW2脉冲串发生器8供在没有话音时产生与有话音时使用的第一独特字形(UW)不同的第二独特字形(UW2)。话音接收设备还配备有UW2检测电路，该电路在检测到第二独特字形(UW2)时转入无声状态，从而避免发出不必要的声音，同时有效保持帧的时间控制。

说明书

本发明涉及例如移动卫星通信系统中使用的一种话音发送设备和话音接收设备。

图8举例示出日本专利公报91006/1993公开的传统的话音发送设备。从图中可以看到，该话音发送设备包括下列各部分：传输数据发生器1；调制器2，用以调制传输数据发生器的输出信号；话音检测器3，用以检测有无话音数据，并将检测结果发送给传输数据发生器1和独特字(UW)脉冲串发生器4；和UW脉冲串发生器4，用以产生UW脉冲串，并将其发送给调制器2。

图9A和9B示出了各帧周期话音数据输出的情况。图9A表示话音数据从发话状态(有话音存在)转入无声状态(没有话音存在)的情况下话音数据的最后部分。图9B表示话音数据已从无声状态(无话音存在)转入发话状态(有话音存在)的情况下话音数据的前引部分。从图中可以清楚看出，独特字形UW(以下称之为UW字形)插在话音数据的头部，字形的端部EP插入已转入无声状态的帧话音数据的尾部，前序字形PP则插入已转入发话状态的话音数据的前引帧的头部。在没有话音数据时，触发脉冲串UW与UW字形完全相同，与帧周期同步输出。

现在说明话音传输设备的机能。经数字化的话音数据作为输入提供给传输数据发生器1，UW字形UW即在传输数据发生器内以帧周期加到输入的话音数据上。举例说，在移动卫星通信系统中，为了提高卫星的功率效率，采用了话音激活技术，只容许有话音出现时进行传输。在话音激活过程中，前序字形PP附加到话音数据的头部，字形的端部EP则附加到话音数据的尾部。传输数据发生器1将前序字形PP附加到所输入的话音数据上，并根据从话音检测器3获取的终了信号将字形的端部EP加到话音数据上。这样产生的传输数据发送给调制器2，在调制器2内数据经过诸如QPSK(四相移相键控)之类的调制，以便发送出去。相反，在没有话音数据时，产生叫做触发脉冲串UW的短持续时间信号，以保持收信侧的帧定时控制。UW脉冲串发生器4用以产生上述信号，它接收来自传输数据发生器1的帧定时脉冲，且若经判断，从话音检测器3获得的话音数据没有话音，就将触发脉冲UW信号作为输出提供给调制器2。

话音接收设备在收到这些话音数据时，只就那些检测出有UW字形的帧进行解码，这为的是防止话音解码器在有传输误差出现时发出不必要的声音。图10示出了话音接收设备的结构。如图中所示，话音接收设备包括：解调器5，用以对输入的话音数据进行解调；话音解码器6，用以对从解调器5输出的数据进行解码，以及独特字检测器(以下称UW检测器)，用以检测从解调器5输出的经解调的数据中有无UW字形，并把起动信号和帧定时脉冲提供给话音解码器6。接收状态差时，若来自解调器5经解调的数据含许多误差，则话音解码器6对那些经解调的数据进行的解调可能会引起不想要的声音。因此为防止这一点，UW检测器7监视着UW字形的接收过程，看该过程是否正常进行，而且只有当接收过程正常时才给话音解码器6发送起动信号，容许对被解调的数据进行解码。检测到字形端部EP时，则使话音解码器6无声。

传统的话音传输设备和话音接收设备。它们的结构就是如上所述，因此若话音接收设备未能在激活脉冲串时汇集字形EP的端部，则话音解码器会继续处于起动状态。在此情况下，由于解调器解调的是没有信号的部分，经解调的数据会形成完全随机的数据。这样，话音解码器必然解码的是随机数据，从而使话音解码器发出不想要的声音。

本发明就是要解决上述问题。因此本发明的目的是提供能确保向话音接收设备妥善传输触发脉冲串的话音发送设备，并提供能防止在触发脉冲串期间发出不想要的声音的话音接收设备。

按照本发明的第一种情况，本发明提供的话音发送设备包括：一个话音检测器，用以接收帧周期的话音数据，从而检测各帧中有没有任何话音，并在各帧已转入无声状态时产生终了信号；一个传输数据发生器，用以将前序字形插在话音数据已转入发话状态的输入的第一帧前沿的紧前面，在有话音出现时，传输数据发生器将第一独特字形插入各帧的头部；一个独特字脉冲串发生器，用以根据终了信号的输出与馈自传输数据发生器的帧定时脉冲同步地产生第二独特字形；和一个调制器，用以在收到来自独特字脉冲串发生器的输出时对帧头已括有第二独特字形的话音数据进行调制。

按照本发明的第二种情况，本发明提供的话音发送设备包括：一个话音检测器，用以接收帧周期的话音数据，从而检测各帧中有无任何话音。并在各帧已转入无声状态时产生终了信号；一个传输数据发生器，用以将前序字形插在话音数据已转入发话状态的第一帧前沿的紧前面，有话音出现时，传输数据发生器将第一独特字形插入各帧的头部；一个独特字脉冲串发生器，用以根据终了信号的输出将第一独特字形和表示帧已转入无声状态的字形端部与馈自传输数据发生器的帧定时脉冲同步地插入帧的头部；和一个调制器，用以在收到来自独特字脉冲串发生器的输出时对具有头部已插入有第一独特字形和字形端部的帧的话音数据进行调制。

按照本发明的第三种情况，本发明提供的话音接收设备包括：一个解调器，用以接收含各种字形的帧周期话音数据，从而产生经解调的数据，各种字形包括：待插在已转入发话状态的话音数据第一帧前沿的紧前面的前序字形、有话音时待插入到各帧头部的第一独特字形，和待插到已转入无声状态的各帧的头部的第二独特字形；一个独特字检测器，用以检测经解调的数据的独特字形；和一个话音解码器，用以与馈自独特字检测器的帧定时脉冲同步地对经解调的数据进行解码，话音解码器在收到馈自独特字检测器的第一独特字形检测信号时予以起动，在收到第二独特字形检测信号时停止工作。

按照本发明的第四种情况，本发明提供的话音接收设备包括：一个解调器，用以接收带各种字形的帧周期话音数据，产生解调数据，各种字形包括：待插到已转入发话状态的话音数据的第一帧前沿的紧前面的前序字形，有话音出现时待插入到各帧头部的第一独特字形，和待插入已转入无声状态的各帧尾部的各字形端部；一个独特字检测器，用以检测解调数据的前序字形，从而产生起动信号，而在检测出字形端部时产生停止工作信号，独特字检测器检测第一独特字形，从而产生帧定时脉冲；一个电平检测器，用以在解调数据的话音数据的信号电平不高于预定值时产生停止工作信号；和一个话音解码器，用以与帧定时脉冲同步地对经解调的数据进行解码，话音解码器在收到馈自独特字检测器和电平检测器的停止工作信号时停止工作。

按照本发明的第五种情况，本发明提供的话音接收设备包括：一个解调器，用以接收带各种字形的帧周期话音数据，产生经解调的数据，各种字形包括待插到已转入发话状态的话音数据的第一帧前沿的紧前面的前序字形、有话音存在时待插入到各帧头部的第一独特字形、和待插入到已转入无声状态的各帧的尾部的字形端部；一个纠错解码器，用以对附加到话音数据上的纠错码进行解码；一个纠错编码器，用以将纠错解码器的输出恢复成解调数据的代码；一个判错器，用以将纠错编码器的输出与解调数据相比较，并在不一致的代码的累计值超过预定值时产生停止工作信号；和一个话音解码器，用以对纠错解码器的输出进行解码，话音解码器在收到停止工作信号时停止工作。

按照本发明的第六种情况，本发明的话音接收设备包括：一个解调器，用以接收含有各种字形的帧周期话音数据，以产生解调数据，各种字形包括待插到已转入发话状态的话音数据第一帧前沿的紧前面的前序字形、在有和没有话音时待插入到各帧头部的独特字形、和待插入到已转入无声状态的各帧头部的字形端部；一个独特字检测器，用以检测经解调数据的独特字形；和一个字形端部检测器，用以检测经解调数据的字形端部；和一个话音解码器，用以与独特字检测器和字形端部检测器发出的帧定时脉冲同步地对经解调的数据进行解码，话音解码器在收到从独特字检测器发出的独特字形检测信号时予以起动，在收到字形端部检测器发出的字形端部检测信号时停止工作。

在本发明第一种情况的话音发送设备中，独特字脉冲串发生器在各帧已转入无声状态时根据从话音检测器发送的终了信号与传输数据发生器发出的帧定时脉冲同步地产生第二独特字形。这样，当收到独特字脉冲串的输出时，解调器对插入有第二独特字形的话音数据进行解调，并将这些数据作为其输出。

在本发明第二种情况的话音发送设备中，独特字脉冲串发生器在各帧已转入无声状态时根据话音检测器发出的终了信号、与传输数据发生器发出的帧定时脉冲同步地产生第一独特字形和表示各帧已转入无声状态的字形端部。这样，收到独特字脉冲串的输出时，解调器解调并输出各帧相应的头部中插入有第一独特字形和字形端部的话音数据。

在本发明第三种情况的话音接收设备中，解调器接收带有包括第一独特字形或第二独特字形的字形的话音数据，并输出经解调的数据。当独特字检测器产生第一独特字形检测信号时，话音解码器就予以起动对话音数据进行解码，而在输出第二独特字形检测信号时，话音解码器停止工作，从而使话音数据无声。

在本发明第四种情况的话音接收设备中，独特字检测器在检测到经解调数据的前序字形时产生起动信号，在检测出字形端部时产生停止工作信号，并通过检测第一独特字形产生帧定时脉冲。电平检测器在经调制数据的话音数据电平不高于预定值时产生停止工作信号。话音解码器与帧定时脉冲同步地对解调数据进行解码，且在收到馈自独特字检测器和电平检测器的停止工作信号时停止工作。因此，话音数据是在输出起动信号的情况下进行解码的，而在输出停止工作信号的情况下，话音数据变得无声。

在本发明第五种情况的话音接收设备中，纠错码器对附加到获自解调器的解调数据上的纠错码进行解码，纠错编码器则将纠错解码器的输出还原成获自解调器的解调数据的代码。判错器将纠错编码器的输出与解调数据相比较，且在不一致的代码的累计值超过预定值时产生停止工作信号。话音解码器对纠错解码器的输出进行解码，且在收到停止工作信号时停止工作。这样，在输入停止工作信号的情况下，话音数据转入无声状态。

在本发明第六种情况的话音接收设备中，解调器接收含有包括独特字形或字形端部的字形的话音数据，产生解调数据。话音解码器在收到从独特字形检测器发出的独特字形检测信号时予以起动，对话音数据进行解码。相反，话音解码器在收到从字形端部检测器发出的字形端部检测信号时停止工作，使话音数据无声。

结合附图阅读下面的详细说明就可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的和优点，附图中：

图1是本发明第一实施例的话音发送设备的结构图；

图2A和2B是说明从本发明的话音发送设备输出的话音数据的示意图；

图3是本发明第一实施例的话音接收设备的结构图；

图4A和4B是说明从本发明的第二实施例的话音发送设备输出的话音数据的示意图；

图4C示出了按本发明的第二实施例构制的话音接收设备；

图5示出了按本发明的第三实施例构制的话音接收设备；

图6示出了按本发明的第四实施例构制的话音接收设备；

图7是图6差错控制电路的结构图；

图8是传统话音发送设备的结构图；

图9A和9B是说明从传统的话音发送设备输出的话音数据的示意图；

图10是传统话音接收设备的结构图。

现在参照附图说明本发明的一个最佳实施例。图1描绘了该实施例话音发送设备的结构。与图8相同或对应的部件都用共同的编号表示。如图中所示，话音发送设备包括传输数据发生器1、调制器2、话音检测器3和UW2脉冲串发生器8。

图2A和2B是说明要由本实施例的话音发送设备输出的帧周期话音数据状态的示意图。与图9A和(b相同或相应的各部件用共同的编号表示。根据触发脉冲串，从图中可明显的看出，与UW字形UW不同的触发脉冲串与帧周期同步地输出。

现在说明本实施例的话音发送设备的作用。传输数据发生器1将前序字形PP、UW字形UW和字形端部EP加到话音信号上，并将它们发送给调制器2。话音检测器3检测有无话音信号，将结果馈送给UW2脉冲串发生器8，并在没有话音信号时给传输数据发生器1馈送终了信号。UW2脉冲串发生器8接收来自传输数据发生器1的帧定时脉冲和来自话音检测器3的信号，并在没有说话声时，即终了信号从话音检测器3输出时，以帧定时给调制器2发送UW2信号。

现在参看图3话音接收设备的结构图说明本实施例的话音接收设备。从图中可以看到，话音接收设备包括：解调器5；话音解码器6；UW检测器，用以检测图2A和2B中所示的UW字形；UW2检测器，用以检测也示于图2A和2B中来自解调器5的解调数据输出的UW2字形；以及“或”电路，用以求出来自UW检测器7和UW2检测器9的检测脉冲的逻辑和，产生传送给话音解码器6的帧定时脉冲。提供的输入信号如图2A和2B中所示，通过解码器5解调的话音数据不仅传送给话音解码器6而且也传送给UW检测器7和UW2检测器9。在UW检测器7已检测出UW字形的的那一帧，话音解码器6就被起动工作，对话音数据进行解码。相反，根据触发脉冲串，UW2检测器9检测UW2字形UW2，并将检测信号传送给话音解码器6，从而使话音解码器6停止工作，产生无声话音信号。当检测出UW字形UW或UW2字形UW2时，相应的检测脉冲在“或”电路10中组合起来，作为帧定时脉冲提供给话音解码器6。这样，在触发脉冲串的作用下，无论有无话音，帧定时脉冲都不容许消失。

按照上述结构，在触发脉冲串作用下，话音发送设备提供与UW字形UW不同的UW2字形UW2作为其输出，从而确保触发脉冲串至话音接收设备的可靠传送。

如果话音接收设备未能汇集字形端部EP，由于每一帧周期有要传送的UW2字形UW2，就能检测出触发脉冲串，从而避免出现不想要的声音。

应该理解的是，UW2字形UW2无需象本实施例那样加插字形端部EP也可以检测出触发脉冲串。

现在说明另一种情况的话音发送设备的最佳实施例。本实施例的话音发送设备基本上与图8所示的结构相同，只是在触发脉冲串作用下话音数据的状态如图4A和4B中所示，其中与图9A和9B相同或相应的元件都相应地加以编号。图4A和4B与图9A和9B不同之处在于，在触发脉冲串作用下，触发脉冲串后面有一个由UW脉冲串发生器4插入的字形端部EP。

话音数据的这种结构确保触发脉冲串可靠传送给话音接收设备。

另一方面，如图4C中所示，话音接收设备包括一个EP检测器20，供检测字形端部EP，从而使话音解码器6停止工作，这和第一实施例中所起的作用相同。

本发明第四实施例的话音接收设备的结构如图5中所示，其中与图6相同或相应的元件都相应地编了号。如图中所示，话音接收设备有一个电平检测器11供检测输入的话音数据的信号电平。

现在说明电平检测器11的作用。已知电平检测器11检测出的输入话音数据的信号电平值不大于预定值时，电平检测器11就给话音解码器6发出停止工作信号，使话音解码器6停止工作。输入的帧周期话音数据如图9A和9B中所示。在触发脉冲串的作用下，已进入无话音数据部分的噪声数据因信号电平降低而促使话音解码器6停止工作，从而使输出无声。这样，不管与现有技术一样具有UW脉冲串发生器4的话音接收设备输出图9A和9B中所示的同样的话音数据，由于话音接收设备中设置了电平检测器11，因而确保了与上述诸实施例同样的效果。

第五实施例的话音接收设备的结构如图6中所示，其中与图8相同或相应的元件用同样的编号表示。从图中可以看到，话音接收设备有一个差错控制电路12，用以对解调器5供来的解调数据进行解码。解调器5的输入话音数据设有对应于可能会出现在传输路经中的差错的预定纠错码。参看图7，图中示出了差错控制电路12的结构。该电路包括纠错解码器13、纠错编码器14、比较器15和判断器16。纠错解码器13用以对解调数据的纠错码进行解码以及根据预定的规则纠错，纠错编码器14用以将纠错解码器13已纠错时所得出的解码数据再编码成解调器5的解调数据，比较器15用以将解调数据的纠错码与经纠错编码器14再编码的纠错码相比较，若两者不一致则断定出了差错，于是产生纠错脉冲，判断器16用来计算纠错脉冲的数目，而且当纠错脉冲的计数值在给定的时间内超过预定值时给话音解码器6发出停止工作的信号。

收到停止工作信号时，话音解码器6停止作用。待输入到本实施例的话音接收设备的帧周期话音数据与图9A和9B中所示的相同，只是在触发脉冲串的时间内解调器5的输出导致随机数据，因而使误差超过预定值，从而使话音解码器6停止作用，进入无声状态。

有了上述结构，由于触发脉冲串作用下，具有纠错码的话音数据可以从传统的话音发送设备输出，所以有效地避免发出不想要的声音。

本技术领域的技术人员都知道，在不脱离本发明的精神实质和范围的前提下是可以在本发明中作种种修正和变更的。因此，上述说明应看成仅仅是举例的性质而已，而不应视为对本发明的限制。本发明只受下面权利要求书范围的限制。