DE69315231T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von Rauschbursts in einem Signalprozessor - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Signalprozessoren und insbesondere auf Signalprozessoren mit Rauschimpulserfassung und darauf bezogene Verfahren.
Hintergrund der Erfindung
• Die erhöhte Dichte und reduzierte Kosten von integrierten Schaltungskomponenten haben viele früher unpraktische Produkte kommerziell realisierbar gemacht. Eine Art von Produkten, die durch die Fortschritte in der integrierten Schaltungstechnologie realisierbar wurde, ist das digitale schnurlose Telefon. Ein digitaler schnurloser Telefonhandapparat empfängt ein analoges Sprachsignal über ein Mikrofon, wandelt das analoge Sprachsignal in ein digitales Sprachsignal um, komprimiert das digitale Sprachsignal, moduliert das komprimierte Signal auf eine Radiofrequenz (RF) und überträgt das modulierte RF-Signal über eine Antenne. Das übertragene RF-Signal wird von einer nahegelegenen Basisstation empfangen, wo es in ein analoges Signal umgewandelt werden kann (oder es verbleibt in digitaler Form für eine digitale Vermittlungseinrichtung), und schließlich zu dem Zieltelefon weitergegeben. Wenn ein ähnliches Signal von dem Zieltelefon empfangen wird, unterliegt das Telefonsignal dem selben Prozeß in umgekehrter Reihenfolge. Die Basisstation überträgt ein digitales RF-Signal zu dem Handapparat, welcher es über die Antenne empfängt, demoduliert, dekomprimiert und in ein analoges Sprachsignal umwandelt, welches einen Lautsprecher in dem Handapparat antreibt.
• Ein Standard für die Arbeitsweise eines schnurlosen Telefonhandapparats ist der "U.K. Cordless Telephone, Second Generation (CT-2) standard" (Britischer Standard für die zweite Generation schnurloser Telefone - CT-2). Ein CT-2 Handapparat empfängt ein analoges Stimmsignal von einem Mikrofon. Das Stimmsignal wird in ein digitales Pulskodemodulationsformat (PCM) umgewandelt, durch einen Kodierer für adaptive differentielle Pulskodemodulation (ADPCM) verarbeitet und dann gemäß dem CT-2 "Common Air Interface" - Protokoll (CAI) (Herkömmliche Schnittstelle für Rundfunk) moduliert zu einer Basisstation übertragen. CT-2 spezifiziert CCITT G.721 ADPCM für die Arbeitsweise des ADPCM-Kodierers. Übertragungs und Empfangssignale werden in Paketen in einer "Ping-Pong-Weise" (Zeitgetrenntlageverfahren) gesendet und empfangen zu und von der Basisstation. CAI spezifiziert, daß ein Teil des Pakets Rufstrominformationen enthält, die solche Dinge wie Verbindungsaufbau- und Beendigungsanforderungen und Quittierungsinformationen enthalten. Für den Signalempfang wird ein Paket empfangen, demoduliert, durch einen G.721 ADPCM-Dekoder verarbeitet, von der digitalen PCM zur analogen Form umgewandelt und dann an einen Lautsprecher geliefert.
• Sowohl analoge als auch digitale Funktionen sind in der Arbeitsweise eines digitalen schnurlosen Telefonhandapparats erforderlich. Um die Umwandlung von der analogen zur PCM und von der PCM zur analogen Form auszuführen, kann eine integrierte Schaltung benutzt werden, wie z.B. der Motorola MC145554 m-Satz (m-law) PCM-Koder-Dekoder-Eilter oder der Motorola MC145557 A-Satz (A-law) PCM-Koder-Dekoder-Filter. Um die Umwandlung von PCM zu ADPCM und von ADPCM zu PCM auszuführen, wird eine herkömmliche integrierte Schaltung benutzt, wie z.B. der Motorola MC145532 ADPCM-Umkodierer. Beide dieser Funktionen können auch in einer einzigen integrierten Schaltung mit gemischter Signalverarbeitung kombiniert sein.
• Bei einem schnurlosen CT-2 Telefonsystem stellt der Handapparat eine digitale Verbindung mit der Basisstation her. Die Verbindung wird normalerweise aufrechterhalten, bis das Gespräch beendet ist. In einigen Fällen kann die Verbindung zwischen dem Handapparat und der Basisstation während des Gesprächs verlorengehen oder unterbrochen werden. Wenn der Benutzer z.B. den Handapparat aus dem Bereich der Basisstation herausbewegt, dann kann die Verbindung verlorengehen. Das Ergebnis ist, daß ein hoher Pegel eines weißen Rauschens zum Lautsprecher geliefert wird, entsprechend der Zufälligkeit der empfangenen Daten, bis die unterbrochene Verbindung erfaßt wird und das Rauschen stummgeschaltet wird. Ein Rauschpegel von etwa 3 bis 6 Dezibel (dB) unter dem maximalen Pegel kann auftreten. Das einzige durch das CAI-Protokoll spezifizierte Verfahren, um Verbindungsverluste zu erfassen, ist, die Abwesenheit einer erwarteten Quittierungsnachricht im Signalteil des Pakets zu erfassen. Die Intervalle von Quittierungsnachrichten in der Übertragung können einige Sekunden lang sein. Ein Weg, die Erfassungszeit zu verringern, ist die periodische Kommunikation zwischen der Basisstation und dem Handapparat zu erzwingen, was in einer Reduzierung der Erfassungszeit auf einige hundert Millisekunden resultiert. Sogar dann kann ein Benutzer ein lautes Rauschen hören, wenn die Verbindung unterbrochen ist.
• Das US-Patent Nr. 4,811,404 beschreibt ein Rauschunterdrükkungssystem, in welchem ein Eingangssprachsignal in eine Vielzahl von Frequenzkanälen verteilt wird. Das Signal- Rausch-Verhältnis (SNR) in jedem der Kanäle wird beurteilt, und das Signal wird auf einer Easis pro Kanal gemäß dem beur teilten SNR gedämpft. Das SNR wird beurteilt durch Unterteilen der aktuellen Energie, beurteilt durch das aktuelle Hintergrundrauschen, beurteilt vom vorhergehenden Rahmen.
Zusammenfassung der Erfindung
• Demgemäß wird hier in einer Ausführungsform ein Verfahren zur Rauschimpulserfassung in einem Signalprozessor bereitgestellt, wie in Anspruch 1 beansprucht.
• In einer anderen Ausführungsform wird hier ein Signalprozessor mit Rauschimpulserfassung bereitgestellt, wie in Anspruch 9 beansprucht.
• Diese und andere Merkmale und Vorteile werden durch die folgende detaillierte Beschreibung klarer verständlich, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 stellt in Blockdiagrammform einen Telefonhandapparat dar, der einen ADPCM-Koder-Dekoder enthält.
• Fig. 2 stellt in Blockform ein funktionales Blockdiagramm eines ADPCM-Dekoders nach dem Stand der Technik dar, der an die CCITT Empfehlung G.721 oder G.726 angepaßt ist.
• Fig. 3 stellt in Blockform ein funktionales Blockdiagramm eines ADPCM-Dekoders aus Fig. 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
• Fig. 4 stellt ein Flußdiagramm gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung dar.
• Fig. 5 stellt in Blockform den ADPCM-Umkodierer aus Fig. 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorhegenden Erfindung dar.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Fig. 1 stellt in Blockdiagrammform einen CT-2 Telefonhandapparat 20 dar, der einen ADPCM-Koder-Dekoder 22 enthält. Der Handapparat 20 ist mit dem CT-2 Standard konform. Gemäß dem CT-2 Protokoll werden die Telefonsignale digital in Paketen empfangen und übertragen, in einem Halb-Duplex- oder Ping- Pong-Schema zwischen dem Handapparat 20 und einer Basisstation (in Fig. 1 nicht gezeigt). Eine Antenne 24 wird zum Übertragen und Empfangen von Radiofrequenz(RF)-Darstellungen von Telefonsignalen verwendet. Ein RF System 25 ist zum Empfangen und Demodulieren und zum Modulieren und Übertragen digitaler Ströme von Telefondaten an die Antenne 24 angeschlossen. Soweit hier verwendet, bezieht sich der Begriff "Signal" auf ein zeitveränderliches elektrisches Signal, und der Begriff "digitales Signal" bezieht sich auf Serien digitaler Abtastwerte des Signals. Ein "Paket" enthält einen Abschnitt des digitalen Signals oder alternativ eine bestimmte Anzahl von digitalen Abtastwerten des Telefonsignals aneinandergereiht mit digitalen Signalbits.
• Ein Mikrofon 30 liefert ein analoges Telefonsignal über Eingangssignallinien 34 zum ADPCM-Koder-Dekoder 22. In der dargestellten Ausführungsform ist der ADPCM-Koder-Dekoder 22 eine einzige integrierte Schaltung, die sowohl einen Umkodierer 28 und einen PCM-Koder-Dekoder 29 umfaßt. Der PCM-Koder- Dekoder 29 erfüllt die Funktion einer konventionellen integrierten Schaltung, wie z.B. der Motorola MC145554 m-Satz PCM-Koder-Dekoder-Filter oder der Motorola MC145557 A-Satz PCM-Koder-Dekoder-Filter. Funktionell enthält der PCM-Koder- Dekoder 29 zwei Bereiche, einen Analog-Digital-Konverter (ADC) und Bandpaßfilter 29a und andererseits einen Digital- Analog-Konverter (DAC) und Tiefpaßfilter 29b. ADC und Bandpaßfilter 29a wandeln das analoge Telefonsignal in ein digitales Telefonsignal um und wandeln es auf PCM entsprechend dem A-Satz oder dem m-Satz Algorithmus um und liefern das digitale Telefonsignal über Eingangssignale 33a zum ADPCM- Umkodierer 28. Funktionell enthält der ADPCM-Umkodierer 28 zwei Bereiche, nämlich einen ADPCM-Kodierer 28a und einen ADPCM-Dekoder 28b. Der ADPCM-Kodierer 28a komprimiert nachfolgend das 64 kbps digitale Telefonsignal auf ein 32 kbps ADPCM Signal gemäß dem G.721 Standard und liefert das ADPCM Signal zum Zeitteilungsduplexblock 26 über eine Signallinie 32a. Der Zeitteilungsduplexblock 26 kombiniert dann die Signalbits vom Mikroprozessor 27 mit den komprimierten digitalen Daten vom ADPCM-Umkodierer 28, um ein CT-2 Paket zu bilden. Der Zeitteilungsduplexblock 26 liefert das CT-2 Paket zum Radiofrequenzsystem 25, welches es moduliert und als ein RF-Signal zur Antenne 24 liefert, wo es abgestrahlt und gegebenenfalls von der Basisstation empfangen wird. Das Modulationsschema ist eine Zwei-Pegel-FSK (Frequenzumtastung), die von einem ungefähren Gauß-Filter geformt ist, wie dies in der CT-2 CAI Spezifikation beschrieben ist.
• Zum Empfang wird ein Paket von der Basisstation als moduliertes RF-Signal an der Antenne 24 empfangen. Das Radiofrequenzsystem 25 empfängt das RF-Signal und demoduliert es. Das Paket wird dann zu einem Zeitteilungsduplexblock 26 geleitet. Der Zeitteilungsduplexblock 26 teilt das Paket in seine zwei Bestandteile auf, wodurch die Signalbits für den Mikroprozessor 27 verfügbar werden. Der Zeitteilungsduplexblock 26 macht die komprimierten digitalen Signale über die Signale 32b am ADPCM-Umkodierer 28 verfügbar. Nachfolgend liest der Mikroprozessor 27 die Signalbits und führt beigeordnete Signalfunktionen aus, wie z.B. Verbindungsaufbau und Abschaltung.
• Der ADPCM-Dekoder 28b dekomprimiert das vom Zeitteilungsduplexblock 26 empfangene komprimierte digitale Signal. In der dargestellten Ausführungsform entspricht der ADPCM-Dekoder 28b als Teil eines CT-2 Handapparats der CCITT Empfehlung G.721. Der ADPCM-Dekoder 28b wandelt das 32 kbps ADPCM digitale Signal in ein 64 kbps PCM um, gemäß dem Standard G.721 ADPCM. Der ADPCM-Umkodierer 28 ist über Eingangs- und Ausgangssignale 32c zum Mikroprozessor 27 verbunden, welcher dessen Arbeitsweise initialisiert und kontrolliert. DAC und Tiefpaßfilter 29b empfängt über Eingangssignale 33b die PCM Daten, führt A-Satz oder m-Satz Dekompression und Digital- Analog-Umwandlung aus, um ein analoges Telefonsignal zu bilden, und liefert das analoge Telefonsignal über Ausgangssignale 35 zu einem Lautsprecher 31 und einem Rufstromerzeuger (in Fig. 1 nicht gezeigt).
• Eine Möglichkeit zum Erfassen einer unterbrochenen Verbindung ist es, den durchschnittlichen Energiepegel des empfangenen Signals mit einem Schwellenwert zu vergleichen. Wenn der durchschnittliche Energiepegel über eine vorherbestimmte Zeitdauer den Schwellenwert überschreitet, ist es möglich zu folgern, daß die Verbindung unterbrochen wurde, und den Ausgang zum Lautsprecher 31 stummzuschalten.
• Um die Durchschnittsleistung mit diesem Verfahren zu berechnen, muß der Mikroprozessor 27 die empfangenen auf Signal 33b geleiteten digitalen PCM Daten abtasten. Für einige Systeme ist diese Berechnung jedoch unpraktisch. Erstens ist PCM ein logarithmisches Format; und um die Leistung zu berechnen, müssen die Daten in ein lineares Format umgewandelt werden. Zweitens existieren Implementierungen, in welchen der ADPCM- Umkodierer 28 und der PCM-Koder-Dekoder 29 in einer einzigen integrierten Schaltung enthalten sind (wie im System mit gemischter Signalverarbeitung 22), wobei das Signal 33b ohne Vorsehen zusätzlicher Geräteanschlüsse (pins) (für Daten, Takt und Gültigkeitssignale) nicht extern verfügbar ist. Drittens sind einige Anwendungen, wie der CT-2 Handapparat selbst, äußerst kostenempfindlich; so daß zum Verringern der Kosten der Mikroprozessor 27 eine verringerte Leistungsfähigkeit haben kann und nicht genügend Rechenleistung besitzen kann, um die Leistungsberechnung auszuführen.
• Fig. 2 stellt in Blockform ein funktionales Blockdiagramm eines ADPCM-Dekoders 40 nach dem Stand der Technik dar, welcher der CCITT Empfehlung G.721 oder G.726 entspricht. Der ADPCM-Dekoder 40 enthält einen inversen adaptiven Größenwandler 41, einen Rechner für rekonstruierte Signale 42, ein adaptives Kommandogerät 43, eine Umwandlung für Ausgangs-PCM- Format 45, eine synchrone Kodierabstimmung 46, eine Anpassung für den Größenwandlerskalierungsfaktor 47, eine Anpassungsgeschwindigkeitssteuerung 48 und einen Ton- und Übergangsdetektor 49. Die Arbeitsweise eines jeden dieser funktionellen Blöcke ist gut bekannt und in der CCITT Empfehlung G.726-1990 beschrieben.
• Fig. 3 stellt in Blockform ein funktionelles Blockdiagramm des ADPCM-Dekoders 28b aus Fig. 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Der ADPCM-Dekoder 28b enthält eine digitale Empfangsverstärkung 44 und einen Rauschdetektor 50. Während es für den ADPCM-Dekoder 28b bevorzugt ist, können andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die digitale Empfangsverstärkung 44 weglassen. Alle anderen Blöcke arbeiten sonst ähnlich den entsprechenden Blöcken des in G.721 oder G.726 spezifizierten und in Fig.2 gezeigten ADPCM-Dekoders. Die digitale Empfangsverstärkung 44 empfängt das rekonstruierte Signal sr(k) und einen variablen VERSTARKUNGSFAKTOR. In Antwort daraufliefert die digitale Empfangsverstärkung 44 ein rekonstruiertes Signal mit Verstärkung, gekennzeichnet mit "sg(k)", und ein mit SYNC VERBOTEN gekennzeichnetes Signal zur synchronen Kodierabstimmung 46. Deshalb gestattet die digitale Empfangsverstärkung 44 eine lineare Verstärkungsabstimmung.
• Der Rauschdetektor 50 empfängt das rekonstruierte Signal sr(k) und drei Parameter: eine mit "N" gekennzeichnete Anzahl von Abtastwerten, die in der Energieberechnung enthalten sein werden, einen mit "NETH" gekennzeichneten Energieschwellenwert, und eine mit "ND" gekennzeichnete Rauscherfassungsge stattung. Der Mikroprozessor 27 liefert die Parameter N, NETH und ND zum ADPCM-Umkodierer 28 über einen herkömmlichen seriellen Kommunikationsanschluß (SCP) des ADPCM-Umkodierers 28 (in Fig. 3 nicht gezeigt). Der Rauschdetektor 50 liefert eine mit "NOISE" gekennzeichnete Rauschanzeige in Reaktion auf die mit "EAVE" gekennzeichnete Durchschnittsenergie von sr(k), die einen mit "ETH" gekennzeichneten vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ein Weg zum Ausführen dieser Energiebe rechnung ist, EAVE anzunähern durch addieren der absoluten Werte des Signals sr(k) über N Abtastperioden, um dann das Ergebnis durch N zu dividieren, was ausgedrückt ist als:
• EAVE = (1/N) (Σ sr(k) ) [1]
• worin "Σ" den Summieroperator darstellt, und worin der Summierbereich von (k = 0) bis (k = N-1) geht. Diese Rechnung ist jedoch für einige DSP's (digitale Signalprozessoren) umständlich. Ein anwendungsspezifischer DSP enthält eine verringerte Anzahl von Befehlen, um die Echtzeit-Signalverarbeitungsanwendungen zu optimieren. Ein Divisionsbefehl ist für G.721 ADPCM nicht erforderlich. Um die Anzahl von Befehlen zu minimieren, ist es deshalb erwünscht, den Bedarf für einen Divisionsbefehl in der Durchschnittsleistungsberechnung zu eliminieren.
• Die Durchschnittsleistungsberechnung kann ohne einen Divisionsbefehl ausgeführt werden, wenn die Gesamtenergie anstatt der Durchschnittsenergie berechnet wird. Der Rauschdetektor 50 löst diese Problem durch Aktivieren von NOISE, wenn die mit "NEAVE" bezeichnete Energie über N Abtastwerte NETH überschreitet. Diese Formel wird mathematisch ausgedrückt als:
• IF[(NEAVE = Σ sr(k) ) ≥ NETH] THEN (NOISE=1) ELSE (NOISE=0) [2] in welcher wie vorher das Summierintervall von (k = 0) bis (k = N-1) geht. Da die Anzahl der Abtastwerte N und ein Durchschnittsenergieschwellenwert vorherbestimmt werden kann, ist ihr Produkt NETH bekannt. Der Mikroprozessor 27 aus Fig.1 liefert NETH zum Rauschdetektor 50, welcher die Durchschnittsenergiebeurteilung nach Gleichung [2] ausführt und folglich NOISE bereitstellt. In Reaktion auf die Aktivierung von NOISE dämpft der Mikroprozessor 27 das empfangene Signal oder schaltet es stumm. Die Stummschaltung kann eintreten im ADPCM-Dekoder 28, im PCM-Koder-Dekoder 29 oder direkt beim an den Lautsprecher 31 gelieferten Signal 35. In der bevorzugten Ausführungsform gestattet es die digitale Empfangsverstärkung 44 dem Mikroprozessor 27 das empfangene Signal digital stummzuschalten durch setzen des VERSTARKUNGSFAKTOR auf Null.
• Fig. 4 stellt ein Flußbild gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung dar. Das Flußbild in Fig. 4 implementiert den Rauschdetektor 50 aus Fig. 3 und ist mit den selben Bezugsziffern bezeichnet. Der ADPCM-Dekoder 28b beginnt die Ausführung der Rauscherfassungsroutine durch Überprüfen im Schritt 51, ob ein mit "ND" gekennzeichnetes Rauscherfassungskontrollbit gesetzt ist. Wenn ND nicht gesetzt ist, wird der Rauschdetektor 50 abgeschaltet und der Programmfluß kehrt zu einer Hauptroutine zurück, nachdem N im Schritt 52 gelöscht wurde und CNTR im Schritt 61 auf -1 gesetzt wurde. Wenn ND gesetzt ist, wird im Schritt 53 eine mit "CNTR" gekennzeichnete Zählervariable überprüft. CNTR ist eine interne Variable, die verfolgt, wie viele Werte von sr(k) zum Speichern übrigbleiben. CNTR wird auf -1 gesetzt durch Leistung- Ein und Rücksetzen des ADPCM-Koder-Dekoders 22. Wenn ND = 1 (gültig) und CNTR negativ ist, so wird CNTR auf N initialisiert, nämlich der Anzahl der Abtastwerte von sr(k) , die im Schritt 54 in der Energieberechnung verwendet werden. Die interne Variable, die die über N Abtastwerte eingeschätzte Gesamtenergie repräsentiert, wird in Schritt 55 auf Null zurückgesetzt.
• Beim folgenden Abtastwert wird in Schritt 53 ein positiver Wert von CNTR erfaßt. sr(k) wird zu dem Wert von NEAVE im Schritt 56 addiert, und CNTR wird in Schritt 57 verringert. CNTR wird in Schritt 58 erneut getestet, um zu bestimmen, ob es negativ ist. Die Schritte 56, 57 und 58 werden für jeden Abtastwert wiederholt, bis CNTR auf -1 verringert ist. Wenn CNTR auf -1 verringert ist, repräsentiert NEAVE eine Einschätzung der Gesamtenergie für das durch das Abtastintervall mal N definierte Zeitintervall. Für G.721 32 kbps ADPCM ist das Abtastintervall 125 Mikrosekunden (µsec), und daher repräsentiert NEAVE eine Einschätzung der Gesamtenergie in dem Signal über ein (N)*(125 µsec) Intervall. Im Schritt 59 wird NEAVE mit NETH verglichen. Wenn NEAVE nicht kleiner als NETH ist, wird im Schritt 60 NOISE gesetzt.
• Andere Wege der Implementierung des Algorithmus sind auch möglich. Das Flußbild in Fig. 4 stellt einen abwärts zählenden Abtastwertzähler dar. Es ist auch möglich, einen aufwärts zählenden Abtastwertzähler mit Null zu initialisieren und dann den Wert von NEAVE mit NETH zu vergleichen, wenn der Zähler N erreicht. Auch wurde NOISE in Reaktion eines Fehlerergebnisses gesetzt, in einem Test in Schritt 59, ob NEAVE kleiner ist als NETH. In einer anderen Ausführungsform kann NOISE in Reaktion auf ein Wahr-Ergebnis gesetzt werden, in einem Test, ob NEAVE größer ist als NETH.
• Fig. 5 stellt in Blockform den ADPCM-Umkodierer 28 aus Fig. 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Es sollte bemerkt werden, daß Fig. 5 den ADPCM-Umkodierer 28 gemäß funktionalen Blöcken darstellt, die für Hardware-Schaltungsanordnungen repräsentativ sind. Im Gegensatz dazu stellt Fig. 3 ein funktionales Blockdiagramm des ADPCM-Dekoders 28b dar. Fig. 5 erklärt, wie die Blöcke des ADPCM-Umkodierers 28 die in Fig. 3 dargestellten Funktionen ausführt. In Fig. 5 sind Blöcke, die der Kodiererfunktion entsprechen auch mit 28a' bezeichnet, und Blöcke, die der Dekoderfunktion entsprechen sind mit 28b' gekennzeichnet, wobei die verbleibenden Blöcke Teile beider Funktionen ausführen.
• Der ADPCM-Umkodierer 28 enthält einen digitalen Signalprozessor (DSP) 70. DSP 70 ist an einen Kommunikationsbus 73 zum Empfangen von Daten von diesem und zum Liefern von Daten auf diesen geschaltet. Ein Taktgenerator 72 empfängt ein durch "SPC" gekennzeichnetes Signal, welches der Ausgang eines Quarzoszillators ist (nicht gezeigt). Der Taktgenerator 72 ist zum DSP 70 geschaltet und liefert diesem ein Taktsignal. Ein serieller Steuerungsanschluß (SCP) 71 ist ebenfalls zum Kommunikationsbus 73 verbunden. SCP 71 ist über Signallinien 32c zum Mikroprozessor 27 in Fig. 1 verbunden. SCP 71 gestattet es dem Mikroprozessor 27, die Arbeitsweise des ADPCM Umkodierers 28 zu initialisieren und zu steuern. SCP 71 enthält Register, welche ND, N, NETH und den VERSTÄRKUNGSFAKTOR vom Mikroprozessor 27 und NOISE vom ADPCM- Dekoder 28b speichern.
• Der ADPCM-Kodierer 28a' enthält einen Eingangszwischenspeicher 80 (Latch), einen Ausgangszwischenspeicher 81, einen Parallel-Seriell-Block 82, einen Ausgangspufferspeicher 84 und eine Registersteuerung 85. Der Eingangszwischenspeicher 80 ist zum PCM-Koder-Dekoder 29 in Fig. 1 über Signallinien 33a verbunden. Der Eingangszwischenspeicher 80 speichert die digitalen PCM Datenwörter vom PCM-Koder-Dekoder 29 und liefert die Daten über den Kommunikationsbus 73 zum DSP 70. DSP 70 führt die Funktion eines G.721 ADPCM-Kodierers durch Mikrobefehiskode aus. DSP 70 liefert weiterhin die ADPCM Datenwörter über den Kommunikationsbus 73 zum Ausgangszwischenspeicher 81. Das ADPCM Datenwort kann entweder 8, 4, 3 oder 2 Bits haben, entsprechend der Datenrate von entweder 64, 32, 24 oder 16 kbps. In dem CT-2 Handapparat wird jedoch gemäß der G.721 32 kbps Datenrate ein Datenwort aus 4 Bits verwendet. Der Parallel-Seriell-Block 82 ist zum Ausgangszwischenspeicher 81 geschaltet und liefert ein ADPCM Datenwort seriell zum Ausgangspufferspeicher 84, welcher die Daten über die Signallinie 32a zum Zeitteilungsduplexblock 26 liefert. Die Registersteuerung 85 ist zum Ausgangszwischenspeicher 81, zum Parallel-Seriell-Block 82 und zum Ausgangspufferspeicher 84 geschaltet und steuert deren Arbeitsweise in Reaktion auf ein mit "BCLKT" gekennzeichnetes Takteingangssignal und ein mit "FST" gekennzeichnetes Kontrollsignal.
• Der ADPCM-Dekoder 28b enthält einen Seriell-Parallel-Block 90, einen Eingangszwischenspeicher 91, einen Wellenformdekoder 92 und einen Ausgangszwischenspeicher 93. Der Seriell- Parallel-Block 90 empfängt über die Eingangssignallinie 32b einen ADPCM-kodierten Datenbitstrom, kombiniert die Daten in ADPCM Datenwörter und liefert die Datenwörter zum Eingangszwischenspeicher 91. Der Eingangszwischenspeicher 91 speichert ein ADPCM Datenwort und macht es für den DSP 70 verfügbar. Der Wellenformdekoder 92 empfängt mit "FSR" und "BCLKR" gekennzeichnete Eingangssignale. Das Signal BCLKR taktet die empfangenen Daten, und das Signal FSR bestimmt den Arbeitsmodus. Gemeinsam bestimmen die Signale BCLKR und FSR die Arbeitsweise mit einer Datenrate von entweder 64, 32, 24 oder 16 kbps. In dem CT-2 Handapparat wird jedoch gemäß der G.721 32 kbps Datenrate ein Datenwort aus 4 Bits verwendet. DSP 70 führt die Funktion eines G.721 ADPCM-Dekoders aus, der die in Fig. 3 dargestellten Funktionen der digitalen Empfangsverstärkung und der Rauscherfassung in Mikrobefehlskode besitzt. DSP 70 liefert das digitale PCM-Signal sd(k) zum Ausgangszwischenspeicher 93, welcher dieses nachfolgend zum PCM-Koder- Dekoder 29 über die Signallinie 33b liefert.
• Der ADPCM-Umkodierer 28 führt die Funktionen eines G.721 ADPCM-Kodierers und eines G.721 ADPCM-Dekoders aus. In Fig. 5 unterstützen verschiedene Blöcke von integrierter Schaltungshardware den DSP 70 beim Ausführen jeder Funktion. Der auf DSP 70 laufende Mikrobefehlskode führt tatsächlich das funktionale Blockdiagramm von Fig. 3 aus, wodurch DSP 70 sowohl die Funktionen des ADPCM-Kodierers als auch des Dekoders gemeinsam aufweist. In einer alternativen Ausführungsform können einige oder alle funktionalen Blöcke von Fig. 3 durch Hardwareschaltungsaufbau ausgeführt werden. Jedoch wird wegen der Effizienz, mit welcher DSP 70 den Rauschdetektor 50 und die digitale Empfangsverstärkung 44 durch Verwenden der freien Taktzykien, die nicht zum Ausführen der anderen Kodierer- und Dekoderfunktionen benötigt werden, implementiert, die Implementierung durch Mikrobefehlskode bevorzugt. Aus denselben Gründen wird auch die Stummschaltung des empfangenen Audiosignals durch Bereitstellen von (VERSTARKUNGSFAKTOR = 0) zur digitalen Empfangsverstärkung bevorzugt, nachdem der Rauschdetektor 50 NOISE aktiviert.
• Obwohl die Erfindung im Kontext einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, wird es für den Fachmann offensichtlich sein, daß die vorliegende Erfindung in vielfältiger Weise modifiziert werden kann und viele Ausführungsformen annehmen kann, die anders als die speziell ausgeführte und oben beschriebene Ausführungsform sind. Während z.B. die Arbeitsweise im Kontext eines G.726 ADPCM-Dekoders dargestellt wurde, kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung in jedem Signalverarbeitungssystem verwendet werden, in dem ein linear empfangenes Signal verfügbar ist. Während funktionale Blöcke dargestellt wurden, die mit Mikrobefehiskode implementiert sind, ist es auch möglich, die ADPCM-Dekoderfunktion mit Hardwareschaltungsaufbau auszuführen. Jeder andere Datenprozessor als ein DSP kann auch verwendet werden, um die Funktion jedes Bereichs des ADPCM-Dekoders 28b auszuführen. Während die digitale Empfangsverstärkung 44 ein günstiges Verfahren zum Stummschalten der empfangenen Signale nach der Erfassung eines Rauschimpulses oder einer unterbrochenen Verbindung bereitstellt, sind andere Verfahren zum Dämpfen der empfangenen Signale möglich. Demgemäß ist es durch die angefügten Ansprüche beabsichtigt, alle Modifikationen der Erfindung, die in den Bereich der Erfindung fallen, zu umfassen.

Claims (10)

1. Ein Verfahren (50) zur Rauschimpulserfassung in einem Signalprozessor (28), umfassend die Schritte:

Initialisieren (55) einer Gesamtenergieeinschätzung mit Null;

Addieren (56, 57, 58) eines absoluten Werts eines abgetasteten Empfangssignals zu dieser Gesamtenergieeinschätzung, für eine vorherbestimmte Anzahl; und

Bereitstellen (59, 60) einer Rauschanzeige, wenn diese Gesamtenergieeinschätzung einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet.

2. Das Verfahren (50) nach Anspruch 1, weiter umfassend, den Schritt des Ausführens dieser Schritte des Initialisierens, Addierens und Bereitstellens mit einem digitalen Signalprozessor (70).

3. Das Verfahren (50) nach Anspruch 11 weiter umfassend den Schritt des Bereitstellens (59, 60) dieser Rauschanzeige, wenn diese Gesamtenergieeinschätzung ein Produkt aus dieser vorherbestimmten Anzahl und einem Energieschwelienwert überschreitet.

4. Das Verfahren (50) nach Anspruch 11 weiterhin umfassend die Schritte:

Initialisieren (54) eines Zählers mit einem vorherbestimmten Wert;

Verringern (57) dieses Zählers nach dem Schritt des Addierens; und

Wiederholen dieser Schritte des Addierens (56) und Verringerns (57) vor diesem Schritt des Bereitstellens, bis dieser Zähler kleiner als Null ist.

5. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei dieser Schritt des Wiederholens weiter umfaßt den Schritt des Wiederholens dieser Schritte des Addierens (56) und Verringerns (57) einmal für jeden einer Vielzahl von Abtastwerten, die vom Signalprozessor (28) empfangen werden, während dieser Zähler größer als oder gleich Null ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei dieser Schritt des Bereitstellens umfaßt den Schritt des Bereitstellens (59, 60) dieser Rauschanzeige, wenn diese Gesamtenergieeinschätzung ein Produkt aus einem vorherbestimmten Schwellenwert und dieser vorherbestimmten Anzahl überschreitet, in Reaktion darauf, daß dieser Zähler kleiner als Null ist.

7. Das Verfahren nach Anspruch 4, weiter umfassend die Schritte:

Löschen (52) einer Rauschanzeige und Initialisieren (61) dieses Zählers mit einem negativen Wert in Reaktion darauf, daß ein Rauscherfassungskontrollsignal gelöscht ist; und

Ausführen dieser Schritte des Initialisierens (55) dieser Gesamtenergieeinschätzung, des Initialisierens (54) dieses Zählers, des Addierens (56), des Verringerns (57), des Wiederholens und des Bereitstellens (59, 60) in Reaktion darauf, daß ein Rauscherfassungskontrollsignal gesetzt ist.

8. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei dieser Schritt des Addierens (56) weiter umfaßt den Schritt des Addierens eines absoluten Werts eines rekonstruierten Signals sr(k) eines ADPCM-Dekoders (28b), der für wenigstens eine Datenrate die CCITT Empfehlung G.726 erfüllt, zu dieser Gesamtenergieeinschätzung.

9. Ein Signalprozessor (28) mit Rauschimpulserfassung, umfassend:

Eingangsmittel (41, 42, 43) zum Bereitstellen eines rekonstruierten Signals sr(k) in Reaktion auf ein Eingangssignal 1(k) des Signalprozessors (28);

an diese Eingangsmittel (41, 42, 43) geschaltete Rauscherfassungsmittel (50) zum Empfangen dieses Signals sr(k), einer vorherbestimmten Anzahl und eines Produkts aus einem Rauschschwellenwert und dieser vorherbestimmten Anzahl, zum Berechnen einer Gesamtenergieeinschätzung dieses Signals sr(k), welches einmal für jeden dieser vorherbestimmten Anzahl dieser empfangenen Abtastwerte einer Vielzahl von empfangenen Abtastwerten abgetastet wird, und zum Bereitstellen einer Rauschanzeige in Reaktion darauf, daß diese Gesamtenergieeinschätzung dieses Produkt aus diesem Rauschschwellenwert und dieser vorherbestimmten Anzahl überschreitet; und

zu diesem Eingangsmittel (41, 42, 43) geschaltete Ausgangsmittel (44, 45, 46) zum Bereitstellen eines Ausgangssignals des Signalprozessors (28) sd(k) in Reaktion auf dieses Signal sr(k);

wobei diese Eingangsmittel (41, 42, 43) und diese Ausgangsmittel (44, 45, 46) im wesentlichen einen ADPCM- Dekoder nach der CCITT Empfehlung G.726 für wenigstens eine dieser Datenraten bilden.

10. Der Signalprozessor (28) nach Anspruch 9, weiter umfassend Mittel (71) zum Bereitstellen dieser Rauschanzeige zu einem Mikroprozessor (27) und zum Empfangen eines Verstärkungsfaktors von diesem Mikroprozessor (27).