交织编码在tetra数字集群系统语音业务信道中的性能研究new

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1、新编数字集群专辑交织编码在TETRA数字集群系统语音业务信道中的性能研究苏闽张乃通谭学治贾震巍摘要本文详细地研究了交织编码在数字集群系统语音业务信道中的应用；结合CRC和RCPC编码以及ACELP语音编码，讨论了交织编码对于不同QoS语音数据的纠错性能影响；通过计算机仿真给出了在不同条件下有交织与无交织编码的系统纠错性能曲线，为数字集群系统的实际应用提供了重要的理论依据。关键词交织编码数字集群RCPC1引言TETRA数字集群系统是一种高级专用移动调度系统，区别于常用的公网系统，它在应急指挥、调度通

2、信等方面发挥着公网系统不可替代的作用。专用移动通信技术的发展经历了双工对讲通信、模拟集群系统，目前正向数字集群系统演变。在我国由于对集群系统与公网系统应用认识上的偏差，集群系统的发展还没有受到应有的重视，这也给我们提供了一个很好的机遇，使我们在数字集群的建设和开发上少走弯路，建设具有中国特色的先进的专用移动通信网。话音和数据传输是数字集群通信系统的主要功能，其中语音业务信道作为承载话音和数据的通路，其传输的可靠性是评价系统性能的重要指标，因此在系统中必须采用信道纠错编码技术。本文讨论了数字集群系统

3、语音业务信道的编解码方式，其中重点研究了时隙内交织编码对系统性能的影响，并通过计算机仿真给出数据曲线，为数字集群系统的实现提供了重要的理论依据。2语音业务信道编码流程TETRA数字集群系统语音信号的传输是通过语音业务信道实现的。首先在发送端，语音信号经过采样率为8kHz采样后转化为128kbps的数字信号，然后将采样数据进行ACELP（AlgebraicCode-ExcitedLinearPredictive）语音编码，编码后的数据进行信道编码，再经过π/4DQPSK（π/4-ShiftDiffe

4、rentiallyEncodedQuadraturePhaseShiftKeying）调制后送入无线信道。在接收端，将接收到的信号进行π/4DQPSK解调、信道解码以及ACELP语音解[1]码，最后进行语音恢复。TETRA数字集群系统语音业务信道编码过程如图1所示,在采样率为8kHz情况下将30ms的话音帧压缩为137比特，并根据重要程度将137比特中的相应位重新分类，依次定新编数字集群专辑义为类0（C0）、类1（C1）、和类2（C2）。当无时隙挪用时，将60ms话音帧即274比特复合形成类型1比

5、特，进行信道编码。首先，将274比特分为3类不同重要程度的信息比特组，对最重要的C2比特组进行CRC（CyclicRedundancyCode）编码，然后与C0和C1比特组共同构成类型2比特；其次，对类型2比特中的C1和C2比特组加入相应的尾比特后进行不同收缩率的RCPC（Rate-CompatiblePuncturedConvolutionalCodes）编码，形成432位类型3比特；然后，对类型3比特进行时隙内比特交织，形成类型4比特；最后，将类型[2]4比特与系统其它信息比特块复用，经过调制

6、后送入无线信道。MAC块中的信息比特类型1比特CRC编码尾比特类型2比特RCPC编码卷积编码比特类型3比特交织交织比特类型4比特到复用块图1语音业务信道编码流程图3语音业务信道编码方式TETRA数字集群系统语音业务信道编码由CRC、RCPC和交织编码组成，如图1将所使用的代号说明如下：用x表示接口级别号，x=1,2,3,4；N表示比特块序号；K表示类型为xx的块的比特数；k表示比特序号；b(k)表示在类型x的块中的比特序号。x3.1CRC编码在ACELP语音编码中，对于ACELP语音解码，C2比特

7、组的话音恢复是最重要的，因此，在信道编码中，必须对于C2比特组进行附加的CRC编码，其生成多项式如下：37G(X)=1+X+X（1）生成7位奇偶校验比特，模2和后生成第8位总校验比特。3.2RCPC编码RCPC码（Rate-CompatiblePuncturedConvolutionalCodes）是一种收缩卷积编码。新编数字集群专辑[3]数字集群无线通信采用TDMA方式，每时隙14.167ms,由510个调制比特组成，包含相应的训练序列和控制比特位，保留信息比特的空间只有432位。因此，考虑到信

8、息比特的分配以及算法延迟，语音业务信道采用RCPC编码，既保证了一定的纠错能力又满足通信协议的要求。RCPC编码中将K位类型2比特b(1),b(2),┅,b(K)编码后形成K位222223b(1),b(2),┅,b(K)。编码过程可以分为两步执行：3333A.16-statemothercodeofrate1/3编码类型2比特中C1和C2比特组每一比特编码后将形成3比特，可用式V(3(k−1)+i),i=1,2,3表示，其生成多项式如下：4jGi(D)=∑gi,jD（2）j=0其中