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如何用單片機實現FSK來電顯示解碼

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2011-4-11

原理:
    此項目的關(guan) 鍵是,FSK是連續相位的,且高電平與(yu) 低電位的頻率不成倍數關(guan) 係(1200Hz與(yu) 2200Hz).采用測量脈衝(chong) 寬度的話不容易確定上升沿與(yu) 下降沿.理論上用A\D轉換後的幅值對時間查表可確定上升下降沿,但軟硬件太複雜,還不如買(mai) 成品fsk解調IC.我采用的辦法是測量脈衝(chong) 寬度,因為(wei) 數據是異步串行通訊方式,由1到0的下降沿來確定時鍾,即由1200hz到2200hz的改變來確定,關(guan) 鍵是1200到2200的改變是任意相位的,而不是從(cong) 0相位開始.說明白點,用單片機不停測脈衝(chong) 寬度,先是1200的寬度,突然來了個(ge) 脈衝(chong) 寬度在1200與(yu) 2200之間,這說明下降沿在這個(ge) 脈衝(chong) 內(nei) 的某個(ge) 時間,怎麽(me) 確定這個(ge) 時間呢?經過我周密計算 :--) ,公式如下,
    T(下降沿距當前時間)=[ T(這個(ge) 脈衝(chong) 時間) - T(2200hz脈衝(chong) 寬度) ] x 2.2
有了起始位的下降沿,檢測1200Hz,2200Hz對你們(men) 來說就容易了吧?

資料:
電話主叫號碼信息的識別及實現
----主叫號碼信息識別及傳(chuan) 送(CID,Calling Identity Delivery),是指交換機將主叫用戶的主叫號碼及呼叫的日期、時間等信息傳(chuan) 送給被叫用戶,由被叫號用戶的主叫號碼顯示器將信息顯示出來並存儲(chu) 。以便用戶摘機前就知道到底誰打電話來,或外出回來後查閱誰來過電話。它是由具有主叫號碼信息識別服務功能的交換機與(yu) 具有主叫號碼顯示服務功能的終端相配合來實現,在終端上可以顯示主叫電話機的號碼、呼叫時間等信息。
一、CID技術產(chan) 生背景

----美國貝爾通信研究室(BELLCORE)首先引入話音頻帶數據通信的調製解調方式來實現CID業(ye) 務,並在1990年提出了相關(guan) 技術建議(TR-TS-000031,ISUE3,1990年1月),該建議經過多次修改後被稱為(wei) Bell202建議。數據傳(chuan) 送采用了移頻鍵控(FSK)方式,通常稱為(wei) 移頻鍵控方式。
與(yu) 此同時,歐洲以瑞典為(wei) 代表的研究機構為(wei) 能在自己生產(chan) 的交換機上方便地實現主叫號碼傳(chuan) 送(Calling Number Delivery)業(ye) 務,電話終端與(yu) 交換機之間采用雙音多頻號碼傳(chuan) 送方式作為(wei) 解決(jue) 方案,通常稱為(wei) 雙音多頻方式。

----經過多年的研究和發展,許多國家認為(wei) 移頻鍵控方式有較好的發展前景,紛紛以此為(wei) 基礎來製定本國的標準。到目前為(wei) 止,采用移頻鍵控方式的國家和地區有美國、加拿大、比利時、英國、西班牙、日本、新加坡和中國等。


類別 移頻鍵控方式 雙音多頻方式
傳(chuan) 送速度 約1200bit/s 約12.5字符/s**
規定時間內(nei) 的信息量
(字符) 最多約600 最多約38
字符集 ASCII 隻能是數字及少數字符
傳(chuan) 送可靠性 高 較高
應用 廣泛 較少

表1 移頻鍵控方式與(yu) 雙音多頻方式的比較
*雙音頻40ms發送,間隔40ms

二、CID業(ye) 務功能電話網上開展CID業(ye) 務,必須考慮各方權益。主叫用戶可以根據自己的意願在一定權發內(nei) 控製是否向被叫用戶傳(chuan) 送自己的號碼。被叫用戶在登記主叫信息顯示權限後,交換機應向被叫用戶傳(chuan) 送主叫信息。

1、主叫用戶叫信息顯示權限

----主叫用戶主叫信息顯示權即主叫用戶是否允許向被叫用戶顯示主叫信息。
----作為(wei) 主叫用戶,發出呼叫時可以有允許CID和限製CID兩(liang) 種選擇。

(1)允許顯示
主叫用戶的一切正常撥號,均為(wei) 允許CID的呼叫,應向被叫用戶所在終端交換機傳(chuan) 送主叫信息。這類用戶也可以要求在某次呼叫時不向被叫用戶顯示主叫信息,這時需要在該次呼叫撥號之前加撥一標誌號碼(如**,發端交換機收到**後,判別定為(wei) 該次呼叫的CID業(ye) 務被限製,送出限製標誌,終端交換機不將該次呼叫的主叫號碼送到被叫終端設備。

(2)限製顯示
主叫用戶的一切正常撥號,均為(wei) 限製CID的呼叫,其主叫號碼不送到被叫用戶終端設備。這類用戶也可以要求在某次呼叫時向被叫用戶顯示主叫號碼,這時需要在該次呼叫撥號之前加撥一標誌號碼(如**,發端交換機收到**後,判定為(wei) 該次呼叫的CID業(ye) 務被允許,送出允許標誌,終端交換機將該谘和叫的主叫號碼送到被叫終端設備。

----無論主叫是允許CID用戶還是限製CID用戶,當呼叫的對方是110,119,120,122等特服終端時,其主叫號碼一定要傳(chuan) 送到被叫終端上。

2、被叫用戶主叫信息顯示權限

被叫用戶主叫信息顯示權限即被叫用戶能否顯示主叫信息。

(1)用戶登記主叫信息顯示權限
用戶登記了主叫信息顯示權限後,在作為(wei) 被叫用戶時,終端交換機應向用戶傳(chuan) 送相應的顯示信息。
·在一次呼叫有主叫號碼,則顯示“號碼+日期+時間”;
·在一次呼叫中終端交換機沒有收到主叫號碼,則顯示“O”;·在一次呼叫中如果不允許顯示主叫號碼,則顯示“P”。

(2)用戶不登記主叫信息顯示權限
如不登記此權限,交換機不向此用戶發送任何信息。

三、CID業(ye) 務的基本技術

----采用移頻鍵控傳(chuan) 送方式的交換機應具備與(yu) 該方式有關(guan) 的硬件環境,以及數據處理和傳(chuan) 送所必要的軟件環境。

1、主叫號碼及標誌在局間的傳(chuan) 送

----主叫號碼信息顯示是由終端交換機傳(chuan) 給被叫用戶終端設備的,因此終端交換機應能順利得到主叫方號碼,這就要求發端交換機將主叫號碼等信息通過局間信令係統(如七號信信)傳(chuan) 送給終端交換機,隨主叫號碼一起傳(chuan) 送的還有一個(ge) 標誌碼,表示主叫方的意願。如“X”表示主叫號碼可以傳(chuan) 送給被叫用戶;“Y”表示主叫碼不願意傳(chuan) 送給被叫用戶。

2、主叫信息從(cong) 終端交換機到用戶的傳(chuan) 送

----終端交換得到主叫號碼信息後,根據被叫用戶特征以及主叫用戶標誌碼來控製主叫號碼信息的傳(chuan) 送,可以有下列幾種處理方式:
·被叫是未申請CID服務的用戶時,不傳(chuan) 送任何信息;
·被叫是CID用戶時,主叫標誌是“Y”時,傳(chuan) 送“P”;
·被叫是CID用戶時,主叫標誌是“X”時,傳(chuan) 送“主叫號碼+時間+日期”;
·被叫是110,119,120,122等特服用戶時,無論主叫標誌是“X”還是“Y”均傳(chuan) 送主叫號碼的信息。

----終端交換機在傳(chuan) 送主叫號碼信息前,還要根據被叫用戶目前所處的狀態,采用不同的傳(chuan) 送序列和格式。以保證傳(chuan) 送能順利進行。

(1)被叫話機在掛機狀態
對於(yu) 采用移頻鍵控方式的交換機,終端交換機將主叫號碼信息在第一次振鈴和第二次振鈴間隔期間,將主叫號碼信息以移頻鍵控(FSK)的方式傳(chuan) 送給被叫用戶終端設備。

(2)被叫話機處在通話狀態
當被叫用戶登記某些業(ye) 務(如呼叫等待)時,若被叫用戶處在通話狀態下,則終端交換機仍可向被叫用戶傳(chuan) 送主叫信息。

----例如,具有CID功能的用戶乙與(yu) 用戶甲通話時,又有用戶丙呼叫用戶乙,則在用戶乙終端設備上顯示用戶丙的識別信息。

四、CID數據傳(chuan) 送協議

----數字用戶的主叫號碼顯示功能可以采用窄帶ISDN協議來實現,模擬用戶的主叫號碼顯示功能主要采用移頻鍵控、雙音多頻方式。

1、掛機狀態下的數據傳(chuan) 送

----在一次呼叫中若被叫用戶申請了CID業(ye) 務,則終端交換機向該被叫用戶傳(chuan) 送主叫識別信息數據。在數據傳(chuan) 送前或過程中,如果用戶摘機,則傳(chuan) 送停止且呼叫處理正常進行。

2、通話狀態下的數據傳(chuan) 送

----在通話狀態下傳(chuan) 送靈敏據,交換機首先“切斷 ”與(yu) 對端的話音通路,並向被叫用戶傳(chuan) 送提示序列。提示序列由用戶提示音(SAS)和對方終端提示信事情(CAS)組成。用戶提示音的目的是提示用戶有新等待的呼叫,可采和呼叫等待音。電話終端提示信號是用來提示電話終端準備接收數據。

----電話終端收到終端提示信號後就將送受話器靜音以防止近端幹擾,將數據接收器連接到用戶線上,並用應答(ACK)信號響應以通知交換機已準備好。

----交換機收到應答信號後,數據傳(chuan) 送開始,交換機將消息發送給電話終端並在數據傳(chuan) 送一結束就馬上恢複與(yu) 對端的話音通路,同時,恢複話機的話音通路。

----在通話狀態下傳(chuan) 送提示序列和數據期間,交換機應以至少50dB的損耗阻塞與(yu) 對端的話音傳(chuan) 送,防止這些信號到達遠端。

----用戶乙所在的交換機一旦查出他的一個(ge) “瞬斷”(flash)信號或用戶掛機,就停止數據傳(chuan) 送,並按正常接續處理。

----若交換機查出用戶丙或用戶甲掛機,則繼續數據傳(chuan) 送。若用戶乙在15s內(nei) 未對新插入的呼叫進行響應,交換機將釋放新的呼叫。

3、主叫識別信息數據的格式

----主叫識別數據格式有兩(liang) 種;單數據消息格式(SDMF)和複合數據消息格式(MDMF)。前者的結構簡單,可容納的信息內(nei) 容較少,如:呼叫序號、呼叫建立日期和時間及主叫號碼;後者的結構比較複雜,可容納的信息長度較長,除單數據格式內(nei) 容以外還可傳(chuan) 主叫用戶的姓名等。

(1)單數據消息格式
單數據消息格式由消息頭和消息體(ti) 組成,消息頭由消息類型和消息長度組成,它們(men) 均為(wei) 8bit。消息類型的值用來識別消息的特征。消息長度指明後麵所跟的消息字的長度。消息體(ti) 包括交換機需傳(chuan) 給終端用戶的消息,消息體(ti) 可容納1255個(ge) 8bit的消息字。每個(ge) 字用8bit帶校驗位的7位編碼字符集表示。

(2)複合數據消息格式
與(yu) 單數據格式一樣,複合數據消息格式由消息體(ti) 組成。不同的是,複合數據的消息體(ti) 由一個(ge) 或多個(ge) 小的消息(稱為(wei) 參數消息0組成,參數消息同樣具有參數頭和參數體(ti) 。參數頭包括參數類型和參數長度,它們(men) 均為(wei) 8bit。參數類型值用來識別後續參數字。參數長度指明參數體(ti) 中參數字的數目。複合數據消息格式允許不同特征產(chan) 生的不同消息在同一個(ge) 幀中傳(chuan) 送。

(3)消息幀格式
一個(ge) 完整消息幀由信道占用信號和9或0標誌信號、數據信息和校驗字組成。信道占用信號和標誌信號的目的是提示電話終端準備接收數據。校驗字是用作差錯檢查。
·信道占用信號:由一組300個(ge) 連續的“0”和“1”交替的位組成,其第一個(ge) 比特為(wei) “0”,最後一個(ge) 比特為(wei) “1”。在通話狀態下,信道占用信號不發送。
·標誌信號:由180個(ge) (在掛機狀態下)或80個(ge) (在通話狀態下)標誌位(邏輯“1”)組成。
·標誌位;由0~10個(ge) 邏輯“1”組成。
·每個(ge) 數據字之前先行一位“0”作為(wei) 起始位,在最後加一位“1”作為(wei) 結束位。每個(ge) 數據字的最低位先發送。這樣,實際每個(ge) 字占10bit,即1PXXXXXXX0(P為(wei) 奇偶校驗位)。數據傳(chuan) 送時,信道占用信號發送後接收標誌信號。

(4)數據定義(yi)
a.消息類型字
消息類型字的值(16進製數表示)從(cong) 00~FF可定義(yi) 256種不同特征的消息,見表2。


值 含義(yi) 數據消息類型
00000100 主叫號碼傳(chuan) 送信息 單數據格式
10000000 呼叫建立 複合數據格式
其它 備用 備用

表2 消息類型定義(yi)

b.消息長度字
消息長度字為(wei) 消息體(ti) 中消息字的數目。用16進製數表示,值從(cong) 00~FF。
c.參數類型字
參數類型字的值(16進製表示)從(cong) 00~FF可定義(yi) 256種不同特征的參數,見表3。


值 含義(yi)
00000001 呼叫時間
00000010 主叫號碼
00000100 無主叫號碼
00000111 主叫姓名
00001000 無主叫姓名
其它 備用

表3 參數類型定義(yi)


d.參數長度字
參數長度字為(wei) 參數體(ti) 中參數字的數目。用16進製數表示,值從(cong) 00~FF。
e.消息字和參數字

1.單數據消息格式消息字有以下各項:
·日期、時間(月、日、時、分)用ASCII字符表示,共8個(ge) 字節;
·主叫號碼(如果允許顯示)用ASCII字符表示;
·如果不允許顯示主叫號碼,將傳(chuan) 送字符“P”;
·當終端交換機無法得到主叫號碼時,將傳(chuan) 送字符“O”。
單數據消息格式消息按消息類型(如:04H)、消息長度、消息字、月、日、時、分、主叫號碼(“O”或“P”)順序排列組成。

2.複合數據消息格式參數字有以下各項:
·日期、時間(月、日、時、分)用ASCII字符表示,共8個(ge) 字符;
·主叫叫碼用ASCII字符表示;
·無主叫號碼用字符“P”或“O”表示;
·主叫姓名用ASCII字符表示。
·無主叫姓名用ASCII字符表示,用字符“P”或“O”表示。

----複合數據消息格式消息體(ti) 一般按消息類型(如08H)、消息長度、參數消息(日期、時間)、參數消息(主叫號碼或“O”或“P”)的順序排列組成。

----所有的消息字和參數字都有奇偶校驗位(即比特位7),采用奇校驗方式。

(5)差錯檢查
發送器按一定的算法計算出消息的校驗字並附加到消息後麵。接收器在收到消息幀後重新計算出校驗字並與(yu) 收到的校驗字相比較。若兩(liang) 值相同則消息正確收到。校驗字的算法是將消息數據(即單數據格式的消息類型字,消息長度字和消息數據字;複合數據格式的消息類型字,消息長度字,所有的參數類型字,所有的參數長度字和所有的參數數據字)按256-模求和取補來得到校驗字。

4、交換機端的物理層數據傳(chuan) 送電參數

(1)移頻鍵控數據要求
·調製方式:相位連續二進製移頻鍵(B移頻鍵控)
·邏輯1:**
·邏輯0:**
·載波電平;標準600(測試終端的環路入口電平為(wei) **)
·載波純度;信號(200~4000Hz)的總失真功率電平至少低於(yu) 信號功率電平30dB。
·傳(chuan) 輸速率:
·數據傳(chuan) 送方式:二進製製異步串行方式
·源內(nei) 阻及縱向平衡度應符合話音傳(chuan) 送的要求。

(2)信令
1、用戶提示音
·信事情音頻率:
·諧波失真:
·時間結構:
·信號電平:

2、電話終端提示信號的特征
·雙音多頻信號為(wei) :
低頻音:
高頻音:
·單音電平:
·持續時間:
·純度:信號(200~4000Hz)的總失真功率電平應至少低於(yu) 每一個(ge) 單音功率電平30dB。

3、應答信號的接收能力
·頻率:在通話狀態下雙音多頻“D”(941,1633Hz)
·信號頻率允差:
·持續時間:
·信號電平:-4~-23dBm

五、我國CID的狀況

----目前,我國已具備程控交換機開放多種新業(ye) 務的條件:首先有發達的公眾(zhong) 通信網絡基礎。其次有先進的傳(chuan) 輸技術和交換技術,再有社會(hui) 需求的增長和提高。

----這幾年來我國電信網絡基礎建設發展很快,電話普及率逐年提高。調查顯示,用戶迫切需要利用電話來傳(chuan) 遞更多的信息,其中包括主叫信息的顯示等。

----我國的一些廠家也開發一些CID產(chan) 品,已經投放國內(nei) 市場的有帶主叫識別信息顯示功能的電話機和電話外接顯示器,它們(men) 能夠接收交換機傳(chuan) 送的單數據格式和複合數據格式的主叫識別信息。其中,在掛機關(guan) 狀態下,能正確接收和顯示主叫識別信息的話機為(wei) CID-I類話機;在掛機和通話兩(liang) 種狀態下能接收和顯示主叫識別住處的話機為(wei) CID-II類話機。現在,主叫識別信息顯示的內(nei) 容是單數據消息格式。如果顯示的內(nei) 容為(wei) 複合數據消息格式就需要另加數據庫(用漢字顯示),話機要帶漢字庫,成本高。如果用拚音,由於(yu) 漢字同音字較多,有時顯示的意義(yi) 不明。

----我國生產(chan) 的交換機已具備移頻鍵控方式傳(chuan) 送CID信息的能力 ,如上海貝爾、NEC、大唐和華為(wei) 等廠家生龍活虎的交換機已經具備CID功能。目前我國隻有幾個(ge) 城市開放了CID業(ye) 務,並取得了較好的經濟效益和社會(hui) 效益。祥明在我國開展CID業(ye) 務具有廣闊前景。



chenluck 發表於(yu) 2002-10-16 23:38

****來電顯示格式說明****

單數據消息格式: 呼叫序號,呼叫建立的日期及時間,主叫號碼.
複合數據消息格式: 呼叫序號,呼叫建立的日期及時間,主叫號碼和姓名等
  複合數據消息說明示例字符串如下:
      55H 55H AAH AAH 55H 55H 55H
      80H 16H 01H 08H 30H 33H 31H 37H 31H 36H 35H 36H 02H 0AH 32H 31H 35H 36H 34H 33H 30H 31H 34H 34H
      BAH
  數據分析:
     1.同步引導字符: 55H 55H AAH AAH 55H 55H 55H,為(wei) 150個(ge) 0/1相間的波形
    2.數據消息格式標識符: 80H表示複合數據消息格式
                           04H表示單數據消息格式
    3.總數據長度: 16H 從(cong) 其後的第一個(ge) 字符到BCC字符之前(不包括BCC)的所有字符的總長度。
    4.第一個(ge) 消息: 01H 08H 30H 33H 31H 37H 31H 36H 35H 36H
            01H--消息類型,呼叫時間
            08H--參數長度
            30H--36H為(wei) 03171656的時間串,表示3月17日16時56分
    5.第二個(ge) 消息: 02H 0AH 32H 31H 35H 36H 34H 33H 30H 31H 34H 34H
            02H--消息類型,主中號碼
            0AH--參數長度
            32H--34H為(wei) 電話號碼2156430144
    6.BCC校驗字:BAH 為(wei) 所有字符的(所有帶下劃線的)按256的模求和取補
 
  單數據消息示例字符串如下:
      55H 55H AAH AAH 55H 55H 55H
      04H 12H 30H 33H 31H 37H 31H 36H 35H 36H  32H 31H 35H 36H 34H 33H 30H 31H 34H 34H
      BAH
    1.同步引導字符: 55H 55H AAH AAH 55H 55H 55H,為(wei) 150個(ge) 0/1相間的波形
    2.數據消息格式標識符: 80H表示複合數據消息格式,
                04H表示單數據消息格式
    3.總數據長度: 12H 從(cong) 其後的第一個(ge) 字符到BCC字符之前(不包括BCC)的所有字符的總長度。
    4.時間串:30H 33H 31H 37H 31H 36H 35H 36H
            30H--36H為(wei) 03171656的時間串,表示3月17日16時56分
    5.來電號碼:32H 31H 35H 36H 34H 33H 30H 31H 34H 34H
            32H--34H為(wei) 電話號碼2156430144
    6.BCC校驗字:BAH 為(wei) 所有字符的(所有帶下劃線的)按256的模求和取補

   雙音頻傳(chuan) 送
        啟動方式: 振鈴  反極 或無啟動信號
        開始字符:A B C D * # 當中的一個(ge)
        結束字符:A B C D * # 當中的一個(ge)
        消息數據:隻傳(chuan) 送電話號碼。沒有校驗碼
##
chenluck 發表於(yu) 2002-10-16 20:30
##
****用單片機的IO口發送來電顯示的FSK信號****

大夥(huo) 說了半天都沒有說到點子上,不過想通以後確實是很簡單呀!電路是這樣,程序也是這樣!因為(wei) 使用的是FSK信號,所以不怕失真(指的是幅度),隻要頻率是對的,方波也可以用呀!

硬件:  IO ----||----  信號輸出
時序:
      ---     -   -     ---   -   -
         |   | | | |   |   | | | | |
         |   | | | |   |   | | | | |_
          ---   -   ---     -   -
     |   0   |   1   |    0  |   1   |

Tags:單片機,來電顯示解碼,FSK解碼,FSK  
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