5 移动通信原理 第五章 语音编码、信道编码和交织技术new

《5 移动通信原理 第五章 语音编码、信道编码和交织技术new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、通信设计论坛ComDesign.5d6d.com第5章语音编码、信道编码和交织技术引言一般的数字通信系统都包含信源编解码、信道编解码和调制解调这三对功能模块，语音编码是一种信源编码的，在移动通信中由于信道的特点，往往还需要交织和去交织这一对功能模块。为什么要进行信源编码、信道编码和交织呢？从实现过程分析：信源编码——原理：去掉一些信息（信源中统计特性具有相关性的信息）；（有效性）目的：尽可能用最少的信息比特表示信源，从而达到压缩信息速率，以较少的信息速率传送信息；信道编码——原理：加入一些信息（监督码或检验码）；（可靠性）目的：用来供接收端纠正或检出信息在信

2、道中传输时，由于干扰、噪声或衰落等所造成的误码。交织——原理：不改变信息量，只改变信息的排序；（可靠性）目的：克服信道中由于深衰落而造成的突发的成串的误码。对本章的学习，我们复习信源编码和信道编码的基础上，重点掌握：1．移动通信对编码的要求；2．蜂窝移动通信典型系统用到的编码方式；3．在这些系统中的实现过程；4．交织的原理和作用。5.1语音编码通信系统中的语音编码的目的是解除语音信源的统计相关性，语音编码大致分为三类。一．语音编码的分类（参考：《吴伟陵，《移动通信原理》，电子工业出版社，P72）1．波形编码波形编码是以精确再现语音波形为目的，并以保真度即自然

3、度为度量标准的编码方法。这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法，其码速较高。常用的波形编码及其原理：PCM、DPCM、ADPCM应用：适用于骨干（固定）通信网。1欢迎加入通信管线设计交流群145563144通信设计论坛ComDesign.5d6d.com2．参量编码利用人类的发声机制，仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。在接收端，可根据发声模型，由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。参量编码的主要标准是可懂度。显然，这类编码是以提取并传送语音的共性特征参量为目的的编码方式，其码速较低。（声码器）常用的参量编码及其原理：LPC应用：主要用于军事

4、保密通信。3．混合编码混合编码是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，以实现在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方式。其码速介于上述两类编码之间。（软声码器）常用的参量编码及其原理：MPLPC(多脉冲激励LPC)；CELPC（码激励线性预测编码）应用：主要应用于移动通信。移动通信中由于频率资源有限，因此要求语音编码采用低码速，而另一方面由于移动通信信号可能要进入公共骨干通信网，因此必须基本满足公共骨干网的最低要求，再者移动通信属于民用通信，还必须满足个性化指标要求，鉴于以上理由，高质量的混合编码是移动通信中的优选方案。二．混合

5、编码的性能参数1．数据比特率（bps）数据比特率是度量语音信源压缩率和通信系统有效性的主要指标。数据比特速率越低，压缩倍数就越大，可通信的话路数也就越大，移动通信系统也就越有效。但数据比特率低，话音质量也就随之相应降低。为了补偿质量的下降，措施主要包括：（1）提高设备硬件复杂度和算法软件复杂度，但这又带来了成本与处理时延的增大；（2）采用可变速率的自适应传输，它可以大大降低语音的平均传送率；（3）还可以进一步采用语音激活技术，充分利用至少3/8的有效空隙，可获得大约2.67dB的有效增益。2．语音质量对语音质量的评价通常有两类方法：客观评定方法和客观评价方法

6、。（1）客观评定方法2欢迎加入通信管线设计交流群145563144通信设计论坛ComDesign.5d6d.com用客观测量手段来评定语音编码质量。常用的方法有信噪比、加权信噪比、平均分段信噪比、误码率、误帧率等。相对来说简单可行，但不能完全反映人对语音质量的感觉。这个问题对于速率为16Kbit/s以下的中、低速率语音编码尤为突出，因此主要适用于速率较高的波形编码类型。（2）主观评定方法用人对语音质量的感觉来评定语音编码质量。目前国际上常采用的主观评定方法称为MOS（MeanOpinionScore：平均评价得分），由原CCITT（ITU-T前身）建议采用。

7、MOS得分采用五级评分标准，其方法是，由数十名试听者在相同信道环境中试听并给予评分，然后对评分进行统计处理，求出平均得分。由于主观和客观上的种种原因，每次试听所得的评分会有波动。为了减小波动的误差，除了试听者人数要足够多之外，所测语音材料也要足够丰富，试听环境也应尽量保持相同。在这里要特别需要说明的是，试听者对语音质量的主观感觉往往是和其注意力集中程度相联系的，因而，对应于主观评定等级，还有一个收听注意力等级（ListeningEffectScale）。下表给出主观评定等级的质量等级、分数和相应的收听注意力等级。主观评定等级表质量等级分数收听注意力等级优(e

8、xcellent)5可完全放松，不需要注意力需要注意