Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами (2002) (1151874), страница 16
Текст из файла (страница 16)
2.4. Оценка качества передачи речевого сигнала Способы оценки качества передачи речи обычно подразделяются на объективные и субъективные. Объективные критерии основываются на значениях некоторых ста-истических параметров, которые позволяют судить о степени отличия принятого по каналу связи речевого сигнала от переданного. Примерами таких параметров могут служить: ° средняя квадратическая ошибка; ° отношение сигнал-шум; ° искажения спектра; ° индекс артикуляции. Объективные критерии обычно оказываются полезными на начальном этапе разработки и моделирования способа кодирования речи, но они не обязательно приводят к конечным оценкам качества речи, которые являются важными для восприятия человека.
Для слушателя обычно не столь важно качество сигнала; для него более естественной оценкой является усредненное субъективное восприятие речи. Субъективные критерии оценки качества передачи речи основываются на статистической обработке субъективных оценок качества достаточно большого числа слушателей-экспертов. Причем зти оценки существенно зависят от возраста и пола диктора, скорости произнесения фраз и многих других обстоятельств. Тесты при получении субъективных оценок стараются планировать при различных условиях, ими- 83 тирующих реальные условия жизни человека, такие как посторонний шум, фоновая речь многих других людей и т.д. Количественные результаты этих тестов отображают усредненное качество, уровень усилий слушателя, разборчивость, естественность звучанйя. Разборчивость характеризует возможность для слушателя идентифицировать произносимые диктором слоги, слова или фразы.
Количественно разборчивость характеризуется процентом правильно идентифицированных элементов речи. Разборчивость функционально связана с другими показателями качества речи, например с отношением сигнал-шум, и достаточно полно характеризует качество передачи речи в цепом. Наиболее часто используемым тестом на разборчивость является диагностический тест на рифмы. В этом тесте каждая произносимая фраза состоит из двух слов, образующих рифму и отличающихся малым числом звуков.
Например, фраза «дом-том» состоит из двух слов, отличающихся только одним согласным звуком. При последовательном произнесении таких рифмованных фраз подсчитывается процент Я правильно понятых. Численные значения результатов такого теста разбивают на группы, каждой из которых приписывают оценку качества речи.
Например; при значениях от 100 до 96 — «превосхсгдно», 95-86— «хорошо», 65-60 — «посредственно», 79-70 — «недостаточно», менее 70 — «плохо». Однако такой критерий качества речи не очень удобен для сравнения различных кодеков речи. Более подходящим и часто используемым способом ранжирования различных методов кодирования речи является вычисление средней экспертной оценки (СЭО). Методика вычисления СЗО регламентирована рекомендациями Европейского института стандартов е области Телекоммуникаций (ЕТВ!-Т) при оценке качества передачи речи в телефонных сетях.
В соответствии с этими рекомендациями выделены пять упорядоченных уровней, каждый из которых связан со стандартизированным описанием: «плохой», «слабый», «допустимый», «хороший», «превосходныйж В табл. 2.4 приведен список этих уровней. Таблица 2.4 Таблица 2.5 Тип кодера Значение СЭО 4,3 64 кбнт/с; ИКМ 14,4 кбит/с; ОСЕ1 Р13 32 кбнт/с; АДИКМ 8 кбит/с;!ТО-СЕ1Р 3,7 8 кбит/с; СЕЕР 13 кбит/с; ОЗМ 3,45 9,6 кбнт/с; ОСЕЕР 3,0 4,8 кбит/с; СЕЕР 2,4 кбит/с; ~ РС Примечание.
ОСЕЬР ОоаГсогп Соса Ехсгтеа Опеаг Ргесдс1ог (кодер на основа линейного предсказания с кодовым возбуждением фирмы Ооагсогп1; ГПЗ-СЕсР Гпзегпа!гола (Мемдунаро предсказа баева!зук Ыпеаг Ргес О8М ЬРС Оценки ст 5 до 4 при применении к полосе у/астот 200.. 3400 Гц рекомендованы для телефонных сетей; значейия от 4 до 3,5 считаются допустимыми в таких приложениях, как голосовая почта и подвижная связь; значения от 3,5 до 2,5 допустимы для синтезированной речи. Наиболее сложные условия использования кодексе речевого сигнала оказываются в тех случаях, когда уже закодированную речь необходимо передать от АС к БС, затем демодупировать с целью получения аналогового речевого сигнала, который далее снова кодируется для повторной передачи в форме цифрового сигнала по беспроводной пинии.
Такая передача, обычно называемая тандемной, сопровождается размножением битовых ошибок, первоначально возникших в приемнике первой БС. Здесь требуются более значительные затраты для организации связи от одной АС к другой АС, поскольку такая линия содержит по меньшей мере два источника независимых помех. В общем случае значение СЭО качества речевого сигнала падает при снижении скорости кодека. В табл. 2.5 приведены значения СЭО для некоторых типов кодеков, используемых в современных цифровых системах ~41.
На значения СЭО могут оказывать заметное влияние различия в культурном уровне экспертов, в глубине ' их знаний языка и т.д. ~31. Список литературы к главе 2 1. 3гоко А.Г., Кпоаский ДД.. Коржик В.И., Назаров М.В. Теория электрической связи: Учебник для вузов. — М.: Радио и связь, 1998. — 433 с. 2. баскаков С.И. Радиотехнические цепи н сигналы. Учебник для вузов.
— М.: Высшая школа, 1988. — 448 с. 3. Шелухин О.И., Пукьянцев Н.Ф. Цифровая обработка и передача речи l Под ред. О.И.Шелухина. — М.: Радио и связь, 2000. — 454 с. 4. Йарророгт Тп. 6. М6ге1езз Сопкпцп~сабопз (Рппсйр!ез апб Ргасбсе).— Нетг Уобс! ЕЕЕ Ргезз, 1996. -641р. 5. Рекомендация 0.711. 6. Прокис Дж. Цифровая связь ГПер с англ, лод ред. Д.Д.Кповского.- М.: Радио и связь, 2000. — 797 с. СПЕКТРАЛЬНО-ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ МОДУЛЯЦИИ 3.1.
Цифровая модуляция Центральной проблемой при построении любой системы связи является выбор и техническая реализация способов введения передаааемой информации а физический переносчик е точке передачи и выделения этой информации е точке приема, Эта наиболее тонкая задача известна как проблема модуляции и демодуляции. В данной главе приводятся краткие сведения о некоторых соеременных методах цифровой модуляции, используемых а настоящее еремя в системах саязи второго поколения наиболее широко распространенных е мире и в России стандартов ОВМ, О-АМРВ,!3-95, и отсутствующие в доступной для студентов вузов литературе на русскам языке. Источники этих сведений указаны а списке литературы, которые могут оказаться полезными для тех читателей, которые владеют английским языком и могут получить доступ к этим источникам.
Практически ао асех современных системах связи с подвижными объектами используются методы цифроеой модуляции и цифровая обработка сигналов при демодуляции. Такие системы принято называть цифровыми системами передачи в отличие от аналоговых систем, в которых реализованы аналоговая модуляция и аналоговая демодуляция. Современные достижения радиоэлектроники обеспечивают возможность реализовать е передатчике и приемнике системы связи достаточно сложные алгоритмы цифровой обработки электрических сигналов. В результате качество передачи практически любых сообщений е цифровых системах оказывается выше, чем качестао передачи этих сообщений с помощью аналоговых систем сеязи. Например, оказалось возможным передавать сообщения е присутствии шума и помех с большей точностью ипи передавать больше сообщений при прочих равных условиях Цифровые системы передачи обладают двумя важнейшими особенностями ° любые сообщения представпякпся в цифровой форме, т.е.
в виде последовательностей битов (г;,к =...,-'(О,+1,...~; при любом значении индекса г символ а, принимает значения из алфавита (О, 1); ° передатчик системы формирует и передает по очереди в канал передачи конечное число сигналов (з (Г), гл = 1, 2, ., М), различающихся по форме, которые принято называть канальными символами для длительности канального символа примем обозначение Т„,; один канальный символ «переносит» один бит или большее число битов, подлежащих передаче; если, М = 2, то систему передачи называют двоичной; если 1И > 2, то систему называют М-ичной. 'Таким образом, передача последовательностей сообщений цифровыми системами осуществляется путем преобразования их в последовательность битов, которые преобразуются в последовательность канальных символов. Число используемых канальных символов М и их форма в разных системах различны; они известны в точке приема.
Поэтому основная функция приемника, точнее его демодулятора, в цифровой системе передачи состоит в том, чтобы оценить, какой из возможных символов (сигнапов) был передан передатчиком на очередном интервале времени длительностью Т„,. Проблема оценивания (различения сигналов) возникает потому, что системы передачи должны проектироваться таким образом, чтобы передатчик излучал, а приемник правильно принимал канальные.символы с минимально возможной энергией. Критическим местом в системе передачи, в котором знергия канальных символов оказывается наименьшей, является вход приемника. »нергия принимаемого символа Е здесь должна быть не менее некоторого порогового значения Еп,р, которое определяется заданным пороговым значением отношения сигнал — шум (ОСШ) г)пор 2 До формирования канальных символов подлежащие передаче биты обычно сначала преобразуются в последовательность положительных и отрицательных электрических импульсов длительностью Т, прямоугольной формы', для которой принимаем обозначение у(Г); последовательность полученных таким способом импульсов называют модулирующим сигналом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
