專利名稱：用于計費脈沖識別的電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于在電信網(wǎng)中進行計費脈沖識別的電路裝置。
在許多國家的電話網(wǎng)中，計費脈沖是從本地交換局被傳送到用戶那里。在用戶終端內(nèi)對這種根據(jù)某個計算時鐘而產(chǎn)生的計費脈沖進行識別和計數(shù)，以告訴相應(yīng)用戶在電話連接期間所產(chǎn)生的通信連接費用。
所述的計費脈沖是以預(yù)定的、其頻率位于語音頻帶之外的短信號脈沖串的形式產(chǎn)生的。譬如采用12kHz、16kHz作為計費脈沖的頻率，并且很少也采用50Hz。
對于為進行計費脈沖識別而被裝設(shè)在用戶終端內(nèi)的電路裝置，其技術(shù)要求與各個國家有很大的關(guān)系。因此譬如在瑞典，用戶終端上的最小計費脈沖電壓高度僅為5.5mV，而在比利時則大得多，它為20mV。另外需注意的是，在各個國家對區(qū)分有效和無效計費脈沖都有嚴格的要求。因此譬如在意大利，電壓為50mV的計費脈沖是無效的，而電壓為65mV的計費脈沖已經(jīng)有效。另一方面，計費脈沖的最大允許電壓可以到10V。這些例子表明，在用戶終端內(nèi)需要具有較高靈敏度的特殊電路來進行計費脈沖識別，以便能滿足上述的技術(shù)規(guī)范。
在遵照DECT移動無線標準(數(shù)字歐洲無繩電話)的基站中，為進行計費脈沖識別而采用了具有模擬比較器的電路裝置，該比較器是利用滯后作用和小于5mV的偏移來設(shè)計的。在該比較器之后跟有一個數(shù)字電路，它從比較器的輸出信號中得出上述關(guān)于存在或不存在(12kHz/16kHz的)計費脈沖的判斷。
但該電路裝置在如下方面是有問題的，即上述的滯后值和偏移值只能利用集成的偏移補償來實現(xiàn)。此外，由于使用了模擬比較器，整個電路裝置所需要的芯片面積和研制費用都比較高。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于建議一種具有較低實施費用的、用于計費脈沖識別的電路裝置。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)由具有權(quán)利要求1的特征的電路裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選和有利的實施方案由從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明的電路裝置包括一種對具有計費脈沖的信號進行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器和一種將所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號與一個參考值進行比較的數(shù)字比較器，其中，該數(shù)字比較器的輸出信號由一種檢測器進行分析，由該檢測器判斷是否出現(xiàn)(有效的)計費脈沖和對該計費脈沖進行計數(shù)。因此本發(fā)明的電路裝置取消了否則通常需要采用的模擬比較器。從而減少了芯片面積和研制費用。
因此本發(fā)明的實施費用非常低，因為譬如在移動無線終端的控制器和許多其它的用戶終端內(nèi)，由于系統(tǒng)原因而總會需要和設(shè)有用于對其它的不同信號進行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器。從而可以使用該A/D轉(zhuǎn)換器來代替否則需要單獨設(shè)立的用于計費脈沖測量的模擬比較器。
通過在所述的A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字比較器之間使用一個高通濾波器，可以抑制被采樣的輸入信號的直流成分。通過使用可編程的放大級，可以影響所述的靈敏度，并將其與相應(yīng)的要求相匹配。同樣也可以在所述的數(shù)字比較器之前連接一個過采樣器和一個內(nèi)插濾波器，以便提高采樣頻率，并由此改善所述電路裝置的頻率精度。
本發(fā)明在原理上適用于所有需要計費脈沖識別的電信終端，而本發(fā)明尤其適用于譬如按照DECT移動無線標準進行工作的移動無線終端。
下面參考附圖并借助實施例來詳細講述本發(fā)明。


圖1用簡單的電路框圖示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種計費脈沖識別電路裝置，圖2用圖示解釋了圖1所示的輸入多路復(fù)用器的作用方式，圖3示出了用于圖1所示的高通濾波器的實施例，以及圖4示出了用于圖1所示的內(nèi)插濾波器的實施例。
圖1所示的用于計費脈沖識別的電路裝置1譬如可以應(yīng)用于移動無線終端，它在輸入側(cè)包括一個A/D轉(zhuǎn)換器5，經(jīng)電平移位器2向該轉(zhuǎn)換器5輸入一個具有計費脈沖的信號MPCINP(“計量脈沖比較器輸入”)。由于所述用于減少電路技術(shù)費用的A/D轉(zhuǎn)換器5還被裝設(shè)用來對其它的模擬信號RSSI、AD3和AD4進行A/D轉(zhuǎn)換，所以在該A/D轉(zhuǎn)換器5之前裝設(shè)了一個第一多路復(fù)用器3，以及在其之后裝設(shè)了一個第二多路復(fù)用器4。兩個多路復(fù)用器3、4由控制單元17的控制信號a)進行控制，其中，多路復(fù)用器3根據(jù)控制信號a)的瞬時值分別將其輸入連接到其輸出端，并由此連接到A/D轉(zhuǎn)換器5上，而多路復(fù)用器4根據(jù)控制信號a)的瞬時值把A/D轉(zhuǎn)換器5的輸出信號分別輸入到多個信號路徑中的一個上。出于清晰的原因，在圖1中只示出了被裝設(shè)用來處理MPCINP信號采樣值的、并由此進行計費脈沖識別的信號路徑。顯然也可以設(shè)立用于對RSSI信號、AD3信號或AD4信號的各個采樣值進行處理的信號路徑，并將其分別連接到多路復(fù)用器4的輸出端，其中這些信號路徑對于本發(fā)明均是不重要的，因此在下文不再考慮它們。在此只講述RSSI信號譬如可以為場強測量信號，AD3信號為電池電壓測量信號，以及AD4信號為移動無線終端的電流測量信號等等。
多路復(fù)用器3的MPCINP輸入按照圖2所示的方案進行時間多路復(fù)用。在圖2中示出了多路復(fù)用器3的采樣周期Ts，因此從圖3的圖示可以看出，利用每第二個測量或采樣來測量多路復(fù)用器3的MPCINP輸入或計費脈沖輸入。因此，計費脈沖測量周期TMP對應(yīng)于多路復(fù)用器3的采樣周期Ts的雙倍值。此處需注意的是，根據(jù)所述的采樣原理，計費脈沖測量周期TMP必須至少是需檢測的計費脈沖頻率的兩倍大。多路復(fù)用器3的另一采樣時間點被用來測量該多路復(fù)用器3的另一輸入信號。如同上文所述，多路復(fù)用器4的接通是與多路復(fù)用器3時間同步的，以便確保多路復(fù)用器3的被瞬時采樣和A/D轉(zhuǎn)換的輸入信號的采樣值總是被輸入到正確的信號路徑中以進行進一步處理。
被分配給計費脈沖信號或MPCINP信號的采樣值的、且在圖1中示出的信號路徑包括有一個高通濾波器6，它被裝設(shè)用來抑制MPCINP信號的直流成分。借助后接的放大級7可以影響并尤其提高所述的靈敏度。放大級7的放大因子可以利用控制單元17的控制信號f)進行編程，以便由此譬如可以選擇性地在放大因子值“x1”、“x2”和“x4”之間進行切換。過采樣器29(“重復(fù)器”)和內(nèi)插濾波器8被用來提高采樣頻率，并由此改善頻率精度。
由數(shù)字比較器9將利用這種方式處理的計費脈沖信號MPCINP的采樣值與一個確定的參考值或平均值進行比較。該參考值可以優(yōu)選地利用控制單元17的控制信號b)進行編程，以便總能將比較閾值同國家特有的要求相匹配，因為包含在計費脈沖信號內(nèi)的直流成分在國家與國家之間可能是不同的。數(shù)字比較器9根據(jù)其輸入信號值是否大于或小于參考值來提供一個正或負的輸出信號。在最簡單的情形下，所述數(shù)字比較器9的參考值為值“0”，這樣便可以由數(shù)字比較器9測定所述A/D轉(zhuǎn)換器5的輸出信號的零穿越。利用控制單元17的另一控制信號c)還可以對數(shù)字比較器的滯后進行編程。
由常規(guī)的數(shù)字檢測電路10分析所述數(shù)字比較器9的輸出信號，以便由此識別和計數(shù)(有效的)計費脈沖。
出于完整性的緣故，在圖1內(nèi)還示出了另一多路復(fù)用器11，它由另一控制信號d)進行控制。從A/D轉(zhuǎn)換器通往數(shù)字比較器的信號路徑上的不同位置處的信號值被輸入到該多路復(fù)用器11中，其中把多路復(fù)用器11的輸出信號e)輸入到控制單元17內(nèi)。由此，控制單元17可以根據(jù)控制信號d)的瞬時值來分別監(jiān)視所述信號路徑的相應(yīng)位置處的瞬時信號值。該多路復(fù)用器11被專門用于測試的目的，從原理上講它對本發(fā)明并不重要。
在圖3中示出了圖1所示的數(shù)字高通濾波器6的實施例。高通濾波器6的輸入信號“輸入”首先借助乘法器12被乘以因子32。隨后跟有一個遞歸式的濾波器結(jié)構(gòu)，它包括加法器14及15、乘法器(乘法因子為1/32)或除法器13、以及具有與計費脈沖測量周期TMP相對應(yīng)的延遲時間的延遲元件16，其中，所述的各個部件按照圖3那樣進行連接。該遞歸式數(shù)字高通濾波器6的輸出信號“輸出”象圖1所示那樣被輸入到放大級7中。乘法器12和13的乘法因子均為2的冪，這樣便可以通過簡單的比特移位運算來實現(xiàn)乘法，并且不需要真正的、具有較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的硬件乘法器。
在圖4中示出了圖1所示的內(nèi)插濾波器8的一種實施例。該內(nèi)插濾波器包括一個乘法器18、除法器19-21、加法器24-27和延遲元件30，其中，各個部件按圖4那樣進行連接。在內(nèi)插濾波器8的這種情形下，所有的乘法或除法因子也可以用2的冪來表示，從而可以用簡單的比特移位運算來實現(xiàn)乘法或除法運算。除法器19譬如具有除法因子1/32，這可以通過把相應(yīng)的數(shù)字采樣字向右移位5個比特來實現(xiàn)。在圖4中，用相應(yīng)數(shù)量的劃線形式為每個除法器19-21示出了相應(yīng)采樣字必須移位的比特數(shù)。另外還為每個除法器19-21示出了具有相應(yīng)除法因子的該比特數(shù)。內(nèi)插濾波器8的輸出信號“輸出”通過限制器28被輸出，該限制器28把相應(yīng)的采樣值限制在一個最小值和一個最大值上。在所示的實施例中，限制器28被實施為8比特限制器，以便使該限制器28進行限制的數(shù)值范圍為128...0...127。
權(quán)利要求
1.用于計費脈沖識別的電路裝置，具有一些檢測裝置(9，10)，以用于對輸入該電路裝置的、具有確定頻率和確定幅值的計費脈沖進行識別和計數(shù)，其特征在于所述的電路裝置在輸入側(cè)具有一種A/D轉(zhuǎn)換電路(5)，向該轉(zhuǎn)換電路輸入一個具有計費脈沖的信號(MPCINP)，以及所述的檢測裝置包括一種用于將所述A/D轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出信號與一個參考值進行比較的數(shù)字比較電路(9)和一種用于分析該數(shù)字比較電路(9)的輸出信號的檢測單元(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的電路裝置，其特征在于所述具有計費脈沖的信號(MPCINP)經(jīng)一個電平移位器(2)被輸入到所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路裝置，其特征在于在所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)和數(shù)字比較電路(9)之間連接一個數(shù)字內(nèi)插濾波器(8)。
4.如權(quán)利要求3所述的電路裝置，其特征在于在所述的數(shù)字內(nèi)插濾波器(8)上串聯(lián)一個限制器(28)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電路裝置，其特征在于在所述的數(shù)字內(nèi)插濾波器(8)之前連接一個用于提高采樣頻率的過采樣器(29)。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的電路裝置，其特征在于在所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)和數(shù)字比較電路(9)之間連接一個具有可編程的放大因子的放大級(7)。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的電路裝置，其特征在于在所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)和數(shù)字比較電路(9)之間連接一個數(shù)字高通濾波器(6)。
8.如權(quán)利要求5、6和7所述的電路裝置，其特征在于所述的過采樣器(7)被布置在所述的數(shù)字高通濾波器(6)和放大級(7)之間。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的電路裝置，其特征在于除了對所述具有計費脈沖的信號(MPCINP)進行A/D轉(zhuǎn)換之外，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)還被設(shè)立用來對其它信號(RSSI，AD3，AD4)進行A/D轉(zhuǎn)換，以及所述具有計費脈沖的信號(MPCINP)和所述的其它信號(RSSI，AD3，AD4)被分別施加到一個多路復(fù)用器電路(3)的輸入端上，其中，其輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出端相連的所述多路復(fù)用器電路(3)根據(jù)控制信號(a)把其輸入連接到輸出上。
10.如權(quán)利要求9所述的電路裝置，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)與另一多路復(fù)用器電路(4)相連，該另一多路復(fù)用器電路(4)根據(jù)控制信號(a)把所述A/D轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出信號輸入到多個信號路徑中的一個上，其中所述的信號路徑之一被輸至所述的數(shù)字比較電路(9)。
11.如權(quán)利要求10所述的電路裝置，其特征在于設(shè)立一種用于為所述兩個多路復(fù)用器(3，4)產(chǎn)生控制信號的控制單元(17)，其中，所述的控制單元(17)如此地產(chǎn)生所述的控制信號(a)，使得由所述的A/D轉(zhuǎn)換電路(5)利用每第二個采樣過程對所述具有計費脈沖的信號(MPCINP)進行測量和A/D轉(zhuǎn)換，并將其輸入到所述的數(shù)字比較電路(9)中。
12.如上述權(quán)利要求之一所述的電路裝置，其特征在于所述數(shù)字比較電路(9)的參考值是可編程的。
13.如上述權(quán)利要求之一所述的電路裝置，其特征在于所述數(shù)字比較電路(9)的滯后是可編程的。
14.如上述權(quán)利要求之一所述的電路裝置，其特征在于所述用于計費脈沖識別的電路裝置被應(yīng)用在移動無線基站內(nèi)。
全文摘要
用于計費脈沖識別的電路裝置,它包括一種接收一個具有計費脈沖的信號(MPCINP)的A/D轉(zhuǎn)換器(5)、一種用于將所述A/D轉(zhuǎn)換器(5)的輸出信號與一個參考值進行比較的數(shù)字比較電路(9)、以及一種用于分析該比較電路(9)的輸出信號的檢測單元(10)。利用該方法可以取消模擬的比較器,并且可以減小芯片面積和研制費用。
文檔編號H04M15/28GK1387721SQ00815371
公開日2002年12月25日 申請日期2000年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者L·多爾, C·克蘭滋, B·克拉赫 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司