數字無繩電話通信終端系統的製作方法
2023-09-17 00:01:30 1
專利名稱：數字無繩電話通信終端系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無繩電話終端，尤其涉及一種採用PHS時分多址/時分雙工(TDMA/TDD)技術並具有雙頻無繩電話子機的數字式無繩電話通信終端系統。
背景技術：
隨著通信技術的不斷發展，以程控交換機、光纖通信傳輸網及通信支承網所組成的巨大固定電話網絡已經形成，中國固定電話網絡已經完成了程控化、數位化、智能化、綜合化的轉變。據信息產業的統計信息顯示，截止到2004年7月，中國的固定電話用戶為29899萬戶，固定電話普及率為23.7％，固定電話已經成為企事業單位和家庭的主要通信工具。各種各樣的電話終端層出不群，無繩電話以其使用方便、自由、不受話繩限制的特點逐漸得到用戶的青睞，無繩電話的市場需求量迅速增加。
無繩電話終端是20世紀70年代出現的一種新型電子電話終端，經過多年的發展，它主要經歷了四個階段第一階段，單信道導頻制無繩電話終端，這種無繩電話終端結構簡單，工作可靠，但容易產生串擾，保密性差，頻率利用率低；第二階段，單信道微處理器程序控制無繩電話終端，微處理器控制的無繩電話主機、子機終端通過密碼來相互識別對方，確認連接，密碼接入的採用提高了無繩電話終端通話的保密性，但是頻率利用低；第三階段，多信道微處理器程序控制無繩電話終端，這種無繩電話終端採用多信道共用技術，通過微處理器自動搜索、選擇、更換信道，提高了信道的利用率，使無繩電話終端進入了普及階段；第四階段，數字式多功能無繩電話終端，這種無繩電話終端繼承了多信道微處理器程序控制無繩電話終端的優點，同時具有更強的抗幹擾性和保密性。由於多信道微處理器程序控制無繩電話終端和數字式多功能無繩電話終端在價格、性能方面有著各自的特點，所以在中低檔市場主要以多信道微處理器控制無繩電話終端為主，在高檔市場主要以數字式多功能無繩電話終端為主。目前所使用的無繩電話終端屬於第一代無繩電話系統，由於其發射功率較小，所以通話距離一般在200米左右。日本PHS系統(採用了TDMA/TDD技術的個人手持電話系統)、歐洲的DECT系統(數字無繩電話系統)屬於第二代的無繩電話系統。PHS個人手持電話系統是日本採用了TDMA/TDD技術的數字無繩電話系統標準，其側重點是提供高質量、低價格的公共無線通信系統，是一種將固定電話傳輸交換與無線接入技術有機結合在一起、充分利用固定電話網資源、以無線方式提供的在一定範圍內具備移動漫遊功能的系統，其頻率範圍是1895.5-1917.95MHZ，信道是251-255及1-82信道，其中251-255及77-82信道是測試信道，實際有77個信道。現在市場上常見的數字無繩電話主要是基於歐洲DECT系統技術標準的數字無繩電話系統。
目前所使用的無繩電話終端使用起來方便自由，使使用者擺脫了話繩的束縛，但是由於通話距離太短，離開無繩電話主機的信號覆蓋範圍，就不能依靠無繩電話子機終端實現通信。隨著中國電信運營商PHS無線市話網絡的逐步完善和設備供應商對PHS技術的創新發展，將PHS無線通信系統技術應用到無繩電話通信系統終端中將是一個令人期待的發展方向。
發明內容
本發明的目的在於提供一種具有採用了PHS技術具有雙頻無繩電話子機終端的數字式無繩電話通信終端系統，使無繩電話子機終端既能接收無繩電話主機發來的無線信號，又能接收公用PHS無線通信系統發來的無線信號，以使無繩電話使用者既能擺脫話繩的束縛，又能隨身攜帶、方便自由地實現隨時隨地通信的願望。
為了實現以上目的，本發明所採取的技術方案為
一種數字無繩電話通信終端系統，包括具有PHS基站模塊的PHS無繩電話主機終端和具有PHS雙頻手持機模塊的PHS無繩電話子機終端。
優選地，所述PHS無繩電話主機終端的PHS基站模塊包括射頻單元、數據機、時分多址/時分雙工處理單元，所述射頻單元分別對從所述PHS無繩電話子機終端接收的信號和經數據機處理後將要發射給所述PHS無繩電話子機終端的信號進行功率放大和高/中頻率轉換；所述數據機分別對上述射頻單元處理後的接收信號和經時分多址/時分雙工處理單元處理後將要發出的信號進行自適應差分脈衝解調/調製和頻率調製；所述時分多址/時分雙工處理單元對經解調的接收信號進行時分多址分解，而對將要發出的信號進行信道編碼交織、加密以形成時分多址數據流。所述PHS無繩電話主機終端通過與總線相連的該接口電路連接到公眾交換網，以與公眾交換網進行振鈴信號和話音信號的傳輸。
優選地，所述PHS無繩電話子機終端的PHS雙頻手持機模塊包括射頻單元、數據機和時分多址/時分雙工處理單元，所述射頻單元分別對從所述PHS無繩電話主機終端或公用PHS無線通信系統接收的信號和經數據機處理後將要發出的信號進行功率放大和高/中頻率轉換；所述數據機分別對上述射頻單元處理後的接收信號和經時分多址/時分雙工處理單元處理後將要發出的信號進行自適應差分脈衝解調/調製和頻率調製；所述時分多址/時分雙工處理單元對經解調的接收信號進行時分多址分解，而對將要發出的信號進行信道編碼交織、加密以形成時分多址數據流。
優選地，所述PHS雙頻手持機模塊的射頻單元進一步包括自用PHS手持機射頻單元，用於對從所述PHS無繩電話主機終端接收的射頻信號和將要發射到該主機終端的信號進行功率放大和頻率轉換；公用PHS系統子機射頻單元，用於對從公用PHS無線通信系統接收的射頻信號和將要發射到公用PHS無線通信系統基站的信號進行功率放大和頻率轉換。
優選地，所述PHS無繩電話子機終端還包括天線模塊，該天線模塊具有天線、頻率分析器、雙工器，所述天線分別對來自所述PHS無繩電話主機終端或來自公用PHS無線通信系統基站的射頻信號、及要發送到該PHS無繩電話主機終端或公用PHS無線通信系統基站的信號進行信號的接收和發射；所述頻率分析器對上述天線接收的射頻信號進行頻率掃描分析以確定所接收信號的來源，對要通過上述天線發出的信號進行頻率分析以確定與上述PHS無繩電話主機終端還是與公用PHS無線通信系統的基站進行聯繫；所述雙工器為經信號分析後的接收信號和將要通過上述天線發出的信號選擇信號通道，將來自所述PHS無繩電話主機終端的接收信號送入所述自用PHS手持機射頻單元，將來自所述公用PHS無線通信系統的接收信號送入所述公用PHS手持機射頻單元，將發出信號送入上述頻率分析器。
採用本發明的有益效果為1、使無繩電話子機終端既能接收PHS無繩電話主機發來的信號又能接收公用PHS(電信運營商)無線通信系統基站發來的信號。
2、使無繩電話子機終端使用者能夠方便自由地實現隨時隨地通信的願望。
3、由於PHS無線市話網絡是固定電話網絡的延伸，其通信費用相對GSM、CDMA數字移動通信系統的通信費用較低，所以具有雙頻無繩電話子機並採用PHS時分多址/時分雙工(TDMA/TDD)技術的數字式無繩電話通信終端系統的開發和商用將能降低使用者的通信費用支出，提高固定電話網絡的利用率，產生良好的經濟效益和社會效益。
圖1是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話主機終端的結構框圖；圖2是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話子機終端的結構框圖；圖3是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話主機終端接收信號的流程框圖；圖4是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話主機終端發射信號的流程框圖；圖5是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話子機終端接收信號的流程框圖；圖6是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話子機終端發射信號的流程框圖。
具體實施例方式
本發明將PHS無線通信系統中的基站模塊集成在無繩電話主機內，將PHS無線通信系統中的雙頻手持機模塊集成在一個無繩電話的子機終端內，使這種採用了PHS技術具有雙頻無繩電話子機終端的數字式無繩電話通信終端具備一機多用的功能。這種數字式無繩電話通信終端系統的PHS雙頻無繩電話子機終端既能作為一個無繩電話的子機終端，又能作為一個PHS系統的手持終端。
下面結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。本發明的數字無繩電話通信終端系統由PHS無繩電話主機終端和PHS雙頻無繩電話子機終端兩部分組成。
圖1是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話主機終端的結構框圖。如圖1所示，本實施例中的PHS無繩電話主機終端主要包括中央處理器、存儲模塊(包括只讀存儲器、可寫入存儲器、可擦寫存儲器、隨機存儲器)、鍵盤模塊、顯示模塊、電源模塊(包括電源控制電路、電源供電電路、電池)、PHS基站模塊(包括射頻單元、TDMA/TDD處理單元、數據機)、天線模塊(包括天線、雙工器)、話音處理器模塊(包括ADPCM語音編解碼器單元、麥克風、揚聲器、接口電路)。
圖2是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話子機終端的結構框圖。如圖2所示，本實施例中的PHS無繩電話子機終端包括中央處理器、存儲模塊(包括只讀存儲器、可寫入存儲器、可擦寫存儲器)、鍵盤模塊、顯示模塊、電源模塊(包括電源控制電路、電源供電電路、電池)、PHS雙頻手持機模塊(包括射頻單元(包括自用PHS手持機射頻單元和公用手持機射頻單元))、數據機、TDMA/TDD處理單元)、天線模塊(包括天線、頻率分析器、雙工器)、話音處理器模塊(包括ADPCM語音編解碼器單元、麥克風、揚聲器)。
圖3是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話主機終端接收信號的流程框圖，圖4是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話主機終端發射信號的流程框圖。下面結合圖3和圖4描述圖1中所示PHS無繩電話主機終端的工作原理。
1.工作原理當公眾交換網產生振鈴信號時，主機振鈴檢測電路將振鈴信號通過變換，送入中央處理器，中央處理器收到此信號後，立即發出相應指令，令射頻單元的發射電路接通電源進入工作狀態。振鈴信號通過射頻單元的發射電路由天線發射到PHS無繩電話子機終端。公眾交換網傳來的話音信號經語音編解碼器、時分多址/時分雙工處理單元處理後，通過射頻單元的發射電路由天線發射到子機終端。
當無繩電話的子機處於工作狀態時，其所發出的開機指令經主機終端的天線接收後，由雙工器選擇進入主機終端射頻單元的接收電路，經解調器和時分多址/時分雙工處理單元處理後送入中央處理器進行指令檢驗。當中央處理器確認是發給主機終端的信號後，立即發出指令，令接收電路繼續工作，同時將公眾交換網發來的撥號音經時分多址/時分雙工處理單元和調製器處理後，由主機終端射頻單元的發射電路經天線發射到子機終端。
2.信號流程信號接收流程本實施例中PHS主機終端的信號接收流程見圖3。當PHS無繩電話子機終端發射的高頻調製信號被PHS主機終端的天線接收後，進入雙工器為該接收信號所選擇的信號通道，通過帶通濾波器進行信號濾波提純，被送入天線開關電路，由開關電路選通主機終端射頻單元中的接收通路，接收信號進入高頻接收電路，以在射頻單元中進行功率放大和射頻轉換。接收信號在射頻單元中經輸入電路選頻、高頻放大和一混頻、一中放後，輸出第一中頻信號。然後第一中頻信號被送入調頻中放及解調電路做第二次混頻，得到第二中頻信號。然後經時分多址/時分雙工處理單元的時分多址分解、語音編解碼處理器的語音編解碼、數模轉換，完成從接收的數位訊號中解調出振鈴信號和語音信號的過程。
信號發射流程本實施例中PHS主機終端的信號發射流程見圖4。在主機終端中，當語音被麥克風轉變成電信號，經過音頻放大後，由語音編解碼處理器進行模數轉換、音頻編碼，時分多址/時分雙工處理單元進行信道編碼交織、加密等工作，最終形成脈衝串。這些脈衝串被中央處理器組合形成時分多址數據流，經自適應差分脈衝編碼數據機調製後，調製後的信號被送入到中頻調製電路中，調製到待發射高頻信號，後被送入主機射頻單元中的發射電路，經濾波、功率放大後，通過天線發射出去。
圖5是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話子機終端接收信號的流程框圖，圖6是根據本發明一個實施例的數字無繩電話通信終端系統中PHS無繩電話子機終端發射信號的流程框圖。下面結合圖5和圖6描述圖2中所示PHS無繩電話子機終端的工作原理。
1.工作原理PHS雙頻無繩電話子機終端在開機後進行系統掃描，優先與該無繩電話通信終端系統中的PHS無繩電話主機進行聯繫，然後再和公用PHS無線系統基站進行聯繫。
當主機終端的天線系統接收到無線信號時，先通過頻率分析器進行頻率掃描，確定接收信號來自PHS無繩電話終端的主機還是來自公用PHS無線通信系統。然後雙工器為接收信號選擇信號通道，將接收到的高頻信號發送到子機終端射頻單元中的接收電路。接收信號經接收電路做高效、變頻後，由解調器進行解調，然後經時分多址/時分雙工處理單元送入中央處理器，進行指令信號校對。當對發來的信號進行確認後，中央處理器發出指令讓振鈴電路工作而發出振鈴聲。在子機終端的通話鍵被按下後，各電路進入工作狀態。射頻單元的接收電路繼續接收從PHS無繩電話主機或公用PHS無線通信系統基站發來的信號，信號經時分多址/時分雙工處理單元、語音編解碼處理器處理，以便重放接收電路解調出的話音信號。而送入子機終端話筒的話音信號經語音編解碼處理器、時分多址/時分雙工編解碼處理器處理後，經子機射頻單元的發射電路發射到PHS無繩電話主機或公用PHS無線通信系統基站，這樣就可以進行正常通話了。
當子機終端進入摘機狀態，中央處理器產生振蕩信號和開機編碼信號，通過射頻單元的發射電路與PHS無繩電話主機或公用PHS無線通信系統基站進行聯繫，在信號校對成功後，把撥號音送回到子機終端，這樣就可進行正常通話了。
2.信號流程信號接收流程本實施例中PHS雙頻無繩電話子機終端的信號接收流程見圖5。當PHS雙頻無繩電話子機終端從天線接收到無線信號後，由頻率分析器進行信號頻率分析，以確定接收信號來自PHS無繩電話主機還是來自公用PHS無線系統，該子機終端優先接收來自PHS無繩電話主機的信號。然後接收信號進入由雙工器為該信號選擇的信號通道，通過帶通濾波器的信號濾波提純，被送入天線開關電路，由開關電路選通射頻單元的接收通路，接收信號進入射頻單元的高頻接收電路，以在射頻單元中進行功率放大和射頻轉換。接收信號在射頻單元中經混頻器與一本振信號混頻，輸出中頻信號。中頻信號被送入調頻中放及解調電路，與二本振信號進行二次混頻，得到第二中頻信號。然後，中頻信號經自適應差分脈衝數據機解調後，由時分多址/時分雙工處理單元進行時分多址分解，由語音編解碼處理器進行語音解碼、數模轉換，從而完成從數位訊號到振鈴信號和語音信號的解調過程。
信號發射流程信號發射過程與信號接收過程是相反的過程。本實施例中PHS雙頻無繩電話子機終端的信號發射流程見圖6。當PHS雙頻無繩電話子機終端進入摘機狀態後，發射信號優先進入PHS無繩電話子機的自用PHS手持機射頻單元的發射電路，在與該無繩電話終端系統的PHS無繩電話主機校對失敗後，發射信號再進入公用PHS系統子機射頻單元的發射電路。當發射信號進入自用或公用PHS射頻單元的發射電路後，語音被麥克風轉變成電信號，經過音頻放大後，由語音編解碼處理器進行模數轉換和音頻編碼，由時分多址/時分雙工處理單元進行信道編碼交織、加密等工作，最終形成脈衝串。這些脈衝串被中央處理器組合形成時分多址數據流，然後經自適應差分脈衝編碼數據機調製，調製後的信號被送入到中頻調製電路中，調製到待發射高頻信號，後被送入PHS子機射頻單元的發射電路，經濾波、功率放大後，通過天線發射出去。
信號判定子機在接收信號時，天線系統所接收到的無線信號先通過頻率分析器進行頻率分析，子機優先接收PHS無繩電話主機發來的無線信號，然後再接收公用PHS無線系統基站發來的無線信號。子機在發射信號時，射頻單元中的發射電路與PHS無繩電話主機或公用PHS無線通信系統基站聯繫，優先與PHS無繩電話主機聯繫，然後再與公用PHS無線通信系統的基站聯繫。
以上對本發明的優選實施例進行了詳細說明，需要說明的是，這些優選實施例只是示例性的，旨在說明本發明的原理，本領域技術人員可在優選實施例的基礎上作出各種修改或變換，而不背離本發明的實質。
權利要求
1.一種數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，該終端系統包括具有PHS基站模塊的PHS無繩電話主機終端和具有PHS雙頻手持機模塊的PHS無繩電話子機終端。
2.如權利要求1所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話主機終端的PHS基站模塊包括射頻單元、數據機、時分多址/時分雙工處理單元，所述射頻單元分別對從所述PHS無繩電話子機終端接收的信號和經數據機處理後將要發射給所述PHS無繩電話子機終端的信號進行功率放大和高/中頻率轉換；所述數據機分別對上述射頻單元處理後的接收信號和經時分多址/時分雙工處理單元處理後將要發出的信號進行自適應差分脈衝解調/調製和頻率調製；所述時分多址/時分雙工處理單元對經解調的接收信號進行時分多址分解，而對將要發出的信號進行信道編碼交織、加密以形成時分多址數據流。
3.如權利要求1所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話子機終端的PHS雙頻手持機模塊包括射頻單元、數據機和時分多址/時分雙工處理單元，所述射頻單元分別對從所述PHS無繩電話主機終端或公用PHS無線通信系統接收的信號和經數據機處理後將要發出的信號進行功率放大和高/中頻率轉換；所述數據機分別對上述射頻單元處理後的接收信號和經時分多址/時分雙工處理單元處理後將要發出的信號進行自適應差分脈衝解調/調製和頻率調製；所述時分多址/時分雙工處理單元對經解調的接收信號進行時分多址分解，而對將要發出的信號進行信道編碼交織、加密以形成時分多址數據流。
4.如權利要求3所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS雙頻手持機模塊的射頻單元進一步包括自用PHS手持機射頻單元，用於對從所述PHS無繩電話主機終端接收的射頻信號和將要發射到該主機終端的信號進行功率放大和頻率轉換；公用PHS系統子機射頻單元，用於對從公用PHS無線通信系統接收的射頻信號和將要發射到公用PHS無線通信系統基站的信號進行功率放大和頻率轉換。
5.如權利要求4所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話子機終端還包括天線模塊，該天線模塊具有天線、頻率分析器、雙工器，所述天線分別對來自所述PHS無繩電話主機終端或來自公用PHS無線通信系統基站的射頻信號、及要發送到該PHS無繩電話主機終端或公用PHS無線通信系統基站的信號進行信號的接收和發射；所述頻率分析器對上述天線接收的射頻信號進行頻率掃描分析以確定所接收信號的來源，對要通過上述天線發出的信號進行頻率分析以確定與上述PHS無繩電話主機終端還是與公用PHS無線通信系統的基站進行聯繫；所述雙工器為經信號分析後的接收信號和將要通過上述天線發出的信號選擇信號通道，將來自所述PHS無繩電話主機終端的接收信號送入所述自用PHS手持機射頻單元，將來自所述公用PHS無線通信系統的接收信號送入所述公用PHS手持機射頻單元，將發出信號送入上述頻率分析器。
6.如權利要求2所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話主機終端還包括與總線相連的天線模塊、話音處理器模塊、中央處理器、存儲模塊、鍵盤模塊、顯示模塊、電源模塊。
7.如權利要求6所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話主機終端的天線模塊進一步包括天線，用於分別對來自上述PHS無繩電話子機終端的射頻信號、及要發向所述PHS無繩電話子機終端的信號進行信號的接收和發射；雙工器，用於為上述天線接收的信號和將要通過該天線發出的信號選擇信號通道，將接收信號送入射頻單元，將發出信號送到該天線。
8.如權利要求6所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話主機終端的話音處理器模塊進一步包括語音編解碼器單元，用於對經該PHS主機終端內時分多址/時分雙工處理單元處理過的接收信號進行語音解碼、數模轉換以解調出振鈴信號和話音信號，而對本機麥克風輸入的話音信號進行模數轉換、音頻編碼以調製成脈衝串；麥克風，用於從本機輸入話音信號，並送入上述語音編解碼器單元；揚聲器，用於輸出上述語音編解碼器單元解調出的振鈴信號和話音信號；接口電路，所述PHS無繩電話主機終端通過與總線相連的該接口電路連接到公眾交換網，以與公眾交換網進行振鈴信號和話音信號的傳輸。
9.如權利要求5所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話子機終端還包括與總線相連的語音處理器模塊、中央處理器、存儲模塊、鍵盤模塊、顯示模塊、電源模塊。
10.如權利要求9所述的數字無繩電話通信終端系統，其特徵在於，所述PHS無繩電話子機終端的語音處理器模塊進一步包括語音編解碼器單元，用於對經該PHS子機終端內時分多址/時分雙工處理單元處理過的接收信號進行語音解碼、數模轉換以解調出振鈴信號和話音信號，而對本機麥克風輸入的話音信號進行模數轉換、音頻編碼以調製成脈衝串；麥克風，用於從本機輸入話音信號，並送入上述語音編解碼器單元；揚聲器，用於輸出上述語音編解碼器單元解調出的振鈴信號和話音信號。
全文摘要
本發明公開了一種數字無繩電話通信終端系統，包括具有PHS基站模塊的PHS無繩電話主機終端和具有PHS雙頻手持機模塊的PHS無繩電話子機終端。這種數字式無繩電話通信終端系統的PHS雙頻無繩電話子機終端既能作為無繩電話的子機終端，又能作為公用PHS無線通信系統的手持終端。
文檔編號H04B1/40GK1780331SQ20041009613
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者魏小軍, 何周林 申請人:北京華信盈創科技發展有限公司