Системы и сети связи
  Гаджеты Психология отношений Здоровье Библиотека  
Многоканальные телекоммуникационные системы
Введение в цифровой способ передачи сигналов
Преобразование сигналов в СЦТС
Мультиплексоры СЦТС
Технология WiMAX
Общие сведения о WiMAX
Передача сигналов в WiMAX
Многоантенные технологии в WiMAX-системах связи
Средства обеспечения безопасности
Описание стандарта IEEE 802.16-2004
Физический уровень
Сведения о стандарте IEEE 802.16e
Оборудование WiMAX
Технология LTE
Введение в LTE
Понятие радиоинтерфейса
Средства связи с подвижными объектами
Основы построения ССсПО
Кодирование речи в ССсПО
Цифровая модуляция
Модели распространения радиоволн
Модели физического уровня беспроводных сетей
Канальный уровень беспроводных сетей
Основные характерис- тики систем связи с ПО
GSM-900 и DSC-1800
CDMA
Хэндовер
Цифровые системы второго поколения
Транкинговые системы
Беспроводные системы
Цифровые радио- релейные линии связи
Основные положения
Системы спутниковой связи с ПО
Принципы построения
Зоны обслуживания
 

Средства связи с подвижными объектами: Кодирование речи в системах связи с подвижными объектами.


1. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Дискретизация по времени и равномерное квантование.
2. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Неравномерное квантование.
3. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Адаптивное квантование.
4. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Векторное квантование.
5. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция.
6. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Кодирование речевого сигнала в частотной области.
7. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Кодирование речевого сигнала на основе линейного предсказания.
8. Цифровое представление и восстановление речевого сигнала. Кодек речевого сигнала в системах стандарта GSM.

Кодирование речевого сигнала на основе линейного предсказания


        Этот способ кодирования предусматривает обработку сигнала во временной области и характеризуется двумя особенностями. Во-первых, соответствующие алгоритмы кодирования оказываются достаточно сложными в вычислительном отношении, поскольку используется адаптивное предсказание будущих значений сигнала. Во-вторых, для передачи речевого сигнала по каналу связи при предварительной обработке из отсчетов сигнала выделяются существенные признаки речевого сигнала, которые в значительной мере определяют его разборчивость и идентифицируемость при восстановлении в приемнике. Этот способ наиболее популярен и часто используется в современных системах связи с подвижными абонентами, поскольку обеспечивает приемлемое качество передачи речевого сигнала при очень низких скоростях.
        Система кодирования на основе линейного предсказания моделирует голосовой тракт человека с помощью фильтра низкой частоты со следующей передаточной функцией:

        где G - коэффициент усиления фильтра; представляет собой операцию задержки на один такт.
        При моделировании речевого сигнала возбуждением этого фильтра является либо последовательность импульсов с частотой следования, равной частоте основного тона сегмента сигнала, либо белый шум, в зависимости от того, представляет ли обрабатываемый сегмент вокализованный или невокализованный звук. Значения коэффициентов этого фильтра вычисляются для каждого передаваемого сегмента сигнала по алгоритму, который мы поясним ниже. При обработке используется линейное предсказание аналогично тому, как это делается при АДИКМ. Однако, в отличие от последней, вместо передачи по каналу связи квантованных значений ошибки предсказания в данном случае передаются только специальным образом выбранные статистические параметры этой ошибки. К таким параметрам обычно относят коэффициент усиления, частоту основного тона, тип сегмента (вокализованный или невокализованный звук). Зная значения этих параметров, можно сформировать в приемнике достаточно хорошую оценку сигнала возбуждения фильтра синтеза речевого сигнала. Синтезирующий фильтр также имеет вид (2.33), а в качестве значений его коэффициентов при синтезе очередного сегмента сигнала подставляются оценки этих коэффициентов, вычисленные в кодере и переданные по каналу связи. Соответствующая функциональная схема кодера на основе линейного предсказания представлена на рис.2.13.

        Линейное предсказание текущего значения сигнала Sп основывается на предположении, что это значение может быть представлено с небольшой ошибкой как линейная комбинация р предшествующих его значений, где р обычно выбирают из интервала от 10 до 15:

        здесь еп - ошибка предсказания.
        Оценки коэффициентов в этом выражении вычисляются по конечной выборке наблюдаемых значений речевого сигнала в каждом сегменте и выбираются так, чтобы минимизировать значение суммы квадратов ошибок:

        Для получения минимального значения D необходимо приравнять нулю частные производные этой функции по переменным ам:

        Полученные значения коэффициентов фильтра предсказания должны передаваться по линии связи. Однако для обеспечения приемлемой точности восстановления значений речевого сигнала в приемнике оказалось необходимым использовать от 8 до 10 бит для цифрового представления каждого коэффициента. Поэтому вместо этих коэффициентов обычно передают так называемые коэффициенты отражения С(k), значения которых имеют меньший динамический диапазон и требуют для кодирования всего 6 бит на каждый коэффициент.

 
 
Motoking
ICQ: 489-725-489
E-mail: iMoto88@mail.ru