[发明专利]用于高速同时进行语音/数据通信的装置

说明书

本发明涉及采用数据预编码的高速调制解调器，特别是那些可以进行同步语音/数据信号发送和接收的调制解调器。

在技术上，高速数据调制解调器可以以高达28.8KBit/s的速率在普通电话交换网和租用的点对点两线电话线路上传输数据。国际电信联盟ITU-T的V.34建议对其进行了描述，题为“电话网络上的数据通信”，于1994年9月提交国际电联电信标准化部。为获得高传输速率，这种调制解调器的发射器配有预编码器，用来减小(均化)或补偿通信信道中的噪声信号影响，这种噪声会影响如此高速下的数据传输。在接收传输信号的调制解调器中的接收器必须含有必要的电路来恢复预编码的信号。

对数据信号的预编码处理可以在高功率和低失真条件下实现高速数据传输。但是，这种高速调制解调器却无法发送与/或接收同时传输的语音和数据信号。

沿单条通信线路同时发送语音和数据信号是可以做到的，例如在一条模拟电话信道上。专门为发送和接收这种同时信号设计的调制解调器可以用来实现语音/数据信号的同时传输。但是，这种调制解调器却无法象采用预编码技术的调制解调器那样在高功率和低失真的条件下进行语音/数据信号的同时传输。

因此，希望提供一种引入预编码技术的高速同步语音/数据调制解调器，这能获得比传统的同步语音/数据调制解调器更高的传输功率和更小的失真。

这一发明的思想是在高速调制解调器中实现同步传输语音/数据信号，这也就意味着在高达28.8Kbps甚至更高的传输速率下，同时要保持比现有的常规同步语音/数据调制解调器更高的功率和更低的失真。

为达到这一目标，对输入到调制解调器的模拟语音信号，根据已知的过程进行编码，产生语音矢量信号和控制信号，而用户输入到调制解调器的数字数据信号，在进行传统的数字数据编码之前先进行预编码，和语音信号组合后进行传输。

根据本发明设计的调制解调器包括一个先进先出(FIFO)的缓冲器，在模拟语音信号编码过程中产生的控制信号和数字数据信号输入其中，并对这些信号进行复用。然后，多路复用的数据被传送到映射器、外壳映射器(shell mapper)或差分编码器。数据在映射器中映射并旋转，经差分编码器送入映射器的数据，和直接送入映射器的数据以及一个输入映射器的反馈数据位，被选用来作为定义或表示映射数据信号旋转量的代表数据位。通过映射器后，对这些多路复用数据进行预编码，以减小并补偿在信号传输过程中引入的噪声影响。

所选的定义映射数字信号旋转的代表数据被直接送到旋转器，在这里它们与语音矢量信号进行组合。模拟语音信号在送入旋转器之前，先采用这里提到的传统编码技术进行编码。旋转器根据所选的代表数据位所定义的旋转量相应地对语音矢量信号进行旋转。旋转后的语音信号也进行预编码或预加重处理，以改善信号的频率响应，并补偿远地接收调制解调器的滤波。预编码后的数字数据信号和旋转后的语音矢量信号在加法器中进行组合并送到非线性编码器中，该编码器用传统技术对组合信号进行编码，以便通过通信信道传输给远地调制解调器。

通过通信信道传送的组合信号被远地调制解调器所接收，并对它们进行解调、均衡和非线性解码处理。经过滤波后，语音矢量信号和预编码数字信号被分离开来，根据发送器所采用的预编码技术，对预编码数字数据信号进行恢复，生成原始的映射信号。并且根据从恢复预编码数字数据信号的电路中接收的控制信号，对语音矢量信号进行反向旋转(de-rotating)。映射数字数据信号经解码获得接收或输入到发送端调制解调器的原始数字数据信号。同样，根据发送器所采用的编码技术，对反向旋转后的语音矢量信号进行解码，来获得发送端调制解调器接收的原始模拟语音信号。

本发明的其它目的和特点将在下文的详细描述和附图中进一步阐明。应该说明的是，这些附图仅作为图解，而不是对本发明适用范围的确切定义。对发明范围的定义应参照所附的权利要求。

各图中相同的标号表示相同的电路单元。

图1中方块图代表根据本发明构造的同时传送语音/数据调制解调器的发送电路；

图2中方块图代表图1发送电路中对语音矢量信号进行预加重的电路；

图3中方块图代表根据本发明构造的同步语音/数据调制解调器的接收电路；

图4中方块图代表对从图3接收电路所用的预编码数字信号中分离出来的语音矢量信号进行补偿的滤波器；

图5表示出了映射器产生的信号；

图6表示出了预编码后的数字数据信号；

图7表示出了依据本发明组合传输的语音和数据信号；