基于數字信號處理器的電話測試設備的制作方法

專利名稱：基于數字信號處理器的電話測試設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通信系統，尤其涉及一種基于數字信號處理器的操作者測試設備，將其配置成用于提供各種信號處理功能，包括高效率地進行實時的全雙工免提揚聲器電話通信和處理用戶特征模擬調制解調器型信號，例如，但不限于，呼叫者識別信號，視覺信息等待指示器信號，和模擬顯示服務接口信號的能力。測試設備還具有測量電話線路的掛機電壓、摘機電壓和摘機電流條件的能力。此外，它可以測量對施加的電激勵的線路響應，從而可以使測試設備檢測電斷續性的存在，例如已被插入線路中的負載線圈。
為了測試和調試，電話網現場維護人員或操作者使用基本加強型的標準的電話手機。因而，這些常規的測試設備的基本能力不足以應付當前通信環境一直擴展的諸多方面，其中包括，但不限于，專用特征，例如呼叫等待，呼叫者ID，和使用POSTS(普通老式電話業務)線路輸送數字數據業務，此外，因為常規的測試設備的聲接口基本上是半雙工結構的，現場操作者以免提方式使用該設備的能力受到嚴重限制，尤其是在具有高的環境噪聲，例如工業設備操作的固有噪聲和交通干線車輛流的噪聲，的環境中。
結果，需要一種改進的測試設備，其保留常規測試設備的能力和物理特征(例如，可以測試POTS線路，體積相當小(手持)并在物理上和電性能上健壯)，而且可以使操作者監視、接收并處理在測試條件下可能在線路上存在的各種格式的信號。此外，現場人員一直希望他們的測試設備具有真正“免提”的、全雙工的、雙向的聲接口或揚聲器電話，即允許現場人員在存在背景噪聲的環境中講話(離開一定距離)，同時能夠同時地收聽被測試設備的接收機產生的聲輸出。
本發明包括用于測試電信鏈路并通過電信鏈路進行通信的測試設備，包括電信鏈路連接端口，通過該接口測試設備可以和所述電信鏈路相連，用戶接口，通過該接口操作者可以輸入和接收與所述測試設備的操作相關的信息信號，所述用戶接口的手動輸入裝置，視覺顯示器，音頻接口，通過該接口所述操作者可以輸入并接收聲信號，以及可編程的數字信號處理單元，其包括和所述電信鏈路連接端口以及所述用戶端口相連的信號格式轉換電路，含有信號處理程序，該程序通過運行用于以可控制的數字方式處理已從所述電信鏈路收到的并通過所述信號格式轉換電路已按數字方式格式化的信號，以便提供給所述用戶接口，并用于以可控制的數字方式處理已從所述用戶接口收到的并通過所述信號格式轉換電路已按數字方式格式化的信號，從而提供給所述電信鏈路連接端口，進而提供給所述電信鏈路。
本發明還包括用于測試電信鏈路并通過電信鏈路進行通信的測試設備，包括電信鏈路連接端口，通過該接口測試設備可以和所述電信鏈路相連，用戶接口，通過該接口操作者可以輸入和接收和所述測試設備的操作相關的信息信號，所述用戶接口的手動輸入裝置，視覺顯示器，和音頻接口，通過該接口所述操作者可以輸入并接收聲信號，可編程的數字信號處理單元，其通過操作用于以數字方式處理由所述音頻接口響應由所述操作者輸入的聲信號而產生的信號，和從所述電信鏈路連接端口接收的信號，以便借助于所述音頻接口作為聲信號被再現，其方式是這樣的，使得通過所述音頻接口產生實時的全雙工的聲信號，以便在聲信號正在由所述操作者輸入給所述音頻接口的同時提供給所述操作者，所述數字信號處理器通過操作用于執行回聲消除程序，該程序抑制已從所述電信鏈路的遠端發出的并已從所述音頻接口的輸出揚聲器再進入測試設備話筒的聲信號的回聲，或者由于在所述電信鏈路的一個或幾個電接口中的阻抗不匹配而耦合進入所述電信鏈路的聲信號的回聲。
本發明的目的在于提供一種基于改進的數字信號處理器的測試設備，其被設計成可編程的，以便完成各種信號處理功能，包括但不限于，進行常規的測試設備操作，提供實時的全雙工揚聲器電話通信，以及處理用戶特征模擬調制解調器型信號。這種用戶特征信號可以包括呼叫者識別信號，視覺信息等待指示器信號，和模擬顯示業務接口信號。本發明的基于數字信號處理器(DSP)的測試設備還能夠測量電話線路的電條件(掛機和摘機電壓和摘機電流)。它可以測量線路對電刺激的響應，從而能夠使測試設備檢測電斷續性的存在，例如已被插入線路中的負載線圈。
本發明的基于數字信號處理器的測試設備最好包括電信鏈路連接端口，通過該端口測試設備可以和標準的雙線對POTS用戶線路的塞尖與振鈴導體相連。用作POTS回路電流負載的塞尖／振鈴接口使音頻(話音，鈴音，單音)信號和POTS線路連接器耦連，并使得能夠從POTS線路提供回路功率，作為內部的回路電源，用于操作測試設備的電路。
來自POTS線路的輸入的話音和單音信號被線路連接的編解碼器數字化，并被耦連于監控數字信號處理器(DSP)，該處理器被編程用于處理從線路接收并被線路編解碼器已進行數字式格式化的信號，以便提供給用戶接口(輸入／輸出單元)。該DSP還通過操作用于處理來自用戶接口單元的輸入信號，以便提供給線路。由DSP提供的要通過網絡發送的輸出信號由線路編解碼器轉換成模擬格式，并通過塞尖／振鈴接口供給線路。
監視器模式電路和線路連接端口耦連，從而使得不用摘機便可監視線路上音頻信號的存在。數據檢測器和線路連接端口耦連，用于確定線路上是否存在數據信號，并借以阻止測試設備被摘機并干擾數據信號，如果實際地檢測線路上的數據信號的話。用戶接口單元使操作者能夠輸入并接收和測試設備的操作相關的信息信號，或在和另一個與線路相連的用戶進行全雙工通信期間輸入與接收話音信號。為此，用戶接口包括鍵盤，LCD視覺顯示器和音頻接口，通過該接口操作者可以監聽進入測試設備的聲信號并使其有聲化。音頻接口借助于音頻相關的編解碼器和處理器耦連。
為了提供實時的、全雙工的以及雙向的通信，這使得現場操作者能夠一邊講話(從在測試設備靈敏度范圍之內的一個位置)，同時又收聽由測試設備的接收機產生的聲音輸出，測試設備的處理器被編程，用于執行回聲消除程序，該程序抑制已從線路的遠端發出的并從其輸出揚聲器再進入測試設備話筒的聲信號的回聲，或者由于在電接口中的阻抗不匹配而耦合進入線路的聲信號的回聲。
為了適應從網絡的每個端點同時發出的信號，回聲消除程序含有一對“鏡面”的或互補的回聲消除軟件模塊。線路(網絡)回聲消除模塊處理具有線路接口的信號路徑中的信號，并通過操作能夠阻止從測試設備的話筒輸入的“近端”音頻信號作為電回聲注入揚聲器的音頻信號輸出。聲回聲消除模塊處理測試設備話筒和揚聲器的信號路徑中的信號，并通過操作阻止來自網絡的“遠端”的音頻信號作為聲反射回聲注入向網絡輸出的音頻信號。
全雙工揚聲器電話處理程序按半雙工方式被初始化，從而使得音頻信號只沿在當時的一個方向被發送。具有較高信號電平的音頻信號將控制要被抑制的信號通路。在這最初的在操作者和網絡遠端之間的半雙工轉換期間，每個回聲消除模塊訓練一個相關的回聲模塊。隨著線路和聲回聲模塊被訓練，原始的增益抑制的信號通路的增益較少量將被減少，直到處理程序最終達到高效全雙工操作方式為止。在進一步的音頻信號處理期間，回聲模塊被繼續調整。回聲消除程序的性能將降低到能有效地防止同時的音頻通信的門限以下，程序返回半雙工方式，其中各個信號通路的增益被音頻電平控制，如初始化方式一樣。然后，隨著回聲模型被再訓練，處理程序再次達到全雙工方式。
除去提供實時的全雙工話音通信之外，本發明的測試設備通過操作用于處理用戶特征模擬調制解調器型信號，包括呼叫者識別(呼叫者ID)信號，視覺信息等待指示器(VMWI)信號，和模擬顯示業務接口(ADSI)信號，這些信號的每一個按照慣例使用標準的1200每秒位(BPS)基于調制解調器的信令(Bell202標準)被傳送。
對于呼叫者ID處理，使測試設備處于掛機狀態。當從中心局收到振鈴信號時，測試設備的處理器便通過操作提取并解調在第一和第二鈴音之間的靜音間隔中發送的呼叫者ID信息。然后，通過測試設備的用戶接口的LCD顯示器對操作者顯示這呼叫者ID信息。
對于ADSI信號處理，操作者對ADSI服務器輸入一個DTMF呼叫。當響應來自測試設備的含有特征訪問代碼(通過DTMF信令)的請求接收來自服務器的ADSI信號時，將從被訪問的服務器接收用戶房屋設備(CPE)變化信號(CAS)，把輸入的呼叫者信息調制解調器型信號通知測試設備。然后，測試設備的DSP向ADSI服務器發回DTMF確認序列。對測試設備耳機和揚聲器的聲音被減弱，從而使得隨后從ADSI服務器輸入的調制解調器脈沖串不會被操作者聽見。一旦向測試設備發送并由其接收到ADSI信息，測試設備的DSP則向ADSI服務器發回DTMF確認序列，確認收到的ADSI信息。然后，ADSI信息被解調，以便通過測試設備的用戶接口的LCD顯示器向操作者顯示，并終止減弱對耳機和揚聲器的音頻輸出。
VMWI信號處理和呼叫等待、呼叫者ID類似，只是話音信息數據不用任何形式的觸發信號(例如振鈴)被發送。
對于呼叫者ID／呼叫等待，響應接收來自中心局的CAS信號，測試設備的DSP向中心局發回DTMF確認序列，如同ADSI信號的情況一樣。然后減弱對耳機和揚聲器的音頻輸出，以便阻止調制解調器脈沖串被操作者聽見。然后，發送到測試設備的數據被解調，以便通過測試設備的用戶接口的LCD顯示器向操作者顯示，并終止減弱對耳機和揚聲器的音頻輸出。本發明的基于DSP的測試設備還具有進行附加的線路測試，包括測量電話線路的摘機和掛機線路電壓和摘機電流條件。此外，可以測量線路對電刺激的響應，從而使測試設備能夠檢測電斷續的存在，例如插入線路中的負載線圈。對于負載線圈的測量，掃頻單音信號通過一個已知阻抗加于線路，并測量塞尖和振鈴引線兩端的所得交流電壓。特別是測量交流電壓對頻率的幅值和相位的變化。
因為是基于DSP的，本發明的測試設備還能夠監視和顯示在服務者和用戶之間的傳信業務，例如呼叫者ID，VMWI，和ADSI。在這種操作方式下，測試設備可以分析和顯示來自服務者(具有作為終端裝置操作的測試設備)的，來自具有用戶終端的服務者的，或來自用戶住宅設備的呼叫者ID、VMWI、和ADSI業務的信號量。
下面將通過例子參照附圖對本發明進行說明，其中

圖1示意地說明基于數字信號處理器的測試設備的結構；圖2示意地說明回聲消除信號處理模塊；圖3說明由圖1的測試設備的數字信號處理器使用用于處理從本地和從網絡遠端同時發出的信號的全雙工回聲消除信號處理程序；圖4表示呼叫者ID信號處理程序；圖5表示ADSI信號處理程序；圖6表示呼叫者ID／呼叫等待處理程序；以及圖7表示VMWI信號處理程序。
圖1示意地說明本發明的基于數字信號處理器(DSP)的測試設備的信號處理部分的結構，其中包括電信鏈路連接端口10，通過該端口測試設備可以和標準的雙線對POTS線路20的塞尖和振鈴導體21、22相連。標準的塞尖／振鈴(T／R)接口30和端口10相連，它作為POTS回路電流的負載，并在端口10提供對POTS線路連接的音頻信號(話音，振鈴，單音)通路。T／R接口30通過操作還提供回路功率，作為常規的內部回路電源(未示出)，用于操作測試設備的電路。
從線路由T／R接口30接收到的進入信號由線路相關的編解碼器40數字化，并被耦連到監控測試設備的所有操作的數字信號處理器(DSP)50。從數字信號處理器50以數字格式提供的要在網絡上傳輸的外出信號被編解碼器40轉換成模擬形式，并提供給T／R接口30。作為一個非限制性的例子，DSP50可以包括市場上可得到的廉價的小功率高性能DSP芯片，例如從由Texas Instruments，Inc．U．S．A．制造的商標為TMS320C芯片組中選擇的一種(例如TMS320C2××或TMS320C5×型數字信號處理器芯片)。利用這種高性能的DSP元件不僅使處理器能夠執行多個通常使用的離散的通信元件的各種功能，而且可以實現相當復雜的信號處理算法，例如要被說明的以有效的實時地且并行地執行的雙向回聲消除，借以在相當小的裝置中提供“免提”的全雙工通信能力。
數字信號處理器50被編程用于處理從線路接收到的并被編解碼器40數字式地格式化的信號，從而提供給用戶接口或輸入／輸出單元，如虛線100所示。測試設備的DSP還通過操作用于處理來自用戶接口的輸入信號，以便提供給線路。其它的標準的數字處理器操作包括掃描用戶接口鍵盤110，向LCD視覺顯示器120發送字符用于顯示，控制T／R接口30的掛機／摘機狀態，并控制揚聲器放大器180的狀態。
高阻抗監視器模式電路60被交流耦合到塞尖／振鈴連接端口10，并具有其耦連到處理器50的輸出端，使得測試設備不用必須進行摘機便能夠監視線路上是否存在音頻信號。數據檢測器電路70可以是美國專利No．4939765的說明書中說明的那種，也被耦連于線路連接端口10，并提供表示在線路20上是否存在數據信號的輸出。該輸出被用于可控地阻止測試設備被摘機并干擾數據信號，如果實際地檢測線路上的數據信號的話。
用戶接口100是一種機構，通過該機構操作者可以輸入和接收和測試設備的操作相關的信息信號，或輸入與接收和與線路相連的另一方進行全雙工通信過程中的話音信號。用戶接口100包括由標準的一組字母數字鍵和輔助功能鍵組成的鍵盤110，LCD視覺顯示器120，以及音頻接口130，通過該接口操作者可以接收(收聽)與輸入和測試設備相關的聲信號。
音頻接口130借助于與音頻相關的編解碼器140耦連于數字信號處理器50。與線路相關的編解碼器40類似，音頻相關的編解碼器140通過操作使被輸入測試設備話筒150的音頻信號(話音)數字化，以便提供給處理器50。相反，從網絡接收的(在線路連接端口10)已被編解碼器40數字化的并被處理器50處理過的進入信號由編解碼器40轉換成模擬形式，并提供給測試設備耳機(接收機)160，并通過揚聲器放大器180提供給揚聲器170。
數字信號處理器50被編程用于處理從測試設備的各個輸入接收的并由相關的編解碼器變為數字形式的信號。一旦處理之后，這些信號便被編解碼器變為合適的形式并被輸入給其相關的輸出端口。這些信號被處理的方式以及由測試設備執行的監控程序監控數字信號處理器，從而使測試設備進行各種通信和控制操作。
全雙工的雙向的揚聲器電話指的是使現場操作者能夠一邊講話(從在測試設備靈敏度范圍之內的一個附近位置)，同時又(實時地)收聽由測試設備的接收機產生的聲音輸出。這和一般的半雙工揚聲器電話不同，它通過操作只允許在任何時刻及時地進行一路音頻傳輸。
數字信號處理器50使用回聲消除程序，該程序有效地抑制從線路的遠端發出的并從其輸出揚聲器再進入測試設備話筒的聲信號的回聲，或者由于在電接口中的阻抗不匹配而耦合進入線路的回聲。即，由測試設備的DSP執行的回聲消除程序能有效地除去近端信號通路中的遠端信號的回聲，從而使得只有近端信號(即由操作者在本地發出的)被發送回遠端。
這種回聲消除信號處理程序的信號處理功能在圖2中示意地說明，其中表示在信道中可能存在的3個通信信號。第一信號是遠端信號，從網絡的遠端201發出，并被在近端輸出端口205再現(聲音)(例如通過測試設備的輸出揚聲器170)。第二信號是近端信號207，其在本地發出(例如通過操作者對測試設備的話筒150講話)。第三信號是從線路遠端發出的并從測試設備的輸出揚聲器又進入測試設備的話筒的，或由于電接口中阻抗不匹配而耦合進入線路的聲信號的回聲或復制品211。
除去這些在任何時間都可能存在的實際信號之外，信號處理程序產生第四個即回聲消除控制信號，它是回聲信號211的源模塊213。回聲信號模塊213在差動放大器215內和近端信號(包括可能存在的遠端信號201的任何回聲211)進行差動組合，沒有不想要的回聲信號分量的合成信號217被發送給網絡的遠端。
當存在遠端信號201而沒有近端信號207時，出現的任何近端信號一定是回聲并且要被抑制。在這種情況下，回聲信號模塊213通過軟件發送的控制輸入215被調節，直到近端信號207實際上為0為止。為消除回聲信號211所需所時間長度(由于作為近端信號反饋遠端信號)一般被稱為會聚時間。
因為揚聲器電話處理程序必須適應從網絡的每端同時發出的信號，圖2所示的回聲消除程序的各個“鏡面”表示被組合成為圖3所示的全雙工回聲消除程序。如圖3所示，在網絡或者塞尖／振鈴(T／R)接口30，存在從網絡20進入的音頻信號301和向網絡輸出的音頻信號303。互補地，在測試設備的聲接口130，存在從測試設備話筒150輸入的音頻信號311和從揚聲器170輸出的音頻信號313。
處理器被編程以便執行線路(網絡)回聲消除信號處理程序320，該程序處理具有T/R接口30的信號通路中的信號，并通過操作阻止從測試設備話筒150輸入的“近端”音頻信號311作為電回聲被注入從揚聲器170輸出的音頻信號313。線路(網絡)回聲消除程序320可以包括市場上可得到的網絡回聲消除處理軟件模塊，例如由D2 Technologies，IncSantaBarbara，Califirnia，U．S．A．生產的“Low Complexity Network EchoCanceler”模塊。
沿著相反的方向，處理器執行聲回聲消除程序340，該程序通過操作用于處理話筒150和揚聲器170的信號通路中的信號，并阻止從網絡20輸入的“遠端”音頻信號301作為聲反饋回聲被注入向網絡輸出的音頻信號303。和網絡回聲消除程序320一樣，聲回聲消除程序340可以包括市場上可得到的回聲消除軟件模塊，例如由France Telecom CNET，Marzin，France生產的“Acoustic Echo Cancellation，Hands Free(forTMS320C5x)”或由DSP Software Engineering，IncBedford，MassU．S．A．生產的“IDECTM-II Acoustic Echo Cancellation，Hands Free forTMS320C3x／’C4x”模塊。
在操作時，含有線路和聲回聲消除程序的組合的全雙工揚聲器電話處理程序最初處于半雙工方式，只允許音頻信號同時沿一個方向傳輸，為此，程序使用具有較高信號電平的音頻信號，規定要被抑制的通路。如果傳輸通路具有較高的音頻電平，則該接收通路的增益被減少。相反，如果接收通路具有較高的音頻電平，則傳輸通路的增益被減少。
在操作者和遠端之間最初的半雙工通話期間，每個鏡面回聲消除程序320和340將自適應地訓練或調節其各自的回聲模型。隨著各自的回聲模型被訓練，被減少的信號通路的增益減少量將減少，直到處理程序最終達到全雙工操作方式。回聲模型在以后的音頻信號處理期間繼續被自適應地調節。回聲消除程序的的性能將降低到能有效地防止同時的音頻通信的門限以下，程序返回半雙工方式，其中各個信號通路的增益被音頻電平控制，如上所述。然后，隨著回聲模型被再訓練，處理程序再次達到全雙工方式。這閉環調節過程被重復，按照需要保持最佳的性能。
基于數字信號處理器的測試設備通過操作用于處理用戶特征模擬調制解調器型信號，包括呼叫者識別(呼叫者ID)信號，呼叫者ID/呼叫等待信號，視覺信息等待指示器(VMWI)信號，和模擬顯示業務接口(ADSI)信號，這些信號的每一個按照慣例使用標準的1200每秒位(BPS)基于調制解調器的信令(Bell202標準)被傳送。駐留在DSP50內的通信控制程序通過操作用于解調這調制解調器信號，并檢測用戶房屋設備(CPE)變化信號(CAS)，該信號用作呼叫者ID/呼叫者等待和ADSI信號，作為表示正在發送調制解調器數據的先導信號。處理器通過返回規定的DTMF序列確認CAS信號。下面將參照圖4-6的流程圖說明由DSP50執行的用于每個用戶特征模擬調制解調器型信號的監控通信控制程序。如回聲消除程序的情況那樣，DSP50可以使用市場上可以得到的通信處理軟件模塊用于處理用戶特征模擬調制解調器信號。作為非限制性的例子，DSP50可以使用從D2 Technogies得到的“ADSI”算法模塊，該模塊通過操作用于檢測CAS單音信號，產生DTMF信號用于確認和撥號，檢測并解碼1200波特FSK調制解調器數據信號，在存在話音信號時檢測呼叫過程單音，并產生1200波特FSK調制解調器信號用于ADSI擴展的要求。
在處理進入的呼叫之前，測試設備處于掛機狀態，如步401所示。在步403從中心局收到振鈴信號，把進入的呼叫通知測試設備，在步405，捕捉在第一和第二(1秒通-4秒斷)振鈴單音脈沖串之間的間隔(4秒靜止間隔)發送的呼叫者ID信息。在步407，解調接收的呼叫者ID信息，并通過測試設備用戶接口100的LCD顯示器120向操作者顯示。
因為響應來自測試設備的請求接收ADSI信號，測試設備將處于摘機狀態如步501所示，把含有特征訪問碼的呼叫加于(通過DTMF信令)ADSI服務器。在步503，從訪問的服務器接收CAS信號，把進入的呼叫者信息調制解調器信號通知測試設備。在步505，DSP50向ADSI服務器發送回確認序列。在步507，減弱對耳機160和揚聲器放大器180的音頻信號，使得操作者聽不到隨后的來自ADSI服務器的調制解調器脈沖串。接著，在步509，從服務器向測試設備發送ADSI信息。在步511，DSP50向ADSI服務器發送回DTMF確認序列，確認在步509收到的ADSI信息。然后，在步513對該信息進行解調，以便通過測試設備的用戶接口100的LCD顯示器120向操作者顯示。最后，在步515，停止對耳機160和揚聲器放大器180的音頻輸出的減弱，從而使測試設備返回其先前的狀態。
對于呼叫者ID／呼叫等待，在摘機狀態下，響應接收來自中心局的CAS信號(步601)，測試設備的DSP向中心局發回DTMF確認序列(步603)，如同ADSI信號的情況一樣。在步605，減弱對耳機160和揚聲器放大器180的音頻輸出，以便阻止調制解調器脈沖串被操作者聽見。然后，發送到測試設備的數據被解調(步607)，以便通過測試設備的用戶接口100的LCD顯示器120向操作者顯示。在步609，終止減弱對耳機和揚聲器的音頻輸出。
除去在數據傳輸之前沒有觸發信號之外，VMWI信號的處理和呼叫等待，呼叫者ID的處理類似。
因為是基于DSP的，所以這種測試設備還能夠進行若干輔助的線路測量，包括測量摘機和掛機線路電壓和摘機電流條件，以及第三方信號分析功能。為此目的，可以使用標準的濾波分層算法，例如Goertzel信號分析算法，通過對參數進行檢測并數字化，然后提供給處理器存儲器進行分析。
對于掛機DC電壓的測量，檢測T／R引線20上的電壓(包括極性)。對于摘機測量，檢測T／R引線的DC電壓(包括極性)和電流。對于掛機／摘機AC測量，例如用來檢測斷續的存在，例如負載線圈的存在，通過已知的阻抗對線路施加掃頻單音信號，并測量塞尖和振鈴引線上的AC電壓。
本發明的測試設備的可編程性使得該設備能夠檢測并顯示在服務器和用戶的終端之間的第三方信令量，例如呼叫者ID，VMWI和ADSI。在這種操作方式下，測試設備可以分析和顯示來自服務器的(此時測試設備作為終端裝置操作)，來自具有用戶終端的服務器的，或來自用戶住宅設備的呼叫者ID，VMWI以及ADSI通信的信號量。
用戶特征信號可以包括呼叫者識別信號，視覺信息等待指示器信號和模擬顯示業務接口信號。此外，通過所包括的鏡面回聲消除程序，測試設備的監控DSP能夠提供實際上是“免提”的，全雙工的，雙向音頻揚聲器電話功能，這允許現場操作者一邊講話，一邊同時收聽由測試設備的接收機產生的聲輸出。
基于數字信號處理器的測試設備被編程，從而使得操作者能夠監視并處理在被測試的線路上存在的各種形式的信號，包括用戶特征模擬調制解調器型信號。這種信號可以包括呼叫者識別信號，視覺信息等待指示器信號，和模擬顯示業務接口信號。通過包括的鏡面回聲消除程序測試設備的監控DSP能夠提供“免提”的，全雙工的，雙向音頻揚聲器電話功能，這允許現場操作者一邊講話，一邊同時收聽由測試設備的接收機產生的聲輸出。
權利要求
1一種用于測試電信鏈路并通過電信鏈路進行通信的測試設備，包括電信鏈路連接端口，通過該端口測試設備可以和所述電信鏈路相連；用戶接口，通過該接口操作者可以輸入和接收和所述測試設備的操作相關的信息信號，所述用戶接口的手動輸入裝置，視覺顯示器，音頻接口，通過該接口所述操作者可以輸入并接收聲信號；以及可編程的數字信號處理單元，其包括和所述電信鏈路連接端口以及所述用戶端口相連的信號格式轉換電路，并含有信號處理程序，該程序通過運行用于以可控制的數字方式處理已從所述電信鏈路收到的并通過所述信號格式轉換電路已按數字方式格式化的信號，以便提供給所述用戶接口，并用于以可控制的數字方式處理已從所述用戶接口收到的并通過所述信號格式轉換電路已按數字方式格式化的信號，從而提供給所述電信鏈路連接端口，進而提供給所述電信鏈路。
2如權利要求1所述的測試設備，其中包含在所述可編程的數字信號處理單元中的所述信號處理程序通過操作用于處理由所述音頻接口響應由所述操作者輸入的聲信號而產生的信號，和從所述電信鏈路連接端口接收的信號，以便借助于所述音頻接口作為聲信號被再現，其方式是這樣的，使得通過所述音頻接口產生實時的全雙工的聲信號，以便在聲信號正在由所述操作者輸入給所述音頻接口的同時提供給所述操作者，包含在所述可編程的數字信號處理單元中的所述信號處理程序通過操作用于處理由所述電信鏈路連接端口從所述電信鏈路中收到的規定的用戶特征模擬調制解調器型信號，用于通過所述用戶接口向所述操作者提供包含在所述規定的用戶特征模擬調制解調器型信號中的信息。
3如權利要求2所述的測試設備，其中所述規定的用戶特征模擬調制解調器型信號包括至少一個呼叫者識別信號，視覺信息等待指示器信號，模擬顯示業務接口信號，在所述可編程的數字信號處理單元中包含的所述信號處理程序把規定的電刺激加于所述電信鏈路，并測量所述電信鏈路對所述規定的電刺激的響應，其中在所述可編程的數字信號處理單元中包含的所述信號處理程序通過操作按照對所述規定的電刺激的所述測量的響應檢測在所述電信鏈路中由負載線圈提供的電斷續的存在。
4如權利要求1至3任何一個所述的測試設備，包括和所述電信鏈路連接端口耦連的數據檢測器，用于通過操作提供表示在和所述電信鏈路連接端口相連的電信鏈路上是否存在數據信號的輸出，所述包含在所述可編程的數字信號處理單元中的信號處理程序通過操作用于根據由所述數據檢測器提供的輸出可控地允許或阻止所述測試設備摘機，還包括和所述電信鏈路連接端口相連的監視器方式電路，其通過操作用于在所述測試設備掛機時監視所述電信鏈路上是否存在音頻信號。
5如權利要求1至4任何一個所述的測試設備，其中所述信號格式轉換電路包括和電信鏈路相連的編解碼器，其通過操作用于使來自所述電信鏈路的話音與單音信號數字化，從而提供給所述數字信號處理器，以便把來自所述處理器的數字信號轉換為模擬信號提供給所述電信鏈路，和音頻接口相連的編解碼器，其通過操作對輸入到所述音頻接口的話音信號數字化，從而提供給所述數字信號處理器，把來自所述數字信號處理器的數字信號轉換為模擬話音形式，以便提供給所述音頻接口，其中所述用戶接口包括鍵盤，視覺顯示器，音頻接口，通過該接口操作者可以收聽進入測試設備的形成話音的聲信號。
6如權利要求2至5任何一個所述的測試設備，其中所述數字信號處理器通過操作用于執行回聲消除程序，該程序抑制從所述電信鏈路的遠端發出的并從所述音頻接口的輸出揚聲器再次進入測試設備話筒的，或者由于在所述電信鏈路的一個或幾個電接口中阻抗不匹配而耦合進入所述電信鏈路的聲信號的回聲，所述回聲消除程序含有一對互補的回聲消除程序，其中的第一個通過操作用于處理在具有所述電信鏈路連接端口的信號通路中的信號，并通過操作用于阻止從所述話筒輸入的近端音頻信號作為電回聲被注入從所述揚聲器輸出的音頻信號中，其第二個通過操作用于處理在所述話筒和所述揚聲器的信號通路中的信號，并阻止來自電信鏈路的遠端的音頻信號作為聲反饋回聲注入提供給所述電信鏈路的音頻信號中。
7如權利要求6所述的測試設備，其中所述全雙工揚聲器電話處理程序在半雙工方式下被啟動，從而使得在其時只允許音頻信號沿一個方向傳輸，利用具有較高信號電平的音頻信號控制要被抑制的信號通路，所述揚聲器電話處理程序通過操作用于隨著和所述第一與第二回聲消除程序各自相關的回聲模型被自適應地調節，增加最初抑制的信號通路的增益，直到所述揚聲器電話處理程序達到全雙工操作方式為止。
8一種用于測試電信鏈路并通過電信鏈路進行通信的測試設備，包括電信鏈路連接端口，通過該端口測試設備可以和所述電信鏈路相連；用戶接口，通過該接口操作者可以輸入和接收和所述測試設備的操作相關的信息信號，所述用戶接口的手動輸入裝置，視覺顯示器，音頻接口，通過該接口所述操作者可以輸入并接收聲信號；可編程的數字信號處理單元，其通過操作用于以數字方式處理由所述音頻接口響應由所述操作者輸入的聲信號而產生的信號，和從所述電信鏈路連接端口接收的信號，以便借助于所述音頻接口作為聲信號被再現，其方式是這樣的，使得通過所述音頻接口產生實時的全雙工的聲信號，以便在聲信號正在由所述操作者輸入給所述音頻接口的同時提供給所述操作者，所述數字信號處理器通過操作用于執行回聲消除程序，該程序抑制從所述電信鏈路的遠端發出的并從所述音頻接口的輸出揚聲器再進入測試設備話筒的聲信號的回聲，或者由于在所述電信鏈路的一個或幾個電接口中的阻抗不匹配而耦合進入所述電信鏈路的聲信號的回聲。
9如權利要求8所述的測試設備，其中所述回聲消除程序包括一對互補的回聲消除程序，其中的第一個通過操作用于處理在具有所述電信鏈路連接端口的信號通路中的信號，并通過操作用于阻止從所述話筒輸入的近端音頻信號作為電回聲被注入從所述揚聲器輸出的音頻信號中，其第二個通過操作用于處理在所述話筒和所述揚聲器的信號通路中的信號，并阻止來自電信鏈路的遠端的音頻信號作為聲反饋回聲注入被提供給所述電信鏈路的音頻信號中，所述全雙工揚聲器電話處理程序在半雙工方式下被啟動，從而使得在其時只允許音頻信號沿一個方向傳輸，利用具有較高信號電平的音頻信號控制要被抑制的信號通路，所述揚聲器電話處理程序通過操作用于隨著和所述第一與第二回聲消除程序各自相關的回聲模型被自適應地調節，增加最初抑制的信號通路的增益，直到所述揚聲器處理程序達到全雙工操作方式為止。
10如權利要求8或9所述的測試設備，其中包含在所述可編程的數字信號處理單元中的所述信號處理程序通過操作用于處理由所述電信鏈路連接端口從所述電信鏈路中收到的規定的用戶特征模擬調制解調器型信號，用于通過所述用戶接口向所述操作者提供包含在所述規定的用戶特征模擬調制解調器型信號中的信息，其中規定的用戶特征模擬調制解調器型信號包括至少一個呼叫者識別信號，視覺信息等待指示器信號，模擬顯示業務接口信號。
11如權利要求8，9或10所述的測試設備，其中包括和電信鏈路相連的編解碼器，其通過操作用于使來自所述電信鏈路的話音與單音信號數字化，從而提供給所述數字信號處理器，并把來自所述處理器的數字信號轉換為模擬信號提供給所述電信鏈路，和音頻接口相連的編解碼器，其通過操作對輸入到所述音頻接口的話音信號數字化，從而提供給所述數字信號處理器，并把來自所述數字信號處理器的數字信號轉換為模擬話音形式，以便提供給所述音頻接口。
全文摘要
一種基于數字信號處理器的測試設備,其被編程使得操作者能夠監視和處理在被測試線路上存在的各種形式的信號,其中包括用戶特征模擬調制解調器型信號。這種信號可以包括呼叫者識別信號,視覺信息等待指示器信號和模擬顯示業務接口信號。通過安裝的鏡面回聲消除程序,測試設備的監控DSP能夠提供“免提”的,全雙工的,雙向音頻揚聲器電話功能,這使得現場操作者能夠一邊講話一邊同時收聽由測試設備的接收機產生的聲音輸出。
文檔編號H04M1/24GK1206277SQ9811518
公開日1999年1月27日 申請日期1998年6月29日 優先權日1998年6月29日
發明者羅伯特·B·瓦倫斯 申請人:哈里公司