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《井下数字移动通信语音编码的选择和语音通信的设计实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、★科技创新★井下数字移动通信语音编码的3选择和语音通信的设计实现田子建(中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京市海淀区学院路,100083)摘要介绍了常用的语音编码方式,讨论了井下移动通信系统设计中对语音编码方式的选取原则,结合井下移动通信系统的应用情况,给出了CVSD编解码方式的芯片CMX639的具体设计方案。关键词矿井移动通信语音信源编码CVSDCMX639芯片矿井通信系统设计的主要特点是全数字蜂窝小形进行采样、量化,然后用二进制码表示出来。波区制,每个小区只有一个载频,工作频率范围:形编码的目的在
2、于尽可能地再现原来的话音波形。868～871MHz。多址方式是TDMA,每个小区有该方式是以话音波形取样构成的离散序列为基础,3路8kbps的双工话音信道,1路专用信令信道,经过适当的处理,在一定程度上消除其冗余消息之采取基站对移动台进行轮询的方式避免信道冲突。后,进行编码并送至接收端。接收端经译码并作相移动台和基站都采用TI公司低功耗16位单片机应的逆处理,从而恢复出较近似的话音信号。由于MSP430控制半双工900MHz射频芯片以时分的方波形编码器结果简单,没有利用语音信号的冗余特式来实现双工通信。征,在
3、12～16kbps范围内,话音质量或多或少地有些恶化。比特率再低,话音质量便大大下降。波形1语音编译码技术编码器在硬件上很容易实现,而且不受时延的影响。移动通信系统中最多的信息是话音信号,因而(2)声源编码技术。声源编码是将话音信号用话音编码技术在数字移动通信系统中具有相当关键特定的声源模型表示。接收端根据输入话音提取模的作用。采用低码率的话音编码方式可以提高频带型参数并进行编码,用传输模型参数代替传送以波的利用率和信道容量;而采用有较强纠错能力的编形为基础的话音模型,并重新混合出具有一定可懂码技术,能够保证
4、系统在较低信噪比的条件下工度的话音。这种声源编码技术的一个例子就是线性作,并具有良好的通话质量。总之,话音编码技术预测编码(LPC)声码器。这种技术可以把话音信的优劣将直接影响通话质量、频道利用率以及系统号压缩到2kbps,甚至可以压缩到400bps或更低。容量。但话音质量听起来不够自然,虽然词语可懂,却常111语音编译码分类常不能识别通话人。提高数码率并不能有效地提高话音编码技术通常分为3类:波形编码、声源其话音质量。当编码速率高于418kbps时,一般不编码和混合编码。波形编码和声源编码是两种传统用这种技
5、术。的话音编码,而混合编码则是近几年才出现的[1]。(3)混合编码技术。混合编码是波形编码和声(1)波形编码技术。波形编码是通过对语音波源编码相结合的一种较新的编码技术,它能够把波形编码较高的话音质量和声源编码低速的优点很好31、国家高技术研究发展计划(863计划):“煤矿数字化瓦斯远程检测监控系统”(No12005AA133070);2、地结合起来。因为在混合编码的话音信号中既包括信息产业部电子信息产业发展基金项目(信息产业部信部若干话音特征参量又包括部分波形编码信息。混合运[2006]634号,财政部财建
6、[2006]549号)多功能煤矿井下无线通信系统。编码可将传输速率压缩到4～16kbps,而在4～井下数字移动通信语音编码的选择和语音通信的设计实现4316kbps范围内能达到良好的话音质量。度要求不高;波形编码最成熟的是脉冲编码调制(PCM)。(2)由于带宽受限,编码速率应尽可能低;波形编码的改进主要有增量编码(△M)、自适应(3)应有较强的抗噪声干扰和抗误码性能;差分脉冲编码(ADPCM)、子带编码(SBC)、自(4)对编译码时延要求不是很高;适应变换域编码(ATC)、时域谐波压扩(TDHS)(5)编译码
7、器必须简单,性能价格比高;等。这些技术大多数是利用数字信号处理技术提取(6)功耗小,工作电压低,以延长移动台电池某些话音特征参量来压缩速率的,所以它们已不是的使用时间。单纯的波形编码,而属于混合编码了。表1几种编码方式的对比参量编码主要有多脉冲激励线性预测编码传输速率时延主观评分编码名称复杂度(MPE-LPC)、规则脉冲激励线性预测编码(RPE/kbps/ms/MOSPCM(G711标准)644131-LPC)、码本激励线性预测编码(CELP)等。ADPCM(G722标准)3241110112适合于矿井移动通
8、信系统的话音编码方式△M,CVSD32318011几种常见编码方式的对比如表△M,CVSD163100111所示,从表1LD-CELP16241010中可以看出,话音编码方式有高速(32kbps以SBC-ADPCM167219212上)、中速(418～16kbps)和低速(214kbps以RPE-LTP1330315410CELP83531710下)。它们各有各的优缺点,从而各有各的适用的CELP4
