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文档简介

1、数字话音内插技术数字话音内插技术及其应用及其应用目录目录数字话音内插(数字话音内插(DSI)1时分话音内插(时分话音内插(TASI)话音预测编码(话音预测编码(SPEC)采用采用DSI的数字电路倍增设备(的数字电路倍增设备(DCME)2采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR数字话音内插(数字话音内插(DSI)技术)技术一般情况下,一方的说话停顿,以及通话双方总一般情况下,一方的说话停顿,以及通话双方总是一个讲,一个听,双向的通信线路至少有一半是一个讲,一个听,双向的通信线路至少有一半时间处于空闲状态。统计测量表明,有效通话时时间处于空闲状态。统计测量表明,有效通话时间与总的

2、通话时间之比小于间与总的通话时间之比小于0.40.4。目录目录数字话音内插(数字话音内插(DSI)1时分话音内插(时分话音内插(TASI)话音预测编码(话音预测编码(SPEC)采用采用DSI的数字电路倍增设备(的数字电路倍增设备(DCME)2采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR数字话音内插(数字话音内插(DSI)技术)技术(1 (1)时分话音内插时分话音内插(TASITASI)(Time Assignment Speech Interpolation)利用呼叫之间的间隙,听话而未利用呼叫之间的间隙,听话而未说话以及说话停顿的空闲时间,说话以及说话停顿的空闲时间,把空闲的通

3、路暂时分配给其他用把空闲的通路暂时分配给其他用户以提高系统的通信容量。户以提高系统的通信容量。(1 (1)时分话音内插时分话音内插(TASITASI)时分话音内插信号流程图时分话音内插信号流程图(1 (1)时分话音插时分话音插(TASITASI)时分话音内插系统框图时分话音内插系统框图(1 (1)时分话音内插时分话音内插(TASITASI) 数字话音时分内插的工作过程数字话音时分内插的工作过程在在发送端发送端,话音检测器话音检测器依次对各输入话路的工作依次对各输入话路的工作状态加以识别,判断它们是否有语音信号通过。状态加以识别,判断它们是否有语音信号通过。当确认某个话路中有语音时,即刻通知当确

4、认某个话路中有语音时,即刻通知分配处理分配处理机机,分配处理机分配处理机立即发出指令,把该话路建立的立即发出指令,把该话路建立的简历的连接状态信息送入简历的连接状态信息送入分配状态寄存器分配状态寄存器与与分配分配信号产生器信号产生器以便通知以便通知接收端。接收端。分配信息的传送分配信息的传送分配信息的传送方式有两种,一种是只发送最分配信息的传送方式有两种,一种是只发送最新的状态连接信息;另一种是发送全部连接状新的状态连接信息;另一种是发送全部连接状态信息。态信息。话音剪切(话音剪切(clipping) 在数字在数字TASI中,当激活的话路数超过所准备中,当激活的话路数超过所准备的卫星信道数时,

5、有些激活的地面信道可能暂时的卫星信道数时,有些激活的地面信道可能暂时分配不到卫星信道,并且在别的激活信道消失以分配不到卫星信道,并且在别的激活信道消失以前,一直被前,一直被冻结冻结(freezed out)。这样,由)。这样,由于于冻结冻结使得有些短促话音的起始部分在传输使得有些短促话音的起始部分在传输中丢失。这种现象称作前端剪切(中丢失。这种现象称作前端剪切(front-end clipping。时分话音内插时分话音内插目录目录数字话音内插(数字话音内插(DSI)1时分话音内插(时分话音内插(TASI)话音预测编码(话音预测编码(SPEC)采用采用DSI的数字电路倍增设备(的数字电路倍增设备

6、(DCME)2采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR数字话音内插(数字话音内插(DSI)技术)技术(2)(2)话音预测编码话音预测编码 (SPECSPEC)(speech predictive encoding) 判断各样值的判断各样值的PCMPCM码与前一个样码与前一个样值值PCMPCM码是否有明显的差别,仅传送码是否有明显的差别,仅传送有明显的差别(即不可预测)的码。有明显的差别(即不可预测)的码。在接收端对未传送取样值用前一帧的在接收端对未传送取样值用前一帧的取样值补上。取样值补上。(2)(2)话音预测编码话音预测编码 (SPECSPEC)典型的典型的SPEC原理图原

7、理图话音预测编码话音预测编码SPEC发端方框图发端方框图话音预测编码话音预测编码SPECSPEC与与TASITASI区别区别 与与TASI不同,不同,SPEC完全避免了话完全避免了话音剪切现象。但是当激活的话路数超音剪切现象。但是当激活的话路数超过卫星信道数时,只有那些预测误差过卫星信道数时,只有那些预测误差相当大的相当大的PCM样值可以优先传输,而样值可以优先传输,而那些较小误差的样值不能被传输。这那些较小误差的样值不能被传输。这些不能传输的样值只能用它的前一个些不能传输的样值只能用它的前一个样值来代替,结果增加了样值来代替,结果增加了量化误差量化误差。话音预测编码话音预测编码数字话音内插(

8、数字话音内插(DSI)技术)技术(3(3)DSIDSI增益增益G=N(G=N(地面信道数地面信道数)/M()/M(卫星信卫星信道数道数) )很明显,很明显,G越大,则信道利用率越高越大,则信道利用率越高G G的提高的提高:(G值通常在22.5之间)1 1、对于、对于TASITASI系统受到地面信道的话音剪系统受到地面信道的话音剪切的限制切的限制2 2、对于、对于SPECSPEC系统则受到量化噪声的限制系统则受到量化噪声的限制数字话音内插(数字话音内插(DSI)技术)技术意义意义数字话音内插技术利用通话双方的停顿间隙期间,数字话音内插技术利用通话双方的停顿间隙期间,采用动态的时隙分配使得许多的中

9、断信道可以共采用动态的时隙分配使得许多的中断信道可以共享少数的承载信道,这样极大地提高了传输信道享少数的承载信道,这样极大地提高了传输信道的利用率。通常在一对双向通话过程中,通话双的利用率。通常在一对双向通话过程中,通话双方真正谈话只占线路占用时间的方真正谈话只占线路占用时间的35%40%35%40%。即中继。即中继线的利用率只有线的利用率只有35%40%35%40%。若在非忙时通话,中继。若在非忙时通话,中继线的利用率甚至会下降到线的利用率甚至会下降到27%27%左右。因此,利用统左右。因此,利用统计复用的方法,充分利用话间空余间隔,减少承计复用的方法,充分利用话间空余间隔,减少承载信道数量

10、,尤其是对于传输信道有限的情况下,载信道数量,尤其是对于传输信道有限的情况下,具有非常现实的意义具有非常现实的意义目录目录数字话音内插(数字话音内插(DSI)1时分话音内插(时分话音内插(TASI)话音预测编码(话音预测编码(SPEC)采用采用DSI的数字电路倍增设备(的数字电路倍增设备(DCME)2采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR采用采用DSI的数字电路倍增设备的数字电路倍增设备自适应脉冲编码调制(ADPCM)ADPCMADPCM技术是一种目前正广泛使用的话音技术是一种目前正广泛使用的话音压缩技术,它可以将压缩技术,它可以将64kbps64kbps的的PCMPCM话

11、音速话音速率压缩率压缩32kbps,16kbps,32kbps,16kbps,甚至甚至8kbps8kbps等多种等多种较低速率的较低速率的ADPCMADPCM话音。利用话音压缩技话音。利用话音压缩技术可以较方便地提高信道利用率,减少传术可以较方便地提高信道利用率,减少传输信道数量。输信道数量。采用采用DSI的数字电路倍增设备的数字电路倍增设备DCMEDCME是英文是英文Digital Circuit Multiplication Digital Circuit Multiplication EquipmentEquipment的缩写,即数字电路倍增设备,也有的缩写,即数字电路倍增设备,也有翻译

12、成数字话路倍增设备的。在翻译成数字话路倍增设备的。在DCMEDCME中主要是通中主要是通过采用数字话音内插技术(过采用数字话音内插技术(DSIDSI)、自适应差分)、自适应差分脉冲编码调制(脉冲编码调制(ADPCMADPCM)和可变速率编码技术)和可变速率编码技术(VBRVBR)来实现信息的压缩,即采用)来实现信息的压缩,即采用DSIDSI技术来利技术来利用话音的间歇,采用用话音的间歇,采用ADPCMADPCM来降低话音的编码速来降低话音的编码速率,采用率,采用VBRVBR来克服传输中的超载情况(在信道来克服传输中的超载情况(在信道超载时,对话音采用超载时,对话音采用3bit3bit的的ADP

13、CMADPCM来代替来代替4bit4bit的的ADPCMADPCM)。)。数字电路倍增设备(DCME)采用采用DSI的数字电路倍增设备的数字电路倍增设备数字电路倍增设备(DCME)目录目录数字话音内插(数字话音内插(DSI)1时分话音内插(时分话音内插(TASI)话音预测编码(话音预测编码(SPEC)采用采用DSI的数字电路倍增设备(的数字电路倍增设备(DCME)2采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR数字电路倍增设备(DCME)中速率数据技术中速率数据技术IDR(Intermediate Data Rate) 中速

14、数据速率中速数据速率(IDR, Intermediate Data Rate),(IDR, Intermediate Data Rate),是指是指IDRIDR所传输的数据速率介所传输的数据速率介SCPCSCPC和和TDMATDMA之间之间.SCPC.SCPC是是一种低速率的通信系统速率为一种低速率的通信系统速率为56kbit/s;TDMA56kbit/s;TDMA是一种是一种高速卫星通信系统高速卫星通信系统, ,数据速率高数据速率高120Mbit/s120Mbit/s,满足介于满足介于二者之间数据速率的通信业务的需二者之间数据速率的通信业务的需要,要,19781978年,提出年,提出IDR,

15、IDR,其信息码率范围为其信息码率范围为64kbps44.736Mbps64kbps44.736Mbps,中速率,中速率数据的名称由此而来。数据的名称由此而来。 IDR IDR卫星通信系统是一种卫星通信系统是一种TDM/QPSK/FDMATDM/QPSK/FDMA体制的卫体制的卫星通信系统星通信系统采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR数字电路倍增设备(DCME)IDRIDR系统构成系统构成DCME (发发)DCME (收收)PCM群路群路+扰码器扰码器 V35V35 FEC FEC编码器编码器 QPSK 调制器调制器解码器解码器 V35 FEC解码器解码器 QPSK 解调器解调器-辅助帧调制辅助帧调制辅助帧解调辅助帧解调ESC至上变频器至上变频器来自下变频器来自下变频器ESCESC:公务及告警通道:公务及告警通道采用采用DCME设备的卫星通信系统设备的卫星通信系统IDR1数字化、传输质数字化、传输质量高、服务面广量高、服务面广2投资省、见效快投资省、见

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