Охранная система передает сообщения в стандарте Contakt ID. Это есть сигналы ДТМФ длительность
которых = 50мс и пауза =50мс. Длительность сообщений 16 символов. Все это выдается в обычную
городскую линию. Необходимо сделать резервный канал связи по GSM. Подключаю GSM терминал
из 8 сообщений проходит только 3 не больше. Может быть это вообще нельзя сделать в голосовом
тракте. Говорят при передаче факсов в голосовом тракте они тоже иногда проходят на самой низкой скорости. Если кто сталкивался с подобной проблеммой - просвятите.

По голосовому тракту GSM - точно нет. Кажись сотовые могут передавать DTMF как отдельные сигналы нажатия кнопок для управления всякими автоответчиками - тогда DTMF в звуковй канал при переходе сигнала в обычные телефонные сети сгенерирует мост.

Дело в том, что голосовой сигнал, поступающий на вход мобильника, подвергается "сжатию" с помощью вокодера (точнее, в GSM, полувокодера), который может себя вести с DTMF весьма произвольным образом. Поэтому, чтобы передавать подобные сигналы, нужно сначала исследовать свойства тракта.
Вообще-то, для эксперимента, навскидку, рекомендую подмешать... шум к сигналу DTMF, примерно в 0,1 - 0,2 его эффективной амплитуды. Это повысит устойчивость LPC анализа, и, возможно, сделает систему работоспособной.

Подскажите где можно взять описание стандарта Contakt ID.
Поиск в поисковых ситемах ничего не дал.

Качество преобразования зависит от используемого вокодера.
В описании модем прописано:
Specifications for voice-
Tricodec
-Half rate (HR)
-Rull rate (FR)
-Enhanced Full reate (EFR)
В описании команд нет подключения определенного кодека, это похоже делается на автомате.
Stanislav вы не можете подробнее про шум.

стандарт Contakt ID пристегнул

Вот прочитал в умной книге:

Кодирование речи есть процесс сжатия данных, при котором вместо фрагментов (разбитых по 20 мс)входного сигнала для передачи подбираются квантованные параметры модели источника речи, позволяющие приемнику генерировать речевой сигнал, очень похожий на исходный.

Так каким образом можно улучшить похожесть. Может быть есть АТ команды управления параметрами кодека?
Я доставерно знаю что такие ЖСМ терминалы и их правильно декодируют мониторинговые станции.

Это хуже. Для малых битрейтов может не получиться.

Я давно не занимался обработкой речи, но когда-то разбирал принцип действия полувокодера стандарта GSM, предназначенного для битрейта что-то в районе 13 кбит/с (полувокодером я его называю потому, что он кодирует форму речевого сигнала, а не его перцептуально-значимый эквивалент). Для устранения избыточности там используется LPC анализ, а для кодирования остаточного сигнала - нечто вроде ADPCM. LPC анализ для гармонических сигналов может быть неустойчивым. Добавление же шума улучшает обусловленность ковариационной матрицы сигнала и повышает устойчивость. При этом можно надеяться, что частоты DTMF в полувокодере будет кодироваться и воспроизводиться правильно, пострадает только огибающая пакетов. Возможно, придётся только несколько расширить полосы приёмных фильтров.
Для меньших же битрейтов может быть применён "настоящий" вокодер, и там будет всё немного хуже. Но попробовать всё равно можно...
Вообще-то, мне кажется, нужно поискать альтернативу, а именно: передавать цифровую информацию через GSM терминал штатными средствами, т.е., в режиме передачи данных, благо это гораздо проще всех экспериментов с речевым трактом.

Сделать можно. Не упущу вjзможности похвастаться своими разработками, которые
именно это и делают :-)
УОО "Голубь"
УОО "Ворон"

Достоверность несколько похуже, чем по нормальной линии, но приемлемая.

Вот вычитал на сайте "Телемак"
Дело в том, что голосовой GSM тракт рассчитан исключительно для передачи речевого сигнала, и использует мощные системы вокодерного сжатия с потерями, ориентированными на статистику спектра речи. Вокодерное сжатие обеспечивает очень хорошую компрессию сигнала (голосовой канал кодируется из номинальных 64кб/с в 9600 б/c!) при приемлемом качестве воспроизведения речевого сигнала, но любой модулированный сигнал в таком канале подвергается очень большим искажениям. Особенно это относится к DTMF сигналу, который, как явствует из названия (Dual Tone Multi Frequency), всегда содержит в мгновенном спектре две частоты, а GSM сжатие оптимизировано под передачу сигнала, в мгновенном спектре которого есть одна превалирующая частота. Поэтому способы передачи, основанные на модуляции тем или иным способом (АМ, ФМ, ЧМ) одной несущей частоты, хотя и тоже приводят к значительным искажениям сигнала, но все-таки в меньшей степени, нежели DTMF. Чуть улучшает ситуацию использование EFR кодирования, но, опять же, не все операторы сотовой связи и не во всех регионах поддерживают EFR кодирование.
Получается УОО "Голубь" может работать но не на всех базоаых станциях и со всеми операторами.
К sz36. Какая элементная база применена для формирования тел. линии? Какая статистика дозвонов до центрального пульта.

Я давно говорю, что мир наш крайне несовершенен, и ничего идеального в нем нет :-) Что до операторов, то с московскими ОПСоСами работает неплохо, по РФ у меня данных нет, но, вроде, жалоб не поступает. При плохом сигнале имеет значение установка антенны. На грани устойчивого приема идет выпадение таймслотов, при этом разговаривать по телефону с грехом пополам еще можно, а сообщения передавать - нет. Но грамотная установка антенны, как правило, решает эту проблему.
Проводная связь у нас тоже не идеальна, не раз приходилось видеть линии (даже в Москве) по которым и Виста на свой родной ресивер ничего передать не могла.


Да ничего особенно выдающегося. Сигнал формируется ШИМом программно, дальше активный ФНЧ третьего порядка с диферинциальным выходом. Определенный геморрой составляет развязка по питанию и разводка платы, поскольку GSM модем имеет имульсное потребление ~200Гц с током в импульсе под 2А, и этот сигнал норовит во все аналоговые цепи пролезть.


Когда как. В худшем случае 5-10% сообщений проходят со второго раза.

А какая статистика на обычных телефонных линиях?

Как на качество влияет ИКМ?

ИКМ на все, что попадает в диапазон 300-3400 (и ДТМФ тоже) влияет хорошо. В плане, цифровая передача лучше аналоговой на длинных линиях, плюс для нее или линии получше выбирают, или оптику кладут.

Простите, но на сайте "Телемак" написана полная ерунда.

Не всякая ИКМ, и не всегда. Например, 64 кбит/с практически не сказывается на процент ошибок низкоскоростного (до 9600) модема, работающего даже в дуплексе; 32 кбит/с делает его работу весьма и весьма проблематичной, а всё, что ниже - невозможной.
Для DTMF, наверное, приемлемое качество будет сохраняться и при меньших битрейтах.

И всё-таки: а почему нельзя использовать режим передачи данных сотового терминала? Это гораздо более надёжный способ доставки сообщения.

Как-то на стендике тестил модемы сквозь пожатый канал (adpcm 16-kbit) - 9600 без вопросов, правда при малейшей помехе они скатывались на 2400 Насчет dtmf - обычно неизвестно через какие системы уплотнения проходит сигнал (особенно актуально для межгорода). У нас в Украине, например, встречаются операторы (cdma), которые жмут речь вплоть до 2.4 kbit/с - там не только dtmf, там и человека-то узнать порой тяжеловато бывает

В настоящее время на центральных станциях мониторинга (ЦСМ) имеются два канала приема сообщений по городской телефонной линии один из которых подключен к voice модему GSM.
На объектах, где нет телефонной линии, ставятся voice GSM модемы. Все работает. Просто не удается повторить уже готовое решение. Применяются модемы какой то израильской компании.
Почему они не устраивают? Они не могут быть использованы для организации резервного канала,
при повреждении или злонамеренном выводе из строя телефонной линии.
Почему нельзя использовать режим передачи данных сотового терминала?
Конечно же можно. Но для этого придется поменять на всех существующих объектах GSM коммуникаторы, которые должны будут хавать от объектовых панелей сообщения, декодировать их, осуществлять соединение в режиме данных и далее передавать в своем формате. На ЦСМ ставить свои модемы, способные принимать данные а затем имитировать для ЦСМ сообщение в её формате..

Есть отличия между ИКМ и АДИКМ, я имел в виду первое. ИКМ нормально пропускает 33600 и требуется для 56000, хотя там нюансы. АДИКМ хуже для модема из-за шумоподобного характера сигнала, ДТМФ должно проходить нормально через 32кбит, и через 16, я думаю тоже. У кого линия ужата уплотнением (обычно 32кбит), или у кого С-32 может проверить тональный набор на телефоне.

Ну, это "на стендике". А "в натуре", да в полном дуплексе, 9600 модем работать не будет.

Для этого достаточно копеечного микроконтроллера с АЦП и ШИМ. Ну, и несложной проги к нему. Почитайте форум; нечто подобное уже делали, и неоднократно.

Что именно Вам кажется ерундой?


Не надо путать ADPCM и подобные методы, с LPC (linear predictive coding) методами, которые сейчас в GSM, в основном, и используются. ADPCM одинаково хорошо (или одинаково плохо :-) передает любой сигнал, вне зависимости от его происхождения. LPC - это формантный синтез, когда на передающей стороне строется формантная модель речевого (имено речевого!) сигнала, наиболее близкая по звучанию к исходному сигналу, обычно на 20мс интервале. По тракту передаются лишь коэффициенты модели, из которых на приемной стороне синтезируется восстановленный сигнал. Это позволяет получить очень высокий коэффициент сжатия при сравнительно хорошем качестве воспроизведения речи. LPC модель не пытается минимизировать искажения или уровень шумов, она оптимизирует модель по критерию "похожести звучания" восстановленного сигнала и исходного. А это совсем не тоже самое, что минимум искажений произвольного сигнала.
Спектр речевого сигнала содержит, в основном, одну доминирующую частоту (форманту), на такой тип сигнала и ориентирована модель сжатия. А двухчастотный сигнал искажается довольно заметно.
Неверующим рекомендую посмотреть осцилографом DTMF сигнал, прошедший голосовой GSM тракт, это сразу видно даже осцилографом.

Кроме того, я же не утверждаю, что DTMF передать нельзя - можно, изделия же производятся и работают. Просто если сравнить по помехоустойчивости при равной скорости DTMF c ФМ, то ФМ заметно выигрывает в GSM тракте.

Я имел ввиду что пожатый адпцмой 16k канал можно уподобить просто хреновому непожатому, такой же толщины, и привел результаты испытаний обычных модемов, в ответ на предположение Stanislava, что все что ниже 32k с модемами работать не будет Насчет LPC - ежику понятно.

Извините, что вмешиваюсь в ваш спор по алгоритмам сжатия...
Но по поводу передачи сигналов DTMF в речевом режиме по каналам GSM могу посоветовать применить GSM-терминал, понимающий АТ-команды создания и передачи сигналов DTMF (AT+VDT, AT+VTS). Поскольку GSM-терминалом, по всей видимости, управляет некое устройство, то на него и вожложить работу по распознанию DTMF сигналов от охранной аппаратуры и выдачу соответствующих команд в GSM-терминал.

Всё написанное. В частности, вот это:

К сожалению, Вы пишете почти то же самое:
А вот я рекомендую Вам посмотреть спектрограмму речи (например, в CoolEdite), и убедиться, что речевой сигнал совсем не таков, каким Вы его себе представляете.
Кстати, LPC анализ/синтез 10-го порядка способен воспроизвести до 5 формант.

Надеюсь, вы не хотите сказать, что LPC синтез может при этом передать без существенных искажений сумму пяти произвольных синусоид из диапазона хотя-бы 300-2000 Гц?

2 Автор.
Надежных вариантов вижу несколько.
1) Декодировать DTMF отдельной железякой, передавать дальше как данные через какой-нибудь GPRS.
2) Декодировать DTMF отдельной железякой, передавать дальше как DTMF через AT-команды. Как здесь говорят, такие AT команды доступны.
3) Декодировать DTMF отдельной железякой, передавать дальше при помощи специально разработанного для звукового канала GSM метода модуляции.
4) Генерировать сигналы управления сразу оборудованием, дальше как в первых трех случаях.

В принципе, декодировать DTMF несложно, с этим должна справиться простая AVR. Особенно, когда канал, по которому приходят DTMF, чистый, а не через аналоговую АТС.
Номер, видимо, все равно придется набирать? То есть управление телефоном все равно присутствует?

Непонятна сама постановка вопроса. Каким образом передать? И о каких искажениях идёт речь?
Надеюсь, однако, что и Вы не хотите сказать, что форманты представляют из себя синусоиды...

Форманты - безусловно нет. А DTMF - безусловно да. И не нужно мне говорить, что не похож - очень даже похож и именно так и описан в стандартах.
Вот и спрашивается, при чем тут пять формант к передаче DTMF?

Приемные устройства способны принимать в стандарте Contakt ID (и только). Этих устройств много, менять их на другие не выгодно. Поэтому нужно передавать ДТМФ.
Я не видел модемы способные передавать пачки ДТМФ длительностью < 100 мс. (duration of the tone in 1/10 seconds range :1-255) Стандарт требует 50 мс.
Смотрели сигналы ДТМФ после прохождения ЖСМ канала на осцилографе все красиво, видимых искажений нет. На спектроанализаторе явно выскакивают две палки, уровень побочных гармоник более 20 дб. Но это все при длительных воспроизведениях сигналов.
Когда смотрим пачки 50 мс. все гораздо хуже .
А не может ли качество прохождения сигналов зависеть от модели используемого модуля.
Мы используем SIM-300. Может у этих модулей програмная реализация вокодера не из лучших.
Но вроде стоят чипы АналогДевайс.

года 10 назад работал в телефоннои компании, устанавливали и в то врамя новую аппаратуру уплотнения pcm4 , где isdn 128kbit передавал 4 канала речи. как правило, модем установил скорость 14,4к , факс тоже на 14,4 проходил. adpcm @ 16 kbps промышленно не исползуют, тк. даже звук искажается заметно.
Что касается темы, все мобилники позволяют во время разговора нажат на номерные клавиши и это деиствие передается как dtmf. когдато даже сделал несколько десятков охранных систем где снятие и установка было с dtmf кодом. все работало с Nokia но проблемы стали Siemens -ом.
и только сеичас понимаю что причинои скорее всего были проблемы на которые Stanislav указывал.

Маленький вопросик - как принимать DTMF ?
Сам телефон может определить что ему пришло и подать соответствующую команду в СОМ-порт или надо обязательно ставить отдельную железку для декодирования DTMF ?

Команды для передачи DTMF я нашёл,
но есть ли АТ-команды для приёма ?

AT-команд для приёма - нет.
Принимают DTMF по Гертцелю (широко обсуждается на всех электронных форумах, сам не использовал) или с помощью специализированной микросхемы (например, MT8870 - нормально работает, но сами понимаете, дополнительные затраты на м/с).

Может есть специальные GSM-модули со встроенным DTMF-декодером ?
Можно ли просто к телефону подключить гарнитуру, на которой вместо микродинамика будет MT8870 ?
Или надо что-то посложнее придумывать ?

Дык, о чём Вы тогда спрашиваете, дорогой? Может, стОит внимательнее прочитать посты #9 и #18, на которые я отвечал?

Кто похож и на что? Не могли ли бы Вы изъясняться более удобоваримым языком?

Ага, вот именно.
Изучите внимательно тему, может, подобные вопросы отпадут сами собой...

GSM-модули со встроенным DTMF-декодером не встречал.
МТ8870 подключается к разъему телефона, к которому подключают именно гарнитуру... Но, хочу сразу предупредить, что современные телефоны Siemens (старше 45-ой серии) не позволяют получить на этом разъеме аудио сигнал при одновременном управлении телефоном АТ-командами (это на случай использования именно телефона в качестве GSM-модуля). Строго говоря, они это позволяют, но только в режиме Car Kit, алгоритм перевода телефона Siemens в этот режим - тайна для широкой публики.

Впрочем, зачем подключать МТ8870 к GSM-модулю? Кажется мне, что нужно решить строго обратную задачу: декодировать DTMF в линии от охранной аппаратуры, а не от GSM. Или я не прав? Что-то я уже запутался...

Да прочитал я. Вы утверждаете, что там написана полная ерунда. Я же утверждаю, что там написана не полная ерунда. С учетом того, что статья научно-популярная, можно простить некоторую неточность.
LPC плох для передачи DTMF прежде всего потому, что человеку сложно DTMF пропеть.
Возражающие могут попробовать устроить конкурс талантов.



Более конкретным - безусловно нет. Ну разве что: после того, как идеальный DTMF сигнал пропустить через LPC кодер/декодер, его должны быть способны распознать с вероятностью 99% 99.9% проданных потребителям DTMF приемников. Вроде бы, в задаче не идет речь про разработку _своего_ DTMF приемника на приемном конце, заточенного на прием DTMF, пропущенного через LPC.

Сойдёмся на том что, здесь возможна разница в терминологии. Например, вы называете "некоторой неточностью" то, что я привык называть "полной ерундой".

По-моему, Вы путаете причину и следствие.
Всё дело, однако, в том, что LPC анализ не слишком хорош и при анализе речи. Широкое использование этого метода объясняется исключительно его простотой, а для voiced речевых фрагментов он является весьма далёким от оптимального.

Ну, так я и предложил альтернативный метод. По причине того, что пропускание DTMF через GSM вокодер увеличит вероятность ошибки при декодировании. В то время, как режим передачи данных такие ошибки практически исключает, и, кроме того, обеспечивает гораздо большую "толщину" канала (кстати, никакой GPRS при этом не нужен).

Этот способ был опробован самым первым :-) Но он в данном случае не прокатывает. Необходима длительность посылок и пауз по 50мс, а в этих командах даже теоретически кванты по 100мс. А на практике еще хуже, по не очень понятным причинам изредка длительности посылок затягиваются в несколько раз, до полусекунды. Похоже, ОпСоСу поступают команды на включение/выключение посылок, и при каких-то условиях он обслуживает их в последнюю очередь, как GPRS.

Во-во. Для увеличения достоверности мы используем(опционально) увеличение длительности посылок и пауз - до 65мс. Становится получше. К сожалению, этот способ годится не всегда, некоторые приемные станции отказываются принимать сигнал с удлиненными посылками.


Трудно сказать, но возможно. Кодеков разных много, хороших и разных, и что у нея там внутре, распознать сложно. У нас WaveCom, но в сторону SIM300 поглядываем, они заметно дешевле. До практических испытаний дело пока не дошло, но когда дойдет, готов доложить результаты сравнения.