Фильтры и детектирование

Из вышеприведенных требований должно быть ясно, что фильтры должны играть немаловажную роль в схеме приема и обработки сигналов двухтонального многочастотного набора. На рис. 7.15б приводится частотная характеристика идеального фильтра схемы двухтонального многочастотного набора. Такой тип фильтров получил название гребенчатых фильтров, так как его выходной сигнал представляет две отдельные полосы частот, при этом он должен пропускать сигналы, входящие как в высокочастотную группу тональных сигналов, так и в низкочастотную группу, отфильтровывая сигналы всех остальных частот. Выходной сигнал фильтра должен поступать на детектор, удовлетворяя и другим требованиям.

На рис. 7.16 представлена общая блок-схема гребенчатого фильтра, сигнал с которого поступает на схему детектирования и который должен выполнять две основные задачи.

Рис. 7.16. Схема детектирования сигналов двухтонального многочастотного набора

Производители полупроводниковых приборов выпускают однокристальные интегральные микросхемы, которые способны выполнять задачи как по фильтрованию, так и детектированию сигнала, такие, например, как микрокристалл 75Т201 компании Silicon Systems, Inc. Функция фильтра в интегральной микросхеме схожа с той функцией, которая выполняется в цифровой плате линейного интерфейса на пути прохождения сигнала во время его кодирования и декодирования.

Интегральная микросхема обеспечивает усиление сигнала, фильтрацию входного сигнала от шумов и ослабление речевого сигнала, а также в ней имеется отдельный (гребенчатый) фильтр для тональных сигналов различных частотных групп. После прохождения схемы фильтра тональный сигнал перед поступлением на схему детектора преобразуется в сигнал прямоугольной формы.

Схема фильтра предусматривает усиление сигнала, а также ослабление шумов и речевого сигнала.

Сигнал, входящий в каждую частотную группу, проверяется в детекторе по отдельности. Для определения частоты сигнала используются методы цифровой техники, а именно – метод измерения количества тактовых импульсов ведущего генератора, укладывающихся в течение каждого периода сигнала с неизвестной частотой. Сигналы из группы высокочастотных или низкочастотных тональных сигналов проверяются с использованием логических схем, которые устанавливают, действительно ли их частоты удовлетворяют требованиям, предъявляемым к сигналам многочастотного набора. Если удовлетворяют, то они объединяются для формирования выходного кодового сигнала, представляющего набираемую цифру номера.

Каждый тональный сигнал, используемый для двухтонального многочастотного набора, проверяется на его достоверность. При подтверждении его достоверности он используется в качестве кода для представления цифры набираемого номера.

Одной из наиболее сложных задач схемы детектирования (распознавания) является определение того, является ли тональный сигнал действительно сигналом двухтонального многочастотного набора либо речевым сигналом, частота которого соответствует диапазону частот сигналов тонального набора. Если критерии принятия сигнала за действительный окажутся слишком «мягкими», парные тональные сигналы набора будут распознаваться достаточно быстро в качестве правильных, но эти же критерии окажутся достаточными, чтобы точно так же определить сигналы речевых фрагментов или каких-нибудь иных звуков в качестве «звучащих», как вполне реальные сигналы двухтонального многочастотного набора.

Искажения такого рода относятся к группе «разговорных» и могут привести к ошибочному определению цифры номера или иным ошибкам в работе приемного устройства. Если же критерии распознавания и принятия тонального сигнала окажутся слишком жесткими, время проверки значительно увеличится и приемное устройство перестанет удовлетворять требованиям синхронности. В результате используется компромиссное решение между полным исключением ошибок принятия сигнала шума в качестве сигнала набора номера и некоторой конечной вероятностью возникновения подобных ошибок. При таких условиях время, затрачиваемое на проверку сигнала, составляет порядка 10 мс.

Схема детектора (распознавания) должна достаточно четко отличать парные тональные сигналы многочастотного набора от речевых акустических сигналов и при этом не затрачивать на процесс детектирования слишком много времени.