第4章 语音编码、信道编码和交织

《第4章 语音编码、信道编码和交织》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、移动通信技术第4章语音编码、信道编码和交织编码2021/7/201第4章语音编码、信道编码和交织技术4.1语音编码4.2信道编码4.3交织编码2021/7/202语音编码及信道编码技术语音编码和信道编码是通信数字化的两个重要技术领域。在移动通信数字化中，模拟语音信号的数字化，可提高频带利用率和信道容量。信道编码技术可提高系统的抗干扰能力，从而保证良好的通话质量。第4章语音编码、信道编码和交织技术2021/7/2032021/7/204图GSM手机电路基本组成框图2021/7/205图8210／8850型手机发射信号流程图2021/7/206图8210／8850型手

2、机接收信号流程图2021/7/2074.1语音编码4.1.1概述4.1.2语音信号特征4.1.3声码器4.1.4线性预测编码器4.1.5移动通信中语音编码器的选择4.1.6GSM系统语音编码器4.1.7IS-95系统语音编码器2021/7/208信源编码的定义与作用源编码就是信源信号的模数（A∕D）变换，即将模拟的信源信号转化成适于在信道中传输的数字信号形式。在数字系统中，信源编码的基本目的就是通过压缩信源产生的冗余信息来提高整个传输链路的有效性。2信源编码的分类(1)根据信源信号是离散的信号还是连续的信号，可以将信源编码分为：4.1.1概述2021/7/209①

3、离散信源编码；②模拟信源编码。(2)根据信源信号是语音还是图像，可以分为：①语音编码；②图像编码。移动通信系统中，信源有语音信号、图像（如可视移动电话）或离散数据(如短信息服务)。本节主要讲语音编码。4.1.1概述2021/7/20104语音编码语音编码为信源编码，是将模拟语音信号转变为数字信号以便在信道中传输。语音编码技术通常分为三类：波形编码、声源编码（或参量编码）和混合编码。波形编码是对模拟语音波形信号经过取样、量化、编码而形成的数字语音信号。为了保证数字语音信号解码后的高保真度，波形编码需要较高的编码速率，一般在16～64kbit/s。可对各种各样的模拟语

4、音波形信号进行编码均可达到很好的效果。优点：适用于很宽范围的语音特性，以及在噪音环境下都能保持稳定。4.1.1概述2021/7/2011波形编码包括脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）、自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）、增量调制（DM）、连续可变斜率增量调制（CVSDM）、自适应变换编码(ATC)、子带编码（SBC）和自适应预测编码（APC）等。声源编码是基于人类语言的发声机理，找出表征语音的特征参量，对特征参量进行编码的一种方法。在接收端，根据所接收的语音特征参量信息，恢复出原来的语音。由于参量编码只需传送语音特征参数，可实现低速率的语音编码

5、，一般在1.2～4.8kbit/s。4.1.1概述2021/7/2012声源编码的例子线性预测编码（LPC)声码器。这技术可压缩到2Kbit/s，缺点：在于语音质量只能达到中等水平，不能满足商用语音通信的要求。但语音质量不够好，故高速码不用这种技术。对此，综合参量编码和波形编码各自的长点，即保持参量编码的低速率和波形编码的高质量的优点，又提出了混合编码方法。4.1.1概述2021/7/2013混合编码基于参量编码和波形编码发展的一类新的编码技术。在混合编码的信号中，既含有若干语音特征参量又含有部分波形编码信息。其编码速率一般在4～16kbit/s。当编码速率在8～

6、16kbit/s范围时，其语音质量可达到商用语音通信标准的要求。混合编码技术在数字移动通信中得到了广泛应用。混合编码包括规则脉冲激励长期预测编解码器（RPE-LTP）、矢量和激励线性预测编码（VSELP）和码激励线性预测编码（CELP）等。4.1.1概述2021/7/2014表4.1常用数字移动通信系统语音编解码标准服务类型语音编码器（比特率：kbps）GSM数字蜂窝网RPE-LTP13USDC（IS-54）数字蜂窝网VSELP16IS-95（CDMA）数字蜂窝网CELP1.2，2.4，4.8，9.6CT2、DECT、PHS数字无绳电话ADPCM32DCS-180

7、0个人通信系统RPE-LTP13PACS个人通信系统ADPCM324.1.1概述2021/7/20154.1.2语音信号特征语音是一种波，振荡频率在20HZ-20000HZ之间，喉以上部分称为声道，喉部称为声门。喉部的声带即是阀门又是振动部件。声带的声学功能是为语音提供主要的的激励源。声带的开启闭合使气流形成一系列脉冲。由声带产生的音统称为浊音，不由声带产生的音统称为清音。可见，语音是由气流激励声到最后从嘴和鼻孔或同时从嘴和鼻孔辐射出来而产生的。对于浊音、清音、爆破音来说，激励源是不同的。2021/7/2016长期研究证明，发不同性质的音，激励的情况是不同的。大致

8、分为两类。