《数字通信原理》课件 项目八-仿真移动通信系统.pptxVIP

数字通信原理

01项目1：认识通信系统02项目2：认识通信信号CONTENTS03项目3：认知数字基带传输04项目4：理解调制解调05项目5：揭秘编码06项目6：认知定时与同步07项目7：仿真数据通信系统08项目8：仿真移动通信系统09项目9：探索通信新技术

项目8仿真移动通信系统

仿真移动通信系统项目8项目描述结合移动通信系统的组成原理，剖析移动通信的信源编码、信道编码，进一步理解移动通信的扩频和加扰技术，分析移动通信的调制技术，配合同步技术，建立移动通信仿真系统。项目分析本项目中涉及的编码、调制、同步技术是在传统原理基础知识的升级，需要具有持续的学习能力和理论联系实际的职业素养。

仿真移动通信系统项目8学习目标在已有通信原理知识的基础上，结合移动通信系统的实际，完成从移动通信系统理论到实践仿真的设计与实施。课程思政结合移动通信技术发展和关键技术的研究，认识我国芯片产业发展的必要性，通过典型事件，激发学生的爱国热情和攻关精神。

认知移动通信系统任务8.1任务目标画出移动通信系统的信号处理过程。任务分析理解移动通信信号处理流程，分析从手机到基站、基站到系统的信号处理过程。从移动通信信号处理角度来看，移动通信系统可抽象为相应模型：

任务8.1认知移动通信系统8.1.1移动通信特点（1）移动通信必须利用无线电波进行信息传输（2）无线电波传播条件复杂（3）在强干扰条件下工作（4）具有多普勒效应（5）移动通信系统的网络管理复杂（6）频带的利用率要求高

8.1.2移动通信的多址方式1．FDMA2．TDMA3．CDMA

分析移动通信系统的信源编码任务8.2任务目标分析学过的通信系统的信源编码技术，理解编码原理和应用场景。结合5G的发展，研究移动通信系统信源编码的关键技术。利用仿真系统实现相关编码的仿真。任务分析移动通信中常用的编码技术有信源编码和信道编码编码技术信源编码（语音编码）信道编码

信源编码简介8.2.1形编码参数编码混合编码变换编码

8.2.1信源编码简介移动通信中，信源编码主要是指语音编码。语音编码技术的主要作用是降低语音编码速率，提高语音质量。表8-1常见的语言编码的原理与应用语音编码编码原理说明波形编码波形编码以再现波形为目的，采用波形相关性采用线性预测技术，尽量真实地恢复原始语音波形。波形编码是最简单也是应用最早的语音编码方法。波形编码实施简单、语言质量较高；不足之处就是，波形编码带宽需求较大。PCM编码就是最基本的波形编码，如：G.711建议中的A律或μ律。APCM、DPCM和ADPCM都属于波形编码，使用这些技术的标准有G.721、G.726、G.727等。预测编码虽然语音信号是非平稳信号，但在短时间段内（30ms内）具有平稳信号的特点，所以对语音信号幅度进行预测编码是一种很好的方法。几乎所有基于语音信号产生的全极点模型的参数编码器都用到LPC（如G.728、G.729、G.723.1建议）。最简单的预测是相邻两个样点间求差分，编码差分信号（如G.721）。但更多应用的是语音信号的线性预测编码（LPC）。参数编码参量编码是将人类语音信息用特定的声源模型来表示，通过提取语音参数，并实现参数量化的过程。该过程应尽量减少最后合成的语音与原始语音的差别。发送端根据输入语音提取模型参数并进行编码，用传输模型参数替代传送以波形为基础的语音信息，在接收端则将收到的模型参数译码，并重新混合出语音信号。参数编码是建立在人类语音产生的全极点模型理论的基础之上的，参数编码器传输的编码参数就是全极点模型的参数（基频、线谱对、增益）。参数编码的效率很高，带宽消耗少，但自然度差，语音质量难以提高。尤其是在背景噪音较大的环境下声码器不能正常工作。对人类语音来说，参数编码器的编码效率最高，但对音频信号，参数编码器就不太实用。典型的参数编码器有LPC-10、LPC-10E，G.729、G.723.1以及CELP等码本激励声码器也都离不开参数编码。变换编码变换编码的主要作业是音频压缩。近年来出现的低速率语音编码中，正弦变换编码（STC）、波形插值（WI）、小波变换和Gabor变换都有应用。例如：G.722.1建议中采用的MLT变换，MPEG伴音压缩算法（MP3）用到FFT和MDCT变换，AC-3杜比立体声用到了MDCT。统计编码统计编码对存在统计冗余的信号的编码效率很高。MPEG伴音和G.722.1建议中采纳的哈夫曼变长编码就是统计编码。统计编码在图像编码中大量应用，但在语音编码中，由于变长编码容易引起误码扩散，所以很少使用。

8.2.2语音编码标准表8-2语音编码算法与标准分类算法算法名称数据率标准应用场合质量评分波形编码PC