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1 号信令中记发器信令的DSP 实现

2014-5-19 13:19| 发布者: dzly| 查看: 615| 评论: 0|原作者: 张小恒

摘要: 记发器信令作为中国1 号信令的主要组成部分,信号的生成与检测一般都是由专用芯片实现的,例如AC49008。 专用芯片由于硬件接口和功能固定,在实际使用中往往受到很大限制,如果用通用芯片来实现这一功能可以大大增加灵 活性,兼容性以及可移植性。文章基于TI 的通用DSP 芯片tmsC6416 实现记法器信令的功能,由于E1 接口芯片有30 路话音时隙,DSP 可以完成30 路记发器信令的同时收发检测。

  中国1 号信令包括线路信令和记法器信令,记法器信令主要完成主、被叫号码的发送和请求,主叫用户类别,被叫用户状态及呼叫业务类别的传送。其信号的物理特征是双音多频。
  1 记发器信令数字采样特征
  如图1 所示的后向信令序列的时域波形图,横坐标是采样点数,纵坐标是幅度值。由于记发器信令和语音一样通过相同的物理话音通道,话音信号的数字采样率满足8Khz,因此图中信号的采样点为80k,即时间跨度为10s。从图中可见,一个信令信号持续一段时间后会维持一段时间的静音,再开始下一个信令信号。


  2 记发器信令信号波形生成算法
  记发器双音多频信号生成采样如下规则:采用120Hz 等差级频。前向信号采用1380Hz 至1140Hz,按六中取二编码,最多15 种信号,后向信号采用780Hz 至1140Hz 频段,按四中取二,最多6 种信号。
  利用完整的余弦波曲线构成查找表,将这个波形的数据存储起来便可以据此构造双音多频信号。
  设双音多频信号有信号a 和信号b 线性叠加构成
  

  


  N为每个MFC 信号包的采样点数,fs 是信号的采样频率,对语音而言fs =8000 ,MFCout 为生成的MFC信号,cossigtable为预先生成的余弦查找表,fscalea 为信号a 的初始相位,fscaleb为信号b 的初始相位,anglea 为信号a 的标准化频率,angleb为信号b 的标准化频率。fscaleb 是对信号实际载频fs 的取整得到。通过每次更新信号的初始相位fscale,保证输出信号的连续性。
  3 记发器信令在DSP 中的实现
  如图2 所示记发器信令话路板硬件框图,图中英文缩写MFC 即指记发器信令。记发器信号分为上层协议和底层硬件协议,信令上层协议采用arm9 实现,底层的硬件协议采用DSP芯片,型号为tms320C6416,代替通常采用的专用芯片AC49008。
  从信号的流程来看,话音及记发器信令的模拟信号通过E1 接口进入E1 接口芯片mt9076,mt9076 将数字化的信号送到FPGA 中,FPGA 提取其中的记发器信号部分,通过高速串口mcBsp0 送到DSP 芯片当中。arm 芯片通过内部软件对上层协议解析后需要对记发器底层信号发送控制命令,因此arm通过FPGA 将控制命令发送到DSP 中。


  DSP 芯片对记发器信令的处理分为解析和生成两个并行流程。DSP 内edma 中断收到的采样数据是80 个采样点为1 包,软件开辟内存将信号临时存储并开始处理,由于arm芯片方向的数据及E1 方向的数据在数据的头标识中已有区分,软件可以轻易将它们区分开,并分别处理。将arm 方向的数据解析为具体的内部控制信号,主要为DSP 需要向外发送的记发器信令码;同时将E1 方向的记发器信号提取出来,并通过FFT 变换等算法,识别出具体的信令码,再传回arm芯片用作上层协议处理。同时,根据arm 告知的信令码,软件采用前文描述的记发器信令信号波形生成算法构造记发器时域波形,再通过高速串口mcBsp0 送到FPGA,最后通过E1 接口送出去。
  通过以上流程,记发器信令完成了收发解析,并最终实现了电话的接续。
  
  

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