专利名称：改善通信接收机存储话音消息可感觉质量的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信接收机，具体涉及改善在衰落信号环境下在无线通信接收机中存储的话音消息的可感觉质量的装置。
在本技术领域中，具有话音消息传送能力的选呼接收机(无线寻呼机)是众所周知的。实时话音无线通信诸如无线话音寻呼中固有的缺陷在于在稍微离开发射源的区域即“边缘”区域，以及在具有来自高层建筑的阴影的区域内，信号的接收受到多径信号衰落的损害。在接收机处在车辆中移动的情况下(对于无线寻呼机来说是一种正常的情况)，典型的多径衰落的特征在于短暂、例如小于1毫秒，深度信号衰落。这种深度衰落典型地位于相当好的信号强度的较长期间例如1百毫秒的两侧。当在这种衰落信号环境中收听一个话音消息时，在所接收的声音中会感到短暂的噪涌，这种噪涌是烦人的，并能降低可感觉的质量以及话音消息的可懂度。
数字技术最近的发展已使为无线寻呼接收机增加话音存储能力在经济上是可行的。话音存储区允许话音消息被数字化并存储在选呼接收机的数字存储器中，以便立即查询和由想要听到该话音消息的用户再次重放。遗憾的是，反常的无线寻呼接收机即使是那些具有新话音存储特性的寻呼接收机一直遭受到由衰落无线信号环境导致的音烦噪涌的干扰。
鉴此，现在需要在衰落无线信号环境中改善所接收的话音消息的可感觉质量的方法和装置。这种在可感觉质量方面的改善对具有话音存储能力的寻呼机将是特别需要的，因此必然要花费较高的代价进行制造，从而可能根据用户的期望祈求较高的性能。
本发明的一个方面是提供一种用于改善由具有话音存储能力和在衰落信号环境中工作的无线通信接收机在射频信号中接收的话音消息的可感觉质量的装置。该装置包括一个与无线通信接收机连接的监视器，用于在话音消息的相邻各部分的接收间隔期间重复地监视接收的射频信号的质量指示。该装置还包括一个与监视器连接的选择存储单元，用于在具有高于一预定阈值的射频信号质量指示的接收间隔期间，有选择地存储仅在以后重放的那些话音消息的部分。
本发明的另一个方面是提供一种选呼接收机，它包括一个接收器单元，用于接收射频信号和解调该射频信号中传送的话音消息，以及一个与该接收器单元连接的译码器，用于对在射频信号中传送的选呼地址进行译码。所述选呼接收机还包括一个与接收器单元连接的处理器，响应译码器用于处理所接收的话音消息，以及一个与该处理器连接的存储器单元;用于存储处理过的话音消息。所述选呼接收机还包括一个与存储器单元连接用于可闻的重放话音消息的输出单元，和与处理器连接用于在衰落信号环境中接收时改善话音的可感觉质量的装置。所述装置包括一个与接收机单元连接的监视器，用于在话音消息的相邻各部分的接收间隔期间重复地监视接收的射频信号的质量指示。该装置还包括一个与监视器和存储器单元连接的选择存储单元，用于在具有高于一预定阈值的射频信号质量指示的接收间隔期间有选择地存储仅在以后重放的那些话音消息的部分。
图1是按照本发明优选实施例的一个寻呼系统的电气方框图。
图2是按照本发明优选实施例的选呼接收机的电气方框图。
图3是按照本发明优选实施例的选呼接收机的话音存储操作的流程图。
图4是按照本发明优选实施例的选呼接收机的话音重放操作的流程图。
图5是描述按照本发明优选实施例的选呼接收机的操作的寻呼系统中各种信号包络的示意图。
参考
图1，按照本发明优选实施例的寻呼系统100的电气方框图包括一个寻呼控制器102，用于对选呼消息格式化和控制该选呼消息的传送。寻呼控制器102最好具有至少一个电话端口110，用于与以本领域公知方式与公共电话交换网接口以便接收寻呼呼叫。此外，也可以有一个本地接口，用于寻呼呼叫和消息的直接本地输入。
寻呼控制器102最好通过电话线106耦合到寻呼发射机104、用以发送寻呼和控制信息给该寻呼发射机104。可以理解，其他耦合装置诸如无线链路或专用线路也可以使用，以耦合寻呼控制器102与寻呼发射机104。寻呼发射机104通过无线链路与选呼接收机108耦合，用以发送包括模拟话音消息的信息给选接收机108。最好该寻呼控制器102是类似于由伊利诺斯州绍姆堡市的莫托罗拉公司制造的型号为E09PED0552 PageBrdge 的寻呼端机。寻呼发射机104最好类似于由莫托罗拉公司制造的型号为C73 PURC 5000 的发射机。可以理解，对于寻呼控制器102和寻呼发射机104来说，在可以使用其它类似的设备。
在寻呼系统100的一个典型操作期间，呼叫者发出一个电话呼叫给电话输入110并识别将向其发送信号的选呼接收机108。如果呼叫者已识别选呼接收机108具有话音消息能力，寻呼控制器102将提示该呼叫者在适当的时间输入话音消息。然后，寻呼控制器102以本领域公知的方式将一个与被识别选呼接收机108相应的选呼地址连同所述话音消息一起发送给寻呼发射机104。随后，寻呼发射机104利用多种公知的寻呼协议中的任何一种例如戈莱(Golay)序列码将该选呼地址和话音消息发送给选呼接收机108。响应选呼接收机108中的一个接收机接收所述选呼地址和发现该选呼地址与预编程的地址相符，相应的选呼接收机108提醒该用户，并可闻地再现接收的话音消息。另外，在本发明的优选实施例中，当选呼接收机108具有话音存储能力时，该话音消息首先由选呼接收机108存储。然后，如将在下面描述的，提醒该用户并能重放所存储的话音消息。
参考图2，按照本发明优选实施例的选呼接收机108的电气方框图包括一个天线202，用于截获由寻呼发射机104发射的射频信号。一个接收器204，与天线202连接，用于接收和解调所截获的射频信号。一个译码器206，连接到接收器204，用于对解调的地址进行解码。一个微处理器208，例如莫托罗拉公司制造的MC68HC05C8或C11系列微计算机，也耦合连接到接收器204，用于读取接收的信号强度指示器(RSSI)203以确定接收的信号功率。RSSI203最好是一个常规的、快速响应时间例如125微秒的AM解调器，它提供一个与接收器204的中频(IF)级的包络幅度相对应的输出电压。
微处理器208与译码器206连接，用于接收指示地址已被译码的控制信号，该微处理器208还通过总线211与一个RAM(随机存取存储器)210连接，用于存储寻址选呼连接机108的恢复信息。RAM210包括话音消息存储单元220、222、224和226，用于存储数字化的话音消息。RAM210与一个模拟/数字(A/D)转换器205连接，该A/D转换器与接收器204连接，用以对由该接收器204解调的话音消息部分进行数字化。RAM210还与一个数字/模拟(D/A)转换器207连接，用于从数字化话音消息部分产生模拟信号，以便重放。A/D和D/A转换器205、207按照本领域公知的转换技术如脉冲编码调制(PCM)，连接可变斜率增量调制(CVSD)或矢量和激励线性预测编码(VSELP)转换工作。该D/A转换器207的输出连接到一个输出单元214，用于以声响重现该话音消息。A/D转换器205和D/A转换器207再经总线211与连接微处理器208连接，以便由级处理器208控制。
用户控制器216连接到总线211，用于允许用户命令微处理器208执行本领域普通技术人员公知的选呼接收机操作。该用户控制器216典型地包括各种控制开关例如开启/关闭控制按钮、功能控制等等。一个提醒发生器212也经总线211连接到微处理器208，当被译码的地址与一预先编入选呼接收机108的选呼地址234相符时，提供一个可闻或有触觉的提醒给用户，并且一个伴随的话音消息被全部地处理和被有选择地存储在RAM210中。
选呼地址234被设置在经总线211与微处理器208连接的ROM(只读存储器)218中。ROM218还包括一个选择存储单元件228，用于向微处理器208提供指令，以便通过根据本发明优选实施例的A/D转换器205和RAM210有选择地控制话音消息的数字化和存储。ROM218还包括一个声音再生单元232，用于提供指令给微处理器208，经RAM210、D/A转换器207、和输出单元214控制话音消息的再生。有利的是，除了有关RSSI203的很小的额外费用之外，按照本发明优选实施例的选呼接收机108的实施与具有普通话音存储的选呼接收机的实施相比其费用基本上没有额外的增加。
可以理解，ROM218的功能也可由其他类型的非易失性存储器例如可编程ROM(PROM)、电可擦除PRM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)等来实现。还可以理解，译码器206、微处理器208、A/D转换器205、D/A转换器207以及ROM218可以在一个或多个邻接的集成电路上从功能上被整体或部分地组合在一起。
参考图3，按照本发明优选实施例的选呼接收机108的话音存储操作为流程图从微处理器208确定译码器206已对与选呼地址234相符的地址译码开始(步骤302)。作为响应，微处理器208访问选择存储单元228，并在下一个的预定时间间隔内监视(步骤304)RSSI203，该时间间隔典型地等于所使用的A/D转换方法的取样时间，同时，话音消息的一部分由接收机204接收和解调。如果在步骤306微处理器208确定RSSI203正指示超过预定阈值，例如一个RSSI对应至少12dB信噪失真(SINAD)，则微处理器208控制(步骤308)A/D转换器205和RAM210对相应的话音消息部分数字化并将其存储在可用的话音消息存储位置220、222、224、226。
另一方面，在步骤306、如果微处理器208确定RSSI203没有指示超过预定阈值，则步骤308被跳过，从累进地存储在RAM210中的数字化的存储的话音消息中有效地删除相应的噪声部分。在任意一种情况下，流程都继续到步骤310，在该步骤微处理机208测试是否整个话音消息已被处理。如果“是”，微处理器208控制提醒发生器212产生(步骤312)一个提醒。如果“否”，则流程返回到步骤304，监视下一个时间间隔。
在上述的方式中，本发明的优选实施例有效地消除了在信号强底低于预定阈值时接收的那部分话音消息。选择相对于信号强度的阈值，低于该信号强度，被接收的话音信号则仅具有勉强的可懂度，当从选择地存储的话音消息部分中再生时，该话音消息的可感觉质量得到了改善。
参见图4，按照本发明优选实施例的选呼接收机108的话音重放操作的流程图400从步骤402用户操作用户控制216选择所存储的话音以便重放开始。作为响应，微处理器208访问(步骤404)声音再生单元232，以控制RAM210、D/A转换器207和输出单元214可闻地再生所选择的存储的话音消息的下一部分。然后，微处理器208检查(步骤406)整个存储的话音消息是否已再生。如果“是”，过程在步骤408结束。如果“否”，流程返回到步骤404，可闻地再生所选择的存储的话音消息的下一部分。
在再生所存储话音消息时，最好不要试图重建原来话音消息的被删除部分。最好也不要试图重建原来话音消息的暂存结构、例如插入等于被删除部分的持续时间的无声间隔，本领域的普通技术人员可以理解，如果需要，上述两种重建或任意一种是能够以支付附加电路复杂性的额外费用实现。
参考图5，寻呼系统100内的各种信号包络的示意图500描述了按照本发明优选实施例的选呼接收机108的操作。在示意图500中，纵轴502表示每个包络的幅度，而横轴504表示时间。第一包络506表示作为初始输入列寻呼系统100的话音消息的两个音节。第二包络508是RSSI203的输出，它表示在衰落信号环境中所接收的信号强度。虚线503表示一个RSSI电平，低于该RSSI电平被接收话音消息将变得基本上不可懂。
第三包络510表示作为由接收器204解调的两个音节。注意，在音节的各部分期间(其中RSSI电平在虚线503之下)，在话音中存在着不希望有的噪涌512，如该第三包络510所示。第四包络514描述了按照本发明优选实施例在被选择地存储之后由选呼接收机108再生的两个音节。请注意，不希望的噪涌512已被消除，从而在话音消息的重放期间改善了可感觉到的话音质量。
这样，本发明提供了一种改善在衰落射频信号环境中接收的话音消息的可感觉质量的方法和装置。对于具有话音存储能力的寻呼机这种可感觉质量的改进已取得了。对于这样的寻呼机，可以便利地实现这种改善，而基本上不需增加制造费用。
权利要求
1.一种用于改善由具有话音存储能力和在衰落信号环境中工作的无线通信接收机(108)在射频信号中接收话音消息的可感觉质量的装置，其特征在于，该装置包括监视装置(203)，与无线通信接收机(108)连接，用于在话音消息的相邻各部分的接收间隔期间重复地监视接收的射频信号的质量指示；和选择存储装置(228)，与所述监视装置(203)连接，用于在具有高于预定阈值的射频信号质量指示的接收间隔期间，有选择性地存储仅在以后重放的那些话音消息的部分。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，监视装置(203)是一个测量射频信号的接收强度以确定射频信号质量指示的装置。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，包括一个转换装置(205)，与无线通信接收机(108)连接，用于把话音消息的各部分转换成数字格式以便存储。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于，还包括再生装置(207)，与选择存储装置(228)连接，用于通过把以数字格式存储的话音消息的各部分转换成模拟声音信号来再生话音消息。
5.一种选呼接收机(108)，其特征在于，包括一个接收器单元(204)，用于接收射频信号和解调传送的话音消息;一个译码器(206)，与接收器单元(204)连接，用于对射频信号中传送的选呼地址进行译码;一个处理器(208)，与接收器单元(204)连接，响应该译码器(206)用于处理所接收的话音消息;一个存储单元(210)，与处理器(208)连接，用于存储所处理的话音消息;一个输出单元(214)，与存储单元(210)连接，用于话音消息的可闻重放;和与处理器(208)连接用于在衰落信号环境中接收时改善话音话音的可感觉质量的装置，该装置包括一个监视器(203)，与接收器单元(204)连接，用于在话音消息的相邻各部分的接收间隔期间重复地监视接收的射频信号的质量指示;和一个选择存储单元(208)，与监视器(203)和存储单元(210)连接，用于在具有高于预定阈值的射频信号质量指示的接收间隔期间有选择地存储仅在以后重放的那些话音消息的部分。
6.根据权利要求5的选呼接收机(108)，其特征在于，监视器(203)是一个测量射频信号的接收强度以确定射频信号质量指示的装置。
7.根据权利要求5的选呼接收机(108)，其特征在于，还包括一个转换器(205)，与接收器单元(204)连接，用于把话音消息的各部分转换成数字式以便存储。
8.根据权利要求7的选呼接收机(108)，其特征在于，还包括一个再生器(207)，它与存储单元(210)和输出单元(214)相连接，用于通过把以数字格式存储的话音消息的各部分转换成模拟声音信号来再生话音消息。
全文摘要
一种用于改善由具有话音存储能力和在衰落信号环境中工作的无线通信接收机(108)在射频信号中接收话音消息的可感觉质量装置。利用监视器在话音消息的相邻各部分的接收间隔期间重复地监视接收的射频信号的质量指示。利用选择存储单元在具有高于预定阈值的射频信号质量指示的接收间隔期间有选择地存储仅在以后重放那些话音消息的部分。
文档编号H04B17/00GK1098832SQ94106170
公开日1995年2月15日 申请日期1994年5月23日 优先权日1993年5月24日
发明者詹姆斯·迈克尔·科巴, 克林顿·C·鲍威尔Ii 申请人:莫托罗拉公司