摘要：主要探討基于fsk制式的主叫號(hào)碼來電顯示的幾種解碼方式，詳細(xì)介紹專用電路解調(diào)、鎖相環(huán)解調(diào)和數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)軟件解調(diào)的識(shí)別方式，給出相應(yīng)理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后分析各種解碼方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：來電顯示；fsk；ht9032；74hc9046；bf535

1 引言

　　主叫號(hào)碼識(shí)別(俗稱來電顯示)已成為電話通信的一項(xiàng)重要功能，在許多cti呼叫中心和交換機(jī)中也是不可缺少的。全世界的來電顯示主要分為4大類：bellcore fsk主要是中國、美國、加拿大使用；etsi fsk主要是歐洲及我國臺(tái)灣地區(qū)使用：jt fsk主要是日本使用：dtmf主要是我國臺(tái)灣和印度地區(qū)。本文主要討論fsk制式來電顯示的解碼方式，詳細(xì)介紹基于專用電路、鎖相解調(diào)和基于dsp的3種解調(diào)方式。

2 專用電路解調(diào)

　　主流的來話顯示電路有mitel公司的mt88e39、mt88e43、mt88e45等：holtek公司的ht9032；npc公司的sm8332；freescale公司的mcl45447；emc公司的em92547a。筆者以ht9032為例介紹fsk解碼方式，著眼于type i或on-hook caller id應(yīng)用，符合bell 202及v.23規(guī)范。ht9032將fsk解調(diào)器包含在一個(gè)電路中，引腳及功能與freescale公司的mcl45447及emc公司的em92547a相兼容。

　　該電路硬件主要由ht9032與atmel的mega8型單片機(jī)組成，ht9032解調(diào)出的fsk基帶信號(hào)送入單片機(jī)的捕獲中斷，信號(hào)碼率為1200b/s，所以mega8設(shè)定1.2 khz時(shí)鐘頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣判決。由于采樣周期不可能是理想的1200 hz，會(huì)使采樣位置漸漸偏離碼元中心，造成判決錯(cuò)誤，所以每次下降沿捕獲中斷產(chǎn)生后，單片機(jī)記數(shù)時(shí)鐘重新復(fù)位，矯正其采樣相位。然后延時(shí)0.4 ms(2.4khz)，取碼元中點(diǎn)，并開始按1.2 khz速率采樣，由此得到0、1比特流，將其按10bit合成字節(jié)信息，每個(gè)字節(jié)起始位是1，結(jié)束位為0，中間8位為信息。最后根據(jù)主叫識(shí)別的單數(shù)據(jù)消息格式提取所需的消息字，得到來電日期與來電號(hào)碼。

　　主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)的格式有二種：單數(shù)據(jù)消息格式(sdmf)和復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式(mdmf)，前者結(jié)構(gòu)簡單，也比較常用。

　　信道占用信號(hào)：由一組300個(gè)連續(xù)的“o”和“l(fā)”(二進(jìn)制位)交替組成，第一個(gè)比特為“0”，最后一個(gè)為“1”。在通話狀態(tài)下，信道占用信號(hào)不發(fā)送，接收端只在正確收到這個(gè)信號(hào)后才認(rèn)為后面緊跟的為有效信號(hào)。

　　標(biāo)志信號(hào)：由180個(gè)(掛機(jī)狀態(tài)下)或80個(gè)(通話狀態(tài)下)標(biāo)志位(邏輯”1”)組成，即持續(xù)的高電平。

　　消息類型字：單數(shù)據(jù)格式情況下為“04h”，表示為主叫號(hào)碼傳送信息。

　　消息長度字：占一個(gè)字節(jié)，為消息字的數(shù)目。

　　消息內(nèi)容：單數(shù)據(jù)消息格式消息字內(nèi)容如下：日期，時(shí)間(月，日，時(shí)，分)，共8個(gè)字節(jié)；主叫號(hào)碼(如果允許顯示)；如果不允許顯示主叫號(hào)碼，將傳送字符“p”；當(dāng)終端交換機(jī)無法得到主機(jī)號(hào)碼時(shí)，將傳送字符“0”。

　　校驗(yàn)和：校驗(yàn)字的算法是將消息數(shù)據(jù)(即單數(shù)據(jù)格式的消息類型字、消息長度字和消息數(shù)據(jù)字)按256的模求和取補(bǔ)來得到校驗(yàn)字。

　　根據(jù)單數(shù)據(jù)消息格式分析后得到來電顯示的時(shí)間為：08月14日13時(shí)47分，來電號(hào)碼為：13386198301，校驗(yàn)位：0x12。所有數(shù)據(jù)(包括校驗(yàn)位)和按256的模求和為00，證明收到的數(shù)據(jù)完全正確。

3 鎖相環(huán)解調(diào)

　　鎖相環(huán)主要包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器。鑒相器可分為數(shù)字鑒相器與模擬鑒相器，數(shù)字鑒相器一般由異或門或邊沿觸發(fā)器組成，模擬鑒相器由乘法器組成，環(huán)路濾波器一般選用比例積分濾波電路。

　　α(nt)為調(diào)制的數(shù)字信號(hào)，△ω為fsk信號(hào)頻偏，設(shè)鎖相環(huán)的帶寬足夠?qū)�，環(huán)路鎖定，則vco輸出信號(hào)頻率與輸入信號(hào)頻率一致，也是調(diào)頻波，如果鑒相器采用正弦鑒相器,vco輸出的電壓為

　　φe為穩(wěn)態(tài)相差，為一常數(shù)，一般小于90°，反比于環(huán)路增益，由式(2)可得vco輸出頻率為

　　壓控振蕩器輸出頻率與控制電壓關(guān)系為：ω=ωc+aovc，與(3)式相比可得

　　由此可知壓控振蕩器的控制電壓與fsk的調(diào)制信號(hào)成正比，在實(shí)際電路中，只要加一些整形比較電路就可將其恢復(fù)為數(shù)字信號(hào)，完成fsk的解調(diào)。

　　pci、pc2分別是門鑒相器和邊沿觸發(fā)鑒相器，這里選用pci輸出，環(huán)路濾波器選用無源比例積分濾波器，根據(jù)fsk制式來電顯示信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)定74hc9046的參數(shù)如下，中心頻率fc=1.7 khz，跟蹤帶寬為2fl=1.5 khz，環(huán)路濾波器帶寬為l khz，r1=10 khz，c1=o.3μf，r2=∞(具體計(jì)算可參考74hc9046的數(shù)據(jù)手冊(cè))，由于一般電容器的誤差比較大，所以r1要根據(jù)實(shí)際情況微調(diào)才能保證環(huán)路能跟蹤fsk信號(hào)。

　　輸入信號(hào)用信號(hào)源來代替，其中心頻率為1.7khz。頻偏正負(fù)0.5 khz，調(diào)制速率1.2 kb/s。

　　由于采用數(shù)字鎖相環(huán)，輸入信號(hào)必須為ttl，所以要對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大限幅，限幅后的信號(hào)與鎖相輸出信號(hào)頻率一致，但存在少許的相位差即穩(wěn)態(tài)相差。當(dāng)鎖相環(huán)進(jìn)入鎖定狀態(tài)后，其vco的電壓與基帶信號(hào)一致，由于fsk制式來電顯信號(hào)1代表1.2 kh