专利名称：Catv电话通讯系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及有线电话通讯系统，特别是一种建立在闭路电路CATV网络上的电话通讯系统。
在发达国家，对电话的普及领先于对电视的普及，没有电话供求的矛盾，因而未发现利用CATV实现电话通讯功能的系统。在国内，利用CATV实现电话功能的系统已申请专利的有两个一个专利号为86210656，名称为利用CATV系统的呼叫装置。该装置是在中心呼话端设有阻断交流的可选调台阶状直流电压发生器与隔直流的音频收送器，两者相连共用单根传输线通往终端。在每一并联的终端均设有阻断交流的电平选通开关与隔直流的音频收送器，并由电平选通开关控制同一终端音频收送器的通断。另一个专利申请公开号为CN2040284U，名称为利用CATV系统双向通话装置，该装置是在第一种装置基础上，在中心和用户之间增设了双工音频放大器和防窃听装置，使用户之间能模拟双工通话，并不受干扰和窃听。
上述两件装置存在着以下的不足1.通话距离受限，只能限制在楼内或小范围内的无源区;
2.用户之间，中心与用户间需人工转换;
3.同时只能在两用户间通话;
4.只能模拟双工，不能同时发话;
5.任意用户间不能选呼;
6.不能与市话(外线)连通，7.不能实现普通电话的功能。
本发明的目的在于提供一种能实现远距离异频全双工通话，用户与用户之间或用户与外线用户之间能通过拨号选呼任意沟通的，建立在CATV网络上的，能完全实现电话功能的CATV电话系统。
本发明的基本技术构思是利用CATV射频空闲频带资源开辟双向传输线路，再利用无线电通信电话的信道共用和交用技术以及微处理器控制技术而构成CATV电话通讯系统。
本发明的技术方案是这样的即系统包括闭路电视播放部分，传输干线部分和用户终端部分，其中传输干线由干线放大器，用户分支分配器构成，它们完成对视话交换部分输出或用户部分的终端输出的高频信号的传递;闭路电视播放部分由频率混合器，外来电视信号放大器，VV频率变换器、录相机、调制器等组成;电视信号由电视播放部分中的频率混合器输出，用户终端部分包括电话机和电视机，其特征在于系统还包括视话交换部分，它由上、下行频率变换器，外线接口电路，混合器，分配器，上、下行分波器构成;用户终端部分中还包括视话终端;电视信号由电视播放部分中的频率混合器输出后，送往视话交换部分中的上、下行分波器，经传输干线部分，至用户部分的视话终端，再由其输送给电视机;电话呼出的上行信号由电话机经视话终端和传输干线部分，至视话交换部分的上、下行分波器，由其分离输送到分配器，经分配器送往上、下行频率变换器，再由混合器送闭路电视播放部分的频率混合器和上、下行分波器变成下行信号，完成网内用户间的传递;或经分配器送往外线接口电路，完成与网外的信号传递;由网外呼入的电话信号由外线接口电路输入，经混合器混合后送闭路电视播放部分中的频率混合器向上、下行分波器输出，经交换部分后由视话终端输送至电话机，完成对网络外电话信号的传递。
本发明的上述结构，可以通过附图进一步说明。
本发明有如下附图附
图1为本发明系统构成的方框图;
附图2为上、下行频率变换器构成图;
附图3为上、下行频率变换器电路图;
附图4为外线接口构成图;
附图5为外线接口调制发射电路图;
附图6为外线接口接收解调电路图;
附图7为外线接口语音、信令控制电路图;
附图8为视话终端构成方框图;
附图9为视话终端调制发射电路图;
附图10为视话终端接收解调电路图;
附图11为视话终端信令控制电路图。
参见图1系统由闭路电视播放部分A，视话交换部分B，传输干线部分C和用户终端部分D四大部分构成。其中传输干线由干线放大器C1，C2，用户分支分配器C3，C4构成，它们完成对视话交换部分输出或用户部分的终端输出的高频信号的传递;闭路电视播放部分A由频率混合器A1，外来电视信号放大器A2，VV频率变换器A3，录相机A4，调制器A5等组成，电视信号由A1输出;用户终端部分D中包括电话机D2和电视机D3;视话交换部分B由上、下行频率变换器B1，外线接口电路B2，混合器B3，分配器B4，上下行分波器B5构成;用户终端部分D中还包括视话终端D1;电视信号由A1输出后送往视话交换部分B中的上、下行分波器B5，由B5输送经传输干线部分C，至用户部分的视话终端D1，再由D1输送给电视机D3，电话呼出的上行信号由电话机D2经视话终端D1和传输干线部分C，至B部分的B5，由B5分离输送到分配器B4，经B4送往B1，再由B3送A1和B5变成下行信号，完成网内用户间的传递;或经B4送往B2，完成与网外的信号传递;由网外呼入的电话信号，由B2输入，经B3混合后送A1，由A1向B5输出，经传输干线C后由D1输送至电话机D2，完成对网外电话信号的传递。
参见图2上、下行频率交换器由选频放大器b11，混频器b12，本机振荡电路b13组成。上行信号和本振信号一起送混频器混频后，取出下行信号经选频放大器放大输出。
参见图3本机振荡主要由压控集成块MC1648，振荡四路X4，L34，C156等组成;混频器主要由环形混频组件D9和变压器B4、B5、C111-C124等组成;选频放大主要由功放模块OM337和L22-L127，C82-C110输入回路，L13-L19，C29-C101输出回路组成。
由本振荡MC1648产生的振荡信号经B6、C157、L35-L37、C144-C169二级∏形带通滤波器输出到混频器变压器B4初级。
由JK9来的上行信号经R74-R82衰减器和L29-L31带通滤波器BG26、BG27两级选频放大输送到混频器B4初级中间抽头。
上述两信号经混放器环形组件D9后，由B5次级输出上行信号到选频放大器输入回路。选频放大器OM337放大从输入网络来的下行信号后经输出回路选择后由JK8输出。
参见图4外线接口主要由2/4线转换b21，接收解调b22，调制发射b23三个部分组成。由外线(市话)来的信号经2/4转换器b21分离出来信号送调制发射b23变成所需的下行信号;由本系统来的上行信号经接收解调b22，解调出语音信号，再经2/4转换器b21送出外线(市话)。
参见图5～72/4线转换主要由B7，R109，W26，R108，R107，C181，D14～D20，BG30等组成(图7);接收解调主要由型号为TA7358的高频接收集成块U13，型号为LM3361的中频解调集成块U18，型号为WE567的音频解码集成块U10，型号为TC4069的四或非门集成块U8和型号为TC4001六非门集成块U9构成，调制发射主要由型号为MC2831的集成块U14等组成。
由外线(市话)信号经JK13送入继电器J4，变压器B7，在电位器W26上产生压降，从可变脚输送到由U6(TC4069)，U9(TC4001)等元件组成的低通滤波器和瞬时频偏控制器，经语音处理后从U68脚输出，经JK11第2脚进入JK23的第二脚经R123送入U14的第5脚，即调制脚。
U14(MC2831)是调制发射块，由C246、L46变容二级管L29、C257、C241等元件构成载频振荡网络，经调制的载频信号经U14的第14脚输出至由L50、L47、C247、C250等元件构成的双调谐回路，再经低通滤波器L51、C259、C250到传输变压器B8后，由TOUT送出为下行信号。
由JK3来的外线(市话)振铃信号，经光电控制集成块HI等元件检测输出到由U9、U8、C101、C102等元件组成的振铃信号发生器，以启动振铃告知外线(市话)呼入本系统，并同时由U8第12脚输出低电平信号经D10、R186、C184、C185、LED、R90、JK11第1脚到JK23第5脚启动BG1开关管，打开U14调制发射管供电电压。
W30、R160组成信道控制器，由W30产生的可调电压经R160送到变容管D29。改变W30，即可改变D29调谐电压，以达到控制予选信道的目的。
由RFIN输来的上行信号经输入选样回路L42、L41、C208、C209等送到U13(TA7358)第1脚经高频放大后，由高放回路C214、L43，变容管D24输送到U13的混频输入端第4脚，另一路由L45、C218变容管D25振荡回路产生的本振信号经耦合电容C222混频至另一输入端U13的第8脚，经混频后产生10、7M中频信号经U13第6脚中频回路L44、C217、R140、C211送中频放大器BG32放大后，送X5中频滤波器，经U12(LM3361)等元件组成的中频放大解调，由U12第9脚输出音频信号，经低通滤波器C231、R147、C239到JK14的第2脚，再送到BG28、BG29放大后，经耦合电容C179、R111继电器J4、R110送出外线(市话)。
U10、(NE567)R121、W27、C195、C183等组成寻频音调译码器，由JK12第2脚来的寻频信号经U10译码解调由第1脚送出低通电平控制BG21导通，使继电器J4吸通，接通外线，并同时担当脉冲发送。
用户部分D由视话终端D1，电话机D2和电视图D3构成。
参见图8视话终端由上、下行分波器d11，调制发射电路d12，微处理器电路d13，接收解调电路d14，2/4线转换器d15和二分配器d16构成。下行信号经上、下行分波器d11，再经二分配器d16一路输出至电视机;另一路送接收解调d14，通过微处理器d13的控制，解调输出音频信号经2/4线转换d15至电话机由电话机送出的音频信号经d15送调制发射d12，通过d13控制，发出上行信号经d11输出。
参见图9～10接收解调电路主要由型号为TA7358的集成块U2，U3(LM3361)等组成;调制发射电路主要由集成块U1(2831)等元件构成，微处理器控制主要由集成块U4(MT8808)和微处理8031等元件组成。
由R来的下行信号经输入选择回路L10、L11、C55、C54等元件送入U2(TA7358)第1脚，经高频放大后，由高放回路L9、C49和变容管D4，C48耦合输出至U2第4脚混频输入端，另由L7、C48，变容器D5组成的本振回路，经耦合电容C4输入到U2第8脚混频输入端。经混频后由U2第6脚输出10.7M中频信号经L8、C46、R28中放回路，由C52耦合至BG3中频放大器放大后送10.7MC滤波器X3，经X3滤波后输至U3(LM3361)第16脚，中频信号经U3放大处理解调后，由第9脚输出音频信号经低通滤波器C32、C25、R21、C24耦合至JK1第2脚输出。
由JK5第2脚来的音频信号，经音量电位器W20、C66耦合至低频功率放大器BG22、BG21、BG23和BG24。放大的音频信号经耦合电容C67送2/4线转换器B23，经JK20输出至电话机。
由JK20输出的电话信号，经2/4线转换器B23，耦合电容C76至JK4第2脚，再经JK14第2脚送入U1调制发射块第5脚，载频回路由C7、L2变容管D1，C18和C12等组成，经调制的载频信号由U1第14脚输出至双调谐回路L1、L4、C12、C14、C9和低通滤波器C20、C19、L5，再经传输变压器B1输出为上行信号。
L3、C16为寻频振荡回路，其寻频工作与否由微处理器经JK第6脚送入U1控制第7脚。
由W4～W19，BG5～BG19和R36～R51等元件组成收发信道控制器，由微处理器来的控制数据经JK3和JK2控制BG5～BG19的寻通与否，W4～W19为信道予选电位器，经选通的信道控制电压分别经收发各自的予选电位器送至JK4第4脚和JK5的第3脚去分别控制U1的载频回路变容管D1和U2本振回路L7变容管D5和D4，以达到信道控制的目的。
U4(8880)为双音多频收发集成块，由JK5解调来的双音信号经耦合电容C73、R60、R59输入到U4第2、第3脚，由U4处理出，以第11～第17脚输出控制信号经JK6送微处理器识别处理;另由JK6来的电话数据信号，经U4处理接收由第8脚输出双音信号，经耦合电容C77输至JK4第2脚后送调制发射输出为上行信号。
JK6和JK7与微处理器连接，微处理器采用8031通用系统构成，对视话终端起判断，识别和控制作用。
从本发明的上述结构及工作原理的描述不难看出，本发明具有以下的优点1.能实现有线电视双向传输;
2.CPU控制信道共同复用;
3.具有单路单载波窄带调频功能，因而干扰小;
4.具有频率合成特征;
5.采用了双音多频的信令方式。
本发明的效果将是非常显著的(一)经济上本发明由于不需要投资庞大的中心交换机和电话电视线路，只需投资用户视话终端和线路双向放大器，即能达到投资小、见效快、美化市容(已建房屋不再另外架设乱飞的电话线路)之目的，且为国家节约大量铜材等金属和中心交换占地和土建。
(二)技术上衡量本发明技术上的效果是两个关键指标，即容量和信噪比。
1.容量根据国际标准和实际开发试验得知，可按现行技术能够达到半径10公里以内开设10个信道管理1000-2000门电话容量，这已是一个非常可观的数值。因为如果利用频率复用技术就可将以半径为10公里的小区沟通起来，也可以利用给每小区10门市话(外线)线而通过市话交换机将每小区沟通起来，从而达到现有电话通讯容量，弥补了通讯薄弱，信息不灵的不足。
2.信噪比信噪比高低直接影响到话音藏量，经试验，发现由于有许多调制放大等，话音质量很难达到4级(20-30dB)，但基本上能达到3级(15-20dB)，这已达到国家电话网入网标准。若在技术上再进行改进，话音质量还能提高。
权利要求
1.一种CATV电话通讯系统，系统包括闭路电视播放部分A，传输干线C和用户终端部分D，其中传输干线由干线放大器C1，C2，用户分支分配器C3，C4构成，它们完成对视话交换部分输出或用户部分的终端输出的高频信号的传递；闭路电视播放部分A由频率混合器A，外来电视信号放大器A2，VV频率变换器A3，录相机A4，调制器A5等组成；电视信号由电视播放部分A中的频率混合器A1输出；用户终端部分D中包括电话机D2和电视机D3，其特征在于1)系统还包括视话交换部分B，它由上、下行频率变换器B1，外线接口电路B2，混合器B3，分配器B4，上、下行分波器B5构成；2)用户终端部分D中还包括视话终端D1；3)电视信号由A1输出后送往视话交换部分B中的上、下行分波器B5，由B5输送经传输干线部分C，至用户部分的视话终端D1，再由D1输送给电视机D3；4)电话呼出的上行信号由电话机D2经视话终端D1和传输干线部分C，至B部分的B5，由B5分离输送到分配器B4，经B4送往B1，再由B3送A1和B5变成下行信号，完成网内用户间的传递；或经B4送往B2，完成与网外的信号传递；5)由网外呼入的电话信号由B2输入经B3混合后送A1，由A1向B5输出，经传输干线C后由D1输送至电话机D2完成对网外电话信号的传递。
2.根据权利要求1所述的CATV电话通讯系统，其特征在于视话终端由上、下行分波器d11，调制发射电路d12，微处理器控制电路d13，接收解调电路d14，2/4线转换器d15和二分配器d16构成;下行信号经上、下行分波器d1，再经二分配器d16一路输出至电视机D3，另一路送接收解调电路d14，通过微处理器控制电路d13的控制，解调输出音频信号经2/4线转换器d15输至电话机D2。
3.根据权利要求1所述的CATV电话通讯系统，其特征在于视话交换部分中的上、下行频率变换器B1由选频放大器b11，混频器b12，本机振荡电路b13组成;上行信号和本振信号一起送频器混频后，取出下行信号经选频放大器放大输出。
4.根据权利要求1所述的CATV电话通讯系统，其特征在于视话交换部分B中的外线接口电路主要由2/4线转换器b21，接收解调b22，调制发射电路b23三个部分组成;由外线(市话)来的信号经2/4转换器b21分离出外来信号送调制发射电路b23变成所需的下行信号;而上行信号经接收解调电路b22，解调出语音信号，再经2/4转换器b21送出外线。
全文摘要
本发明是在有线电视网络系统空闲频带中将其现有双向技术和无线通信跳频技术进行结合构成的。它主要由视话交换中心接口，频率交换，双向放大，视话终端，电视机，电话机等组成，电视信号单向传输，电话信号双向传输。用户只要安装本发明用户视话终端和电话机，就可以既打电话又看电视，且两者互不干扰。本发明系统适用于任何有线电视网，特别适合于宾馆，饭店大楼房间电话和半径10公里的城镇、乡村居民住宅群、商业、工业区。
文档编号H04M11/00GK1105170SQ9411162
公开日1995年7月12日 申请日期1994年1月25日 优先权日1994年1月25日
发明者罗庆 申请人:重庆市大渡口天云科技开发公司