Феер К. Беспроводная цифровая связь (2000) (1151861), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Коэффициент передачи каждого филь- 1,;,!г,';н)встраивается независимо от других. -',!;::",в[э«кодеры с линейным предсказанием моделируют фильтр речек' "",ракта посредством единственного линейного полюсного фильтра ' 'алые фильтры малых порядков р (в интервале между 6 и 12) почти ьйо подходят для моделирования передаточной функции речевого "',,;,', .Всущности, они дают воэможность моделировать от 3 до 6 (р/2) ' = ' ' оных частот (т.е. формант), которые являются характеристикои в'.-'."[з ""вческой речи в интересующеи полосе частот (от 0 до 5 кГц). Вдо- 'фреальнь«х параметров, которые описывают речевой тракт в опре- «~" ~Ф' ' """'гний момент времени, могут быть эффективно выделены методом .' 'ного предсказания из первых р+ 1 автокорреляционных функций ' )':речевого сигнала и смоделированы посредством быстрых алгорит-;:;~ф ..„:Иди«использованием векторного квантования(ЧС[) Когда применя ,"««! о ""„:'в(14, длЯ п«Риодического описаниЯ изменЯющегосЯ во вРемеии филь з,";[ ..,"!~~вздуется лишь от 400 до 500 битов ([83), автор гл.
3 — 3 р. Адов[) э.:«~г,:,'«[«4«1[эедеуввление сигнала возбуждения. Поскольку для переда 4нтрвделенного сегмента речи служит определенныи фильтр речевого в!««то инверсной фильтрацией этого сегмента речи может быть поп,'идеальное возбу«кдение, как зто показано на рис 2.2.9. По опрейю, последовательное подключение какого-нибудь фильтра к его йному аналогу равносильно только введению «чистой» задержки дй'(т.е. общин импульсныи отклик представляет собой задержанв4[иничный импульс) Особенно легко получить инверсный фильтр 4[рлюсного фильтра, взяв для этого бесполюсный фильтр, в ха.
в[за/стике которого вместо полюсов имеются только нули, Сигнал, суйнн«яй в результате инверснои фильтрации речи (т.е, идеальное ждение), называется остатком (гейдна[) Остаток содержит значиую'и»Быточность. что привело к разработке нескольких кодирую«кем. Типичный остаточный сигнал показан на рис. 2 2 10. Остатки для вокализированных звуков характеризуются наличием 4[йческих импульсов с частотой основного тона, а для невокали- 2.2.5. Сравнение характеристик методов обработки речи Строгие и полные сравнения характеристик различных методов применяемых в кодеках, являются сложными, тонкими задачами По скольку качество речи — понятие субъективное, б часто тре »ются стати. стические показатели мнений нескольких сотен слушателей. Детальные требования к кодекам и передачеггприему с речевым качеством стандар тизированы рядом международных организаций и США.
В табл. 2 2 1 дается сравнение основных характеристик нескольких кодекса для об работки речи. К наибол ее важным параметрам относятся следующие 1 Битовая ско ость— р сть — это диапазон требуемых скоростей передачи Для систем с более низкой битовой скоростью требуется меньшая поло са частот; по этой причине они обеспечивают более высокую эффектиз ность использов н а ия.спектра и мощности и в конечном счете п иводят к сотовым системам радиосвязи с повышеннои емкостью.
2 Пороговая вероятность ошибки на бит (ВЕК или Р,). Более вы сокое значение пороговои ВЕК ведет к более роба мы. Нап име, ко ек а р астной структуре систе мы. апример, кодек адаптивнои дельта-модуляции может допускать высокую ВЕК (ВЕК = 10 2), тогда как система ИКМ требует низкой ВЕК (ВЕК = 1Р 4).
Более высокое допустимое значение ВЕК (робасг ность) ведет к более низким требованиям к отношению несущая/помеха и увеличению емкости сети 3 Качество является субъективным результатом измерения и оцен ки. «Качество междугородной связи» (1ой бгаде) относится к качеств» проводной системы телефонной связи, международной и США Т ми н «хорошее» относится к приемлемому качест йи ереству с отличнои разборчивостью и низким овн ур ем шума. В системе с «хорошим» качеством звук может быть менее естественным, чем в с ст системе с качеством междугородной связи 4.
Сложно сть или потребление мощности определяются по отношению к обычным ИКМ кодекам, реализованным в БИС Потребление мощности и задержка обработки сигнала для перспективных ЕРС кодеков или вокодеров в несколько раз выше, чем для ИКМ кодеков. таблица 2.2.1. Сравнение характеристик различных методов аб абатхи ечи, применяемых в «»деках с»тельная асгь, бления асти 'ииципиапьное преимущество перспективных кодеков заключает , что они могут достигать хорошего ипи мезкдугородного каче „'"":и' значительно более низкой Битовой скорости. Системы с по' и»ой битовой скоростью приводят к увеличенной емкости ипи к треБованиям к мощности радиосигнала, или же и к то"*"'нйгзким т "" и' другому 2.2.6. Контроль зха н задержки ;,.фд(ущности, эхо-сигналы передаваемой речи или данных имеют ме """'.всех телефонных сетях.
Чем больше задержка зхо-сигнала, тем зон м н мешает и тем больше внимания нужно уделить тому, чтобы .д, ззФ»ние стало допустимым '-'~2$" ' . 2.2.13 показан иплюстративныи сегмент проводнои сети ме,х«аяв рио. н . В этой схеме в люБом месте, где передаваемыи дных линий встречает рассогласование импедансов, часть этого сигнала от'~Щи как эхо. Телефонные и факсимильные аппараты и устроиства "дц»риа данных присоединяются двухпроводной линией к дифферен"" 'й системе, распопозкенной на центральнои телефонной станции. '"'"»1аередачи в сторону телефонной станции, и дпя приема со сторо- 'Лйфонной станции используются только двухпроводные пинии, что ""'" 'ддт к значительной экономии провода и коммутационного обору .местного телефонного узла 1рззуинципиальная схема дифференциальной системы, расположен ' ~!вххместе нахождения абонента В (см.
рис, 2 2 13), показана на ':-"««,:2»1»4, Если трансформаторы идентичны и симметрирующий импе",'~я-равен импедансу двухпроводной линии, то сигнал со стороны ;;;Фдредается в двухпроводную линию В, но не вызывает никакого от'й:На выходе. Однако если сигнал приходит со стороны двухпровод41-";,,::,~:: эха речи абонента В 1 Усилители дальней сзязи ' '! и Диф Диф- 2„система система В Абонент В з.з ! нмй, выса«ее Эха речи абонента А Усилители дальней связи »ззис. 2.2,12. типичная межд»западная телефонная пиния диффереыциаль1е1зстемы располагаются на центральных телефонных сззнци . г 1 1 ) ях А и В. Гиз ~1111 Микро- телефонная Вход УАТС иуили линии святи общего пользования) го 'м" Цепь Е„ Двухпроводная линия ~ (систем) Выход ной линии (абонент В говорит), то он передается на обе цепи четы рехпроводной линии.
Этот сигнал не влияет на входную сигнальнун цепь, так как усилители, показанные на рис. 2.2 13, усиливают сигна лы только в противоположном направлении. Эхо-сигналы возникают, когда входная сторона связана с выходной (имеет место просачивание входного сигнала) К несчастью, зто происходит почти во всех сетях, так как цепь Яо не идентична распределенному, изменяющемуся во времени импедансу двухпроводной линии. Кроме того, четырехпроводная линия может присоединяться к большому числу двухпроводных линии Такигя образом, в системах дальней связи возникает необходимость в контроле уровня эха (с применением подавления или компенсации эхо-сигналов) Беспроводные системы часто соединяются с проводными коммути руемыми телефонными сетями общего пользования (КТСОП) или ци фровыми сетями с интеграцией служб (ЦСИС). Эхо и задержка, вводимые в этих сетях, должны также контролироваться в элементах бес проводной сети, включающей базовые станции и мобильные сред вт ути зха и участки задерхски в беспроводнои телефонной системе ил люстрируются на рис.
2.2 1б. Задержки до 100 мс при обработке сигнала и его передаче по единственному пути (без зха) не приводят к субаективному восприятию по мехи телефонному разговору Более длительные задержки становятся заметны и могут быть неприятны для пользователя Пример тому— 200- бО-миллисекундная задержка передачи в одном направлении по спутниковой линии. Задержанные зха-сигналы значительно сильнее укуд.
шают воспринимаемую речь, чем задержка сама по себе. При мощных зхо-сигналах задержка одного из них лишь на несколько миллисекунд может уже вызывать неприятное ощущение. По зтои причине и в проводных, и в беспроводных системах должен осуществляться контроль зха Ко нтроль эхз достигается применением эхоподавителеи и зхоком пенсаторов Эхоподзвители вводят в обратный путь некоторое затуха й системе теле- но они предотный путь в тетвующий лере- одновременноодновременно зхоподавителя ать искусственнала, который о показано на Рис.
2.2.14. Принципиальная схема дифференциальной системы, расположен ной е месте нахождения абонента В (11Ц б~: —.:~ Эхо от ближней дифференциальной системы (только для двухпроводной линии) Путь 2 Эхо от удаленной дифференциальной системь П ть 3 Акустическое зхо от дальнего конца '4"-1"... Пуп, 4 Акустическое зхо к дальнему концу уть 5 Эхо от дифференциальной системы :фтнс. 2.2.15.
Пути прохождения эха-сигналов в беспроводно *.связи (ЗЗЦ эз(1рйводящее к ослаблению эхо-сигнала. Поперемен "' ',т возвращение эха к источнику, разрывая обрат " ийтервалов времени, когда речь передает соответс г ,к..) При этом ухудшается качество речи во время Гоэора, т.е, в течение интервалов времени, когда 'т,",оба збанента. Упрощенная структурная схема ",,'цв' на рис. 2.2.1б '~()й(нрвное назначение эхокомпенсатора — сформиров '-.",~т(утт)тю эха и вычесть ее из просочившегося эхо-сит ,.",.'щается через дифференциальную систему, как зт в 1'.:::':.™::: ' г~!выйти: '2.2.16. Уппощеннае схема ахоподавителЯ (11Ц Фе в,( ) Современное тбостоение х г;:„',фильтра Сннтезирут"'тжй фильтр Речевой выход Фипыр корреюгии спеет а ьг ~!', Ходовый х + ;"словарь 1 Е .Ходовый гх Зхокомпенсатор Рнс.
2.2.17, Концептуальная схема зхокомпемсатора рис. 2 2.17. Детальное описание перспективных эхокомпенсаторов содержится в (83) (автор главы !У!езьегзс!гпт!дт), Критерии для опредепе ния требовании к приемлемому контролю эхо-сигналов и задержанных эхо-сигналов для беспроводных систем связи описываются в (331) 2.3. Американские и европейские речевые кодеки Этот раздел содержит в себе краткии обзор стандартных речевых ко деков, применяемых в ряде американских и европейских беспроводных систем. Детальные современные требования представлены в наиболее ранних выпусках официальных спецификаций Стандартные алгорит мы для кодеков начала 90-х годов включают в себя простую АДИК52 улучшенное кодирование с линейным предсказанием и возбуждением кодом, а также кодирование с линейным предсказанием и воэбуждени ем векторной суммой Продопжзющееся исследование речевых кодексе способствует дальнеишему уменьшению стоимости потребления мощно сти и скорости передачи битов По этой причине, вероятно, следующие поколения кодаков для беспроводных применений будут использовать более совершенные методы ЦОС и работать с еще меньшими битовыми скоростями, нежели те, что описаны в стандартных системах 90-х годов 2.3.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
