移动通信课程论文

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1、成绩评卷人姓名学号华中师范大学木科生课程论文论文题甘通信系统中的语音编码技术完成时间2014年5月18日课程名称移动通信技术及应用专业电子信息科学与技术年级2011级目录第一章引言11.1背景知识11.2语音编码技术的分类1第二章GSM语音编码技术12.1GSM语音编码技术简介12.2关键技术分析2第三章CDMA'

2、

3、的语音编码技术33.1CDMA系统的特点33.2关键技术33.2.1CELP编码3323QCELP方案的实现如下:43.3GSM与CDMA系统语音编码技术的比较：5第四章AMR语咅编码技术64.1ARM语音编码初步了解64.2关键技术64.3技术分析7结朿语7参考文献8摘要数

4、字移动网可提供高丁移动网的系统容量，这需耍高质量、低速率的语音编码技术和高效率数字调制技术的结合。口前，降低语咅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。这是凶为语音编码速率和传输带宽成比例关系，即语音编码速率减半，传输信号所占用带宽也减半，而系统容量增加一倍，频率利用率课有效提高。同时，为了抑制误码对话音质量的影响，耍研究抗误码能力强的编码方式，即采取高效纠错/检测编码的方案。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。语咅编码的口的是在保持一定的法复杂程度和通信时延的前提下，占用尽可能少的通信容量，传送尽可能高质量的语咅。语咅编码技术又可分为

5、波形编码、参量编码和混合编码三大类。关键词：语咅编码，线性预测编码，码激励线性预测编码，自适应多速率编码通信系统中的语音编码技术第一章引言1.1背景知识在移动通信发展的近30年里,从传统的大功率的单基站到蜂窝移动通信系统,从木地覆盖到区域、全国覆盖，并实现了国内与国际的漫游，从提供单一的话咅业务到提供多媒体业务，从1G、2G系统到3G、4G系统等，移动通信系统取得了巨大的进步。本文主要介绍的是移动通信系统中的语咅编码技术，包括GSM系统、CDMA系统和ARM语音编码技术等等。1.2语咅编码技术的分类波形编码：是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样，再将幅度量化，对每个量化点用代码表

6、示。解码是相反过程，将接受的数字序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。参量编码：又称声源编码，是以发咅模型为基础，将模拟话咅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，达到2kbit/s—4.8kbit/s,但话音质量只能达到中等。混合编码：是将波形编码和参量编码结合起来，既有波形编码的高质量优点又有参量编码的低速率优点。其压缩比达到4kbit/s—16kbit/so泛欧GSM系统的规则脉冲激励——长期预测编码（RPE—LTP）就是混合编码方案。第二章GSM语音编码技术2.1GSM语音编码技术简介GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是

7、在蜂窝系统的基础上发展而成。包括GSM900MHZ、GSM1800MHz及GSM1900MHz等儿个频段。GSM系统有儿项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量底等。2.2关键技术分析目前GSM采用的语音方案是13kbit/s的RPE-LTP(规则脉冲激励长期预测)码。它的目的是在不增加误码的情况下，以较小的速率优化频谱占有，同时达到与固定电话网尽量接近的语音质量。其过程主要包括预处理、线性预测编码(LPC)分析、短时分析滤波、长时预测和规则码激励编码等5个主要部分。1、预处理：首先用8kHz采样频率对输入的模拟语音

8、信号进行采样得到离散话语音信号SO(n),滤除SO(n)屮的直流分量，得到SOf(n);其次采用一阶有限冲激响应(FIR)滤波器进行高频预加重，得到信号S(n),加重的目的是加强语音谱屮的高频共振峰，使语音短时谱及线性预测LPC分析中余数谱变得更平坦，从而提高谱参数估值的精确性。2、LPC分析将信号S(n)的每160个样点(20ms)分为一帧，每帧计算出8个LPC反射系数r(i),在转化成对数面积比参数LAR(i),最后对LAR进行量化得到LARc,一方面作为边信息送到解码器，另一方而作为对它解码，恢复出量化后的反射系数(i),以供短时分析滤波时使用。3、短时分析滤波信号S(n)经过格型滤

9、波器，滤除语音信号样点之间的短时相关性，产生短时LP余量信号d(n)o4、长时预测长时预测是为了除去语音信号相邻基音周期Z间的长时相关性，以便压缩编码速率。长时预测按子帧处理，每一帧分成4个子帧。长时预测使用过去子帧中经过处理后恢复出来的短时余量信号川(n)，对当前子帧的余量信号d(n)进行预测。通过对d(n)和d‘(n)进行互相关运算，获得各个子帧的长时预测系数b和最佳延时N,分别用2bit和7bit编码,即be和Nc