本發(fā)明涉及尾音檢測(cè)領(lǐng)域，具體是一種基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在模擬模無(wú)線通信系統(tǒng)中，為避免無(wú)關(guān)呼叫和干擾信號(hào)，以及不同用戶之間的相互干擾，相應(yīng)的設(shè)備中一般采用ctcss(continuoustonecontrolledsquelchsystem，連語(yǔ)音控制靜噪系統(tǒng))。在模擬系統(tǒng)的通話過(guò)程中，發(fā)射端會(huì)在語(yǔ)音信號(hào)中疊加一個(gè)固定頻點(diǎn)的亞音頻，接收端在接收到信號(hào)后，需要先提取信號(hào)中的亞音頻，并與預(yù)存的亞音頻進(jìn)行對(duì)比，如果收到的亞音頻和預(yù)存的亞音頻相同，則打開(kāi)揚(yáng)聲器并播放接收到的語(yǔ)音。

于此同時(shí)，接收端為了能夠明確的知道本次通話結(jié)束，則需要檢測(cè)亞音頻的結(jié)尾，來(lái)決定是否關(guān)閉揚(yáng)聲器。亞音頻的結(jié)尾用一個(gè)相位的翻轉(zhuǎn)來(lái)表示，被稱為尾音。

傳統(tǒng)的尾音檢測(cè)技術(shù)采用的是逐點(diǎn)檢測(cè)的方法，這種方法需要計(jì)算每一點(diǎn)的相位信息并進(jìn)行判斷，但是相位信息的計(jì)算量較大、算法復(fù)雜度高，對(duì)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算能力有一定要求。同時(shí)這種方法的抗干擾能力較差，某些較大的噪聲，可能會(huì)使計(jì)算出的相位信息與原始信息有著巨大的差異，從而導(dǎo)致尾音的漏檢和誤檢。

專利文件《一種改進(jìn)的模擬亞音ctcss尾音檢測(cè)的方法與裝置》中，公開(kāi)了一種通過(guò)離散傅里葉變換來(lái)檢測(cè)尾音的方法。該方法從時(shí)間上對(duì)信號(hào)進(jìn)行分段采樣，然后對(duì)各段數(shù)據(jù)進(jìn)行離散傅里葉變換，從而獲取各段中相應(yīng)亞音頻所對(duì)應(yīng)幅頻響應(yīng)值，其次通過(guò)幅頻響應(yīng)值計(jì)算所對(duì)應(yīng)的相位信息，最后通過(guò)比較相鄰的兩個(gè)相位信息來(lái)檢測(cè)尾音。該方法用首次得到的相位信息作為比較的原始樣本，使得其抗干擾能力較弱，且無(wú)法檢測(cè)到第一段信號(hào)中的尾音；同時(shí)從時(shí)間上進(jìn)行分段，使得該方法的實(shí)時(shí)性較低，且有可能使得相位翻轉(zhuǎn)的位置處于前后兩段數(shù)據(jù)的交界處，從而導(dǎo)致漏檢；再一點(diǎn)該方法使用離散傅里葉變換，使得運(yùn)算成本較高，可能無(wú)法滿足一些最小系統(tǒng)的運(yùn)行要求。

因此有待開(kāi)發(fā)一種計(jì)算量較小，抗干擾能力強(qiáng)，不易漏檢和誤檢和運(yùn)算成本低的模擬亞音尾音檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種計(jì)算量較小，抗干擾能力強(qiáng)，不易漏檢和誤檢和運(yùn)算成本低的模擬亞音尾音檢測(cè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

s1：在無(wú)線通信過(guò)程中，對(duì)發(fā)射端發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的接收和采集；

s2：利用無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波，得到亞音頻信號(hào)數(shù)據(jù)；

s3：判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后得到的亞音頻信號(hào)值是否為正，若為正則繼續(xù)步驟s4，否則返回到步驟s1；

s4：判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否小于前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值，若小于則繼續(xù)步驟s5，否則返回到步驟s1；

s5：判斷當(dāng)前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否為前兩個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值中最大的，若是最大，則令前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值作為當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，否則返回到步驟s1；

s6：用前一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的峰值減去當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，若結(jié)果為正且大于設(shè)定的閾值，則判定檢測(cè)到亞音頻信號(hào)尾音；若結(jié)果為負(fù)或者其絕對(duì)值小于設(shè)定的閾值則返回步驟s1。

優(yōu)選地，所述亞音頻的頻率范圍為67hz—250.3hz。

優(yōu)選地，步驟s6中設(shè)置的閾值范圍是300～600。

優(yōu)選地，當(dāng)檢測(cè)到亞音頻后，進(jìn)行以下步驟：

所述接收端在接收到亞音頻信號(hào)后，將接收的亞音頻與預(yù)存的亞音頻進(jìn)行對(duì)比，如果收到的亞音頻和預(yù)存的亞音頻相同，則打開(kāi)揚(yáng)聲器并播放接收到的語(yǔ)音，當(dāng)所述接收端檢測(cè)到亞音頻尾音后關(guān)閉揚(yáng)聲器。

優(yōu)選地，所述尾音有兩種形式：一種是將相位翻轉(zhuǎn)120度，另一種是將相位翻轉(zhuǎn)180度，然后持續(xù)150ms—180ms。

一種基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下模塊：

該系統(tǒng)包括以下模塊：

語(yǔ)音信號(hào)接收模塊：在無(wú)線通信過(guò)程中，對(duì)發(fā)射端發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的接收和采集；

濾波模塊：利用無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波，得到亞音頻信號(hào)數(shù)據(jù)；

判斷分析模塊：包括以下判定內(nèi)容：

a.判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后得到的亞音頻信號(hào)值是否為正，若為正則繼續(xù)下一步操作，否則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集；

b.繼續(xù)判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否小于前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值，若小于則繼續(xù)，否則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集；

c.判繼斷當(dāng)前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否為前兩個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值中最大的，若是最大，則令前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值作為當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，否則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集；

d.用前一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的峰值減去當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，若結(jié)果為正且大于設(shè)定的閾值，則判定檢測(cè)到亞音頻信號(hào)尾音；若結(jié)果為負(fù)或者其絕對(duì)值小于設(shè)定的閾值則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集。

優(yōu)選地，所述亞音頻的頻率范圍為67hz—250.3hz。

優(yōu)選地，所述判斷分析模塊中設(shè)置的閾值范圍是300～600。

優(yōu)選地，當(dāng)檢測(cè)到亞音頻后，進(jìn)行以下步驟：

所述接收端在接收到亞音頻信號(hào)后，將接收的亞音頻與預(yù)存的亞音頻進(jìn)行對(duì)比，如果收到的亞音頻和預(yù)存的亞音頻相同，則打開(kāi)揚(yáng)聲器并播放接收到的語(yǔ)音，當(dāng)所述接收端檢測(cè)到亞音頻尾音后關(guān)閉揚(yáng)聲器。

優(yōu)選地，所述尾音有兩種形式：一種是將相位翻轉(zhuǎn)120度，另一種是將相位翻轉(zhuǎn)180度，然后持續(xù)150ms—180ms。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器來(lái)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，計(jì)算十分簡(jiǎn)單不需消耗過(guò)多的時(shí)間，同時(shí)沒(méi)有任何的時(shí)延需求，具有較高的實(shí)時(shí)性。其次由于濾波后的信號(hào)帶寬較窄，因此具有很好的抗干擾性。最后由于是實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此不會(huì)產(chǎn)生漏檢的現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)方法的操作流程圖。

圖2是本發(fā)明中接收到的亞音頻信號(hào)。

圖3是圖2中的亞音頻信號(hào)濾波后得到的信號(hào)。

圖4是本發(fā)明一種基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)系統(tǒng)的原理框架圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

s1：在無(wú)線通信過(guò)程中，對(duì)發(fā)射端發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的接收和采集；

本步驟中對(duì)語(yǔ)音信號(hào)采集采用連續(xù)的實(shí)時(shí)采樣。

s2：利用無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波，得到亞音頻信號(hào)數(shù)據(jù)；

本步驟中，所使用的無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器類似于一個(gè)反相的陷波器，它把特定頻率的信號(hào)保留，并濾除其他頻率的信息，可以保證處理的實(shí)時(shí)性，同時(shí)可根據(jù)所用的亞音頻自動(dòng)進(jìn)行更新，保證了本發(fā)明的適用性。

s3：判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后得到的亞音頻信號(hào)值是否為正，若為正則繼續(xù)步驟s4，否則返回到步驟s1；

s4：判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否小于前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值，若小于則繼續(xù)步驟s5，否則返回到步驟s1；

s5：判斷當(dāng)前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否為前兩個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值中最大的，若是最大，則令前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值作為當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，否則返回到步驟s1；

s6：用前一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的峰值減去當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，若結(jié)果為正且大于設(shè)定的閾值，則判定檢測(cè)到亞音頻信號(hào)尾音；若結(jié)果為負(fù)或者其絕對(duì)值小于設(shè)定的閾值則返回步驟s1。

本步驟中閾值可根據(jù)接收到亞音頻的信號(hào)大小進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。閾值的范圍是300-600，本實(shí)施例中才用450。

優(yōu)選地，所述亞音頻的頻率范圍為67hz—250.3hz。

優(yōu)選地，當(dāng)檢測(cè)到亞音頻后，進(jìn)行以下步驟：

所述接收端在接收到亞音頻信號(hào)后，將接收的亞音頻與預(yù)存的亞音頻進(jìn)行對(duì)比，如果收到的亞音頻和預(yù)存的亞音頻相同，則打開(kāi)揚(yáng)聲器并播放接收到的語(yǔ)音，當(dāng)所述接收端檢測(cè)到亞音頻尾音后關(guān)閉揚(yáng)聲器。

優(yōu)選地，所述尾音有兩種形式：一種是將相位翻轉(zhuǎn)120度，另一種是將相位翻轉(zhuǎn)180度，然后持續(xù)150ms—180ms。

圖2為接收到的亞音頻信號(hào)，圖中接收到的亞音頻信號(hào)在標(biāo)注點(diǎn)處產(chǎn)生了180度翻轉(zhuǎn)；圖3為濾波后得到的信號(hào)，標(biāo)注的兩點(diǎn)為判斷得到的兩個(gè)峰值，將兩個(gè)峰值相減結(jié)果為489，而本實(shí)施例中設(shè)定的閾值為460，因此，兩個(gè)峰值相減結(jié)果大于設(shè)定的閾值，因此判斷此處發(fā)生了相位翻轉(zhuǎn)即檢測(cè)到尾音。

如圖4所示，一種基于無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的模擬亞音尾音檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下模塊：

語(yǔ)音信號(hào)接收模塊：在無(wú)線通信過(guò)程中，對(duì)發(fā)射端發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的接收和采集；

濾波模塊：利用無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器對(duì)接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波，得到亞音頻信號(hào)數(shù)據(jù)；

所述濾波模塊中所使用的無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器類似于一個(gè)反相的陷波器，它把特定頻率的信號(hào)保留，并濾除其他頻率的信息，可以保證處理的實(shí)時(shí)性，同時(shí)可根據(jù)所用的亞音頻自動(dòng)進(jìn)行更新，保證了本發(fā)明的適用性。

判斷分析模塊：包括以下判定內(nèi)容：

a.判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后得到的亞音頻信號(hào)值是否為正，若為正則繼續(xù)下一步操作，否則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集；

b.繼續(xù)判斷當(dāng)前接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否小于前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值，若小于則繼續(xù)，否則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集；

c.判繼斷當(dāng)前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值是否為前兩個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值中最大的，若是最大，則令前一個(gè)接收到的信號(hào)濾波后的亞音頻信號(hào)值作為當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，否則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集；

d.用前一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的峰值減去當(dāng)前信號(hào)周期內(nèi)的峰值，若結(jié)果為正且大于設(shè)定的閾值，則判定檢測(cè)到亞音頻信號(hào)尾音；若結(jié)果為負(fù)或者其絕對(duì)值小于設(shè)定的閾值則語(yǔ)音信號(hào)接收模塊繼續(xù)進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的接收和采集。

優(yōu)選地，所述亞音頻的頻率范圍為67hz—250.3hz。

優(yōu)選地，所述判斷分析模塊中的閾值范圍是300-600，最優(yōu)值選擇450。

優(yōu)選地，當(dāng)檢測(cè)到亞音頻后，進(jìn)行以下步驟：

所述接收端在接收到亞音頻信號(hào)后，將接收的亞音頻與預(yù)存的亞音頻進(jìn)行對(duì)比，如果收到的亞音頻和預(yù)存的亞音頻相同，則打開(kāi)揚(yáng)聲器并播放接收到的語(yǔ)音，當(dāng)所述接收端檢測(cè)到亞音頻尾音后關(guān)閉揚(yáng)聲器。

優(yōu)選地，所述尾音有兩種形式：一種是將相位翻轉(zhuǎn)120度，另一種是將相位翻轉(zhuǎn)180度，然后持續(xù)150ms—180ms。

本發(fā)明采用了無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器來(lái)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，計(jì)算十分簡(jiǎn)單不需消耗過(guò)多的時(shí)間，同時(shí)沒(méi)有任何的時(shí)延需求，具有較高的實(shí)時(shí)性。其次由于濾波后的信號(hào)帶寬較窄，因此具有很好的抗干擾性。最后由于是實(shí)時(shí)檢測(cè)，因此不會(huì)產(chǎn)生漏檢的現(xiàn)象。

根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。