一種雙音多頻信號抗誤檢測的系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種雙音多頻信號抗誤檢測的系統，該系統包括音頻數據采集單元、時域能量計算單元、頻域能量計算單元、能量關系建立單元和判決單元；其中，能量關系建立單元，用于獲取并根據音頻數據的時域能量以及音頻數據的頻域能量，建立音頻數據的時域能量與音頻數據的頻域能量的能量關系；判決單元，用于獲取并根據建立的能量關系，完成對音頻數據是否為雙音多頻信號的判決。本發明專利技術還公開了一種雙音多頻信號抗誤檢測的方法，該方法包括以下步驟：判決單元從能量關系建立單元獲取到建立的能量關系，并根據建立的能量關系完成對音頻數據是否為雙音多頻信號的判決。采用本發明專利技術的系統及方法，避免了將非雙音多頻信號檢測為雙音多頻信號的誤檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及信號抗誤檢測的技術，尤其涉及一種雙音多頻信號抗誤檢測的 系統及方法。
技術介紹
雙音多頻信號為用兩個單音頻信號組合后的單音頻組合信號來代表^:字 信號以實現其功能的一種編碼技術。兩個單音頻信號的頻率不同，代表的數字 信號或實現的功能也不同。具體來說，普通輸入設備比如電話機上通常有16個 按鍵，包括十個數字鍵0至9，以及六個功能鍵*、 #、 A、 B、 C、 D。為方便單 音頻信號的組合，同時確保單音頻信號的頻率間隔便于檢測， 一般有八種不同 的單音頻信號，因此可用于組合的頻率也有八種，故組合后的信號稱之為多頻 信號，又因它采用從八種單音頻信號的頻率中任意抽出兩種進行組合來進行編 碼，姑稱為雙音多頻信號。雙音多頻信號又稱之為八中取二的編碼技術。目前，通常采用的用于組合的頻率為697Hz、 770Hz、 852Hz、 941Hz、 1209Hz、 1336Hz、 1477Hz和1633Hz這八種。用這八種頻率可形成十六種不同的單音頻信 號的組合，從而代表十六種不同的數字或功能鍵，具體組合如表l所示。<table>table see original document page 5</column></row><table>由于數字號碼最大傳輸速度為每秒10個，即一個數字號碼占100ms時間片。且在100ms時間片內雙音多頻信號持續不少于45ms且不多于55ms的時間。因此， 典型的雙音多頻信號頻率范圍是700 ~ 1700Hz。根據Nyquist這種采樣理論可知， 采樣頻率應該大于3400hz。而雙音多頻信號一般采用與語音相同的傳輸鏈路， 同時為了減少碼元間干擾，因此實際檢測中 一般選取8000Hz作為采樣頻率，取 50ms作為雙音多頻信號的標準持續時間，那么每個信號含400個點的信息和400 點的間隔。若以100個點為一幀檢測，那么400個點的信息將會連續檢測到4次， 考慮到首尾的截斷效應，選取合適的閾值，連續檢測的次數不低于3次。在實際檢測中為降低時間復雜度，通常只需檢測已知的八個頻點，為此一 般采用Goertzel這種表達離散傅立葉變換的簡化算法計算相應八個頻點的頻點 幅度值，并根據國際規定的電氣標準作為判斷依據，可以準確地檢測出比較純 凈的雙音多頻信號，做到沒有漏檢測，但是很難避免誤檢測而將非雙音多頻信 號誤檢測為雙音多頻信號。比如在正常的通話中或背景存在較強音樂的情況下 經常有誤檢測產生，統計結果為普通三分鐘音樂有約十個誤檢測產生。播放音 樂的不同會得到不同數量的誤檢測。這些誤檢測雖然次數不多，但是嚴重干擾 正常的工作，比如普通通話中的誤檢測會影響通話質量，如果誤檢測在雙音多 頻自動控制系統工作時產生，還會導致錯誤的控制。另外，通過分析誤檢測產生時的音樂信號可知，該音樂信號的語譜圖所揭 示的頻譜幅度分布和信號持續時間長度，與純凈的雙音多頻信號是非常相似的， 也就是說，采用現有技術只能避免漏檢測，而無法避免誤4企測，存在誤檢測的 原因在于，現有技術對雙音多頻信號的檢測過于粗糙、判決機制過于簡單。具 體來說，公開號為CN1816164的專利申請存在以下不足該專利申請針對噪音 下的信號音進行檢測，實質是為了避免漏檢測，而并未提出針對誤檢測的解決 方案。公開號為US2007116242的專利申請存在以下不足該專利申請的判決機 制主要采用了頻域中頻點幅度值的幅度關系以及時域中的過零率方法來進行判 決，由于頻域的判決和時域的判決完全孤立，不能全面的反映內在聯系，因此 判決機制不夠精細。綜上所述，目前針對誤檢測，并沒有有敢的解決方案，也 就是說，采用現有技術，經常將非雙音多頻信號^r測為雙音多頻信號。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的主要目的在于提供一種雙音多頻信號抗誤檢測的系統， 能有效地檢測出雙音多頻信號，提高了檢測的準確性。從而避免了將非雙音多 頻信號檢測為雙音多頻信號的誤檢測。本專利技術的另一目的在于提供一種雙音多頻信號抗誤檢測的方法，能有效地 檢測出雙音多頻信號，提高了檢測的準確性。從而避免了將非雙音多頻信號檢 測為雙音多頻信號的誤才企測。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的一種雙音多頻信號抗誤檢測的系統，該系統包括音頻數據采集單元、時 域能量計算單元、頻域能量計算單元、能量關系建立單元和判決單元；其中，音頻數據采集單元，用于將所采集音頻數據中的時域樣點輸入所述時域能 量計算單元；以及將所采集音頻數據中的頻域樣點輸入所述頻域能量計算單元；時域能量計算單元，用于計算所述音頻數據的時域能量； 頻域能量計算單元，用于計算所述音頻數據的頻域能量； 能量關系建立單元，用于獲取并根據所述音頻數據的時域能量以及所述音頻數據的頻域能量，建立所述音頻lt據的時域能量與所述音頻凄t據的頻域能量的能量關系；判決單元，用于獲取并根據所述建立的能量關系，完成對所述音頻數據是 否為雙音多頻信號的判決。其中，所述判決單元用于判斷所述建立的能量關系是否滿足預設的第一閥 值，如果是，則判決出所述音頻數據為雙音多頻信號；否則，判決出所述音頻 數據為非雙音多頻信號。其中，該系統還包括至少一個音頻數據緩沖單元，用于接收并緩沖不同通 道的音頻數據，以支持至少一個通道的處理；所述音頻數據采集單元，進一步 用于根據所述音頻數據相對應的通道號，將所述音頻數據輸入到與所述通道號 相對應通道的音頻數據緩沖單元。其中，所述音頻數據緩沖單元，進一步用于對接收到的當前標記有雙音多 頻信號標識的音頻數據，以及當前標記有非雙音多頻信號標識的音頻數據進行統計，并將統計結果反饋給所述判決單元；所述判決單元，進一步用于判斷所 述統計結果是否等于預設的第二閥值，如果是，則判決出所述音頻數據為雙音 多頻信號；否則，判決出所述音頻凝:據為非雙音多頻信號。 一種雙音多頻信號抗誤檢測的方法，該方法包括以下步驟A、 音頻凄t據采集單元將所采集音頻數據中的時域樣點輸入時域能量計算 單元，以計算出所述音頻數據的時域能量；音頻數據采集單元將所采集音頻數 據中的頻域樣點輸入頻域能量計算單元，以計算出所述音頻數據的頻域能量；B、 能量關系建立單元獲取并根據所述音頻數據的時域能量以及所述音頻 數據的頻域能量，建立所述音頻數據的時域能量與所述音頻數據的頻域能量的 能量關系；C、 判決單元獲取并根據所述建立的能量關系，完成對所述音頻數據是否 為雙音多頻信號的判決。其中，步驟A中，所述計算音頻數據的時域能量所采用的計算公式為時域能量=|^2(^;其中，x()為所述所采集音頻翁:據中的時域樣點；為時域樣點的序號；w為時域樣點的總個數；步驟A中，所述計算音頻數據的頻域能量所采用的計算公式為W—1頻域能量=￡|1(|2;其中，Z(W為所述所采集音頻教:據中的頻域樣點；*為頻域樣點的序號；w為頻域樣點的總個數。其中，步驟B中，所述建立音頻數據的時域能量與音頻數據的頻域能量的 能量關系所采用的計算公式為W-l i W—1丄》Z(I其中，x()為所述所采集音頻數據中的時域樣點；為 時域樣點的序號；W為時域樣點的總個數；Z(A:)為所述所采集音頻數據中的頻域樣點；A為頻域樣點的序號；w為頻域樣點的總個數。其中，步驟C具體為在所述判決單本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙音多頻信號抗誤檢測的系統，其特征在于，該系統包括：音頻數據采集單元、時域能量計算單元、頻域能量計算單元、能量關系建立單元和判決單元；其中，　音頻數據采集單元，用于將所采集音頻數據中的時域樣點輸入所述時域能量計算單元；以及將所采集 音頻數據中的頻域樣點輸入所述頻域能量計算單元；　時域能量計算單元，用于計算所述音頻數據的時域能量；　頻域能量計算單元，用于計算所述音頻數據的頻域能量；　能量關系建立單元，用于獲取并根據所述音頻數據的時域能量以及所述音頻數據 的頻域能量，建立所述音頻數據的時域能量與所述音頻數據的頻域能量的能量關系；　判決單元，用于獲取并根據所述建立的能量關系，完成對所述音頻數據是否為雙音多頻信號的判決。

【技術特征摘要】
1、一種雙音多頻信號抗誤檢測的系統，其特征在于，該系統包括音頻數據采集單元、時域能量計算單元、頻域能量計算單元、能量關系建立單元和判決單元；其中，音頻數據采集單元，用于將所采集音頻數據中的時域樣點輸入所述時域能量計算單元；以及將所采集音頻數據中的頻域樣點輸入所述頻域能量計算單元；時域能量計算單元，用于計算所述音頻數據的時域能量；頻域能量計算單元，用于計算所述音頻數據的頻域能量；能量關系建立單元，用于獲取并根據所述音頻數據的時域能量以及所述音頻數據的頻域能量，建立所述音頻數據的時域能量與所述音頻數據的頻域能量的能量關系；判決單元，用于獲取并根據所述建立的能量關系，完成對所述音頻數據是否為雙音多頻信號的判決。2、 根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述判決單元用于判斷所述 建立的能量關系是否滿足預設的第一閥值，如果是，則判決出所述音頻數據為 雙音多頻信號；否則，判決出所述音頻數據為非雙音多頻信號。3、 根據權利要求2所述的系統，其特征在于，該系統還包括至少一個音頻 數據緩沖單元，用于接收并緩沖不同通道的音頻數據，以支持至少一個通道的 處理；所述音頻數據采集單元，進一步用于根據所述音頻數據相對應的通道號， 將所述音頻數據輸入到與所述通道號相對應通道的音頻數據緩沖單元。4、 根據權利要求1至3中任一項所述的系統，其特征在于，所述音頻數據 緩沖單元，進一步用于對接收到的當前標記有雙音多頻信號標識的音頻數據， 以及當前標記有非雙音多頻信號標識的音頻數據進行統計，并將統計結果反饋 給所述判決單元；所述判決單元，進一步用于判斷所述統計結果是否等于預設 的第二閥值，如果是，則判決出所述音頻數據為雙音多頻信號；否則，判決出 所述音頻數據為非雙音多頻信號。5、 一種雙音多頻信號抗誤檢測的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A、 音頻lt據采集單元將所采集音頻數據中的時域樣點輸入時域能量計算 單元，以計算出所述音頻數據的時域能量；音頻數據采集單元將所采集音頻數 據中的頻域樣點輸入頻域能量計算單元，以計算出所述音頻凄t據的頻域能量；B、 能量關系建立單元獲取并根據所述音頻數據的時域能量以及所述音頻 數據的頻域能量，建立所述音頻數據的時域能量與所述音頻lt據的頻域能量的 能量關系；C、 判決單元獲取并根據所述建立的能量關系，完成對所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃志宏，
申請(專利權)人：中興通訊股份有限公司，
類型：發明
國別省市：94[中國|深圳]