第2章amp;nbsp;移动通信系统Bamp;nbsp;2课件.ppt

2.4 语音编码技术 2.4.1波形编码 2.4.2参量编码 2.4.3 混合编码 现代移动通信网络技术 * 2.4.2参量编码 编码：是将信源信号在频率域或其他正交变换域提取特征参量，并将其变换成数字代码进行传输 解码：将收到的数字序列经变换恢复特征参量，再根据特征参量重建语音信号 通过对语音信号特征参数的提取和编码，力图使重建语音信号具有尽可能高的可靠性，即保持原语音的语意，这种编码技术可实现低速率语音编码，比特率可压缩到2Kbit/s-4.8Kbit/s 对人类发声器官进行解剖分析，归纳出数学模型，从而开发声码器来实现参量编码 现代移动通信网络技术 * 2.4.2参量编码 肺部产生气流（激励） 驱动声带震荡产生基本音源（周期基音） 音源经过鼻腔、口腔、舌的综合变化（可变滤波器） 发出的声音 浊音——经过声带震荡的声音，振幅高，频率相对低 清音——不经过声带震荡，直接通过口腔、鼻腔发出的声音，振幅低，频率相对高。 现代移动通信网络技术 * 图2.4.1 人的发声器 2.4.2参量编码 现代移动通信网络技术 * 图2.4.2 清音和浊音波形 图2.4.3 人类发声系统模型 2.4.2参量编码 声码器在发送端提取主要话音的3个参数 ① 声源特性，分清、浊音。 ② 声带振动时的基本频率f0 。 ③ 声道传输声源信号的特性，由声道模拟滤波器参数以及变化率表示。 现代移动通信网络技术 * 2.4.2参量编码 声码器分类（话音参数和提取这些参数的方式不同） 信道声码器—频谱包络和基频作为参数 共振峰声码器—用共振峰的位置、幅度和宽度表示频谱包络 同态声码器—利用同态滤波技术,如对话音信号进行积分变换、取对数和反变换以获得各参数 声激励声码器—直接编码和传输话音的基带（如取200-600赫的频带）以表征声源特性 相位声码器 线性预测声码器 现代移动通信网络技术 * 2.4.2参量编码 CDMA2000移动通信系统移动终端的语音编解码处理 EVRC（IS-127） 8K QCELP（IS-96） 13K QCELP（IS-733） 确定声码器速率的自适应门限 根据背景音噪声电平的变化改变声码器的数据速率，这些门限的使用压制了背景音噪声，因而在噪声环境下也能提供清晰的话音 3GPP2已经选用了一种新的可变模式的声码器 现代移动通信网络技术 * 2.4 语音编码技术 2.4.1波形编码 2.4.2参量编码 2.4.3 混合编码 现代移动通信网络技术 * 2.4.3 混合编码 混合编码 方法：吸取上述两类编码的优点，以参量编码为基础，并附加一定的波形编码特征 目的：在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方式 速率：介于上述两类编码之间 现代移动通信网络技术 * 2.5 多址技术 2.5.1频分多址（FDMA） 2.5.2时分多址（TDMA） 2.5.3 码分多址（CDMA） 2.5.4 空分多址（SDMA） 现代移动通信网络技术 * 2.5 多址技术 多址的原因 ——使基站能从众多用户终端的信号中区分出是哪一个用户发出来的信号， ——各用户终端又能识别出基站发出的信号中哪个是发给自己的信号 多址技术的基础——信号特征上的差异 差异可表现在信号的工作频率、信号的出现时间以及信号具有的特定波形等。 多址接入的数学基础——信号的正交分割原理 要求各信号的特征彼此独立，或者说正交 或者说任意两个信号波形之间的互相关函数等于0，或接近于0。 现代移动通信网络技术 * 2.5 多址技术 多址方式的基本类型 频分多址（FDMA） 时分多址（TDMA） 码分多址（CDMA） 实际中也常用到其他一些多址方式 如空分多址（SDMA） 多种多址方式的混合 时分多址/频分多址（TDMA/FDMA） 码分多址/频分多址（CDMA/FDMA）等 现代移动通信网络技术 * 2.3.3 正交振幅调制QAM 正交幅度调制用两个独立的基带数字信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制 正交振幅调制信号的一般表示式 (2-3-7) 现代移动通信网络技术 * 2.3.3 正交振幅调制QAM 多进制正交幅度调制(Multiple Quadrature Amplitude Modulation：MQAM) 式(2-3-7)还可以变换为正交表示形式