移动通信第3章ppt课件.ppt

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1、第3章关键技术语音编解码技术调制与解调技术扩频通信分集接收技术链路自适应技术OFDM技术软件无线电技术智能天线MIMO技术联合检测认知无线电技术（RC）学习目标理解并掌握GSM系统和CDMA系统中的语音编码、调制解调、扩频通信、分集技术这些关键基础技术。了解链路自适应技术，掌握链路自适应技术的基本概念，包括自适应调制、自适应差错控制、反馈信令设计等。理解正交频分复用技术（OFDM）的基本原理，了解其与多输入多输出系统（MIMO）相结合的应用。了解软件无线电的发展历程，理解软件无线电的基本原理，包括宽带/多

2、频段天线与宽带射频模块、模数转换部分、高速并行DSP技术等各个部分模块的作用及功能。理解智能天线的基本原理与应用，包括智能天线的接受准则和自适应算法。掌握多输入多输出系统（MIMO）的基本原理、核心技术与应用。3.1语音编解码技术GSM语音编解码技术简介CDMA中的语音编解码技术简介AMR语音编码技术简介中国移动用的标准是TD-SCDMA，虽然现在用的是3G手机，实际上上网用的是3G网络，而话音用的是2G网络，即GSM网络。目前，降低话音编码速率和提高话音质量是国际上语音编码技术的两个主要研究方向。因为，

3、语音编码速率与传输信号带宽成比例关系。即语音编码速率减半，则传输信号所占用带宽也减半，这样系统容量就增加1倍。（即原来是5个用户，现在可变为10个用户了）。05kHz10kHz010kHz如传输信号所占带宽为10kHz，则只能有1个用户。如传输信号所占带宽为5kHz，则可以有2个用户。注意：带宽=速率05kbps10kbps010kbps如传输信号速率为10kbps，则只能有1个用户。如传输信号速率为5kbps，则可以有2个用户。第2代才真正应用相同的频带，可以提供更多的用户语音编码技术是将语音波形通过采

4、样、量化，然后利用二进制码表示出来。即是将模拟信号转变为数字信号，然后在信道中传输；语音解码技术是上述过程的逆过程。11声音定义：声音是一种连续的模拟信号——声波。声音的数字化媒体的数字化量化采样编码模拟信号数字信号采样采样即对模拟信号，每隔一定间隔，如10ms，抽取波形，抽取后变为不连续的波形。1.4伏2.4伏量化量化：即把电压取整数。如幅度为2.4伏的电压，而量化级数为4个数字电压，则量化为2伏的电压了。编码：如用2位编码，则0伏为00，1伏为01，2伏为10，3伏为11，即为2位二进制编码。0123

5、抽取的第1个点为1.4v，量化为1v，编码为01。抽取的第2个点为2.4v，量化为2v，编码为10。最后得到的数字信号为0110。波形为：0伏为00，1伏为01，2伏为10，3伏为11语音编码主要分为:1波形编码：压缩数据量不大，话音失真小2参数编码：压缩数据量大，话音失真大3混合编码GSM中使用CDMA中使用1．波形编码该技术主要用于有线电话网上，它压缩的数据量少，话音质量高。它基于时域模拟话音的波形，按一定的速率采样、量化，对每个量化点用代码表示。解码是相反过程，将接收的数字信号经解码和滤波后恢复成模

6、拟信号。波形编码能提供很好的话音质量，但编码速率较高，为16kbps-64kbps，适合有线。常见的波形编码技术包括有脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）等。PCM带宽计算：如采样频率为8kHz,量化位数为8bit，则带宽为8kHz*8bit=64kbps。即8000次/秒*8bit/次=64000bit/秒=64kbps因此PCM编码速率较高。注意：带宽=速率音频数据量（B）=采样时间(s)*采样频率(Hz,次数/s)*量化位数(bit/次)/8例如计算3分钟，16位量化位数,44.1k

7、Hz采样频率声音的数据量为：音频数据量=180*44100*16/8=15876000B=15.14MB2．参数编码参数编码又称声源编码，该技术考虑了人的发声的机理，并建立数学模型，根据输入语音得出模型参数并传输，在收端恢复。它从模拟话音中提取各个特征参量并进行量化编码，可实现低速率语音编码，即1.2-4.8kbps，但话音质量只能达到中等。常见的参数编码技术包括有线性预测（LPC）声码器和余弦声码器等。80年代中期人们又对LPC声码器进行了改进，提出了混合激励、规则激励等。3．混合编码混合编码是将波形编

8、码和参数编码结合起来，吸收有波形编码的高质量和参数编码的低速率这两者之优点。常见的混合编码技术有基于线性预测技术的分析-合成编码算法，如GSM系统的规则脉冲激励-长期预测编码（RPE-LTP）混合编码方案等。kbpsCDMA2000自适应差分脉冲编码调制手机中听到立体声的音乐信道好则采用高速率传输，信道不好则采用低速率传输不传输信号胸腔的气流冲击声带，并通过声道发出去男子声带长而宽，声音低，女子声带短而窄，声音高纵轴是声音的强