Кодирование речи в стандарте GSM

Обработка речи в стандарте GSM осуществляется в рамках принятого режима прерывистой передачи (DTX

- Discontinuous Transmission), которая обеспечивает включение передатчика только во время самого разговора. Система DTX управляется детектором активности речи (VAD

-

Voice Activity Detection), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и шум без речи даже в тех случаях, когда уровень шума соизмерим с уровнем сигнала речи. В состав системы DTX также входит устройство формирования комфортного шума, который включается в паузах речи. В системе DTX происходит также экстраполяция фрагментов речи, утерянных из-за помех в канале. Структурная схема обработки речи в стандарте GSM приведена на рис. 2.

Основным устройством в данной схеме является речевой кодек. В соответствии со стандартом GSM каждый радиоканал используется для организации 8 цифровых каналов с временным разделением. Следовательно, если бы это были стандартные ИКМ каналы, то потребовалась бы скорость передачи 64 х 8 = 512 кбит/с. Такую скорость передачи пользовательской информации по одному частотному радиоканалу обеспечить практически невозможно. В качестве выхода из положения используются методы уплотнения передаваемой информации и применение сложных методов кодирования, уменьшающих избыточность, а значит и требующих меньшие скорости передачи. При этом, как правило, используются методы фазовой модуляции (манипуляции). В системе GSM используется гауссовская фазовая манипуляции несущей частоты радиосигнала с минимальным сдвигом (GMSK- Gaussian Minimum Shift Keying) с индексом манипуляции, равным 0,3.

Рис. 2. Структурная схема процесса обработки речи в стандарте GSM

VAD Voice Activity Detection - детектор активности речи;(Discontinuous Transmission) - система прерывистой передачи речи

Снижение требуемой скорости передачи цифрового потока приводит к ухудшению качества передаваемой речи. Наиболее низкая скорость передачи информации (1 - 3 кбит/с) требуется при использовании вокодеров. Однако при этом очень низкое качество речи. Звук приобретает «синтетический» характер.

Высокое качество речи при допустимом снижении требований к скорости передачи можно получить при использовании различных модификаций ИКМ, за счет усложнения аппаратуры. Для того, чтобы иметь высокое качество речи при передаче с относительно низкими скоростями, в GSM используется способ кодирования, объединяющий вокодеры и дифференциальную ИКМ. Такой способ получил название дифференциального кодирования.

Вокодерное преобразование основано на использовании особенностей человеческого голосового тракта. Голосовые связки генерируют некоторую частоту, которая модулируется горлом и ртом, как фильтром. Зная в каждый момент частоту и параметры фильтра можно восстановить (создать) требуемый звуковой сигнал.

В фиксированные промежутки времени голосовые органы человека не остаются в фиксированном положении, и возбуждения носят более комплексный характер, чем передаваемые характер возбуждения и период основного тона. Это приводит к значительному ухудшению качества.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другое по теме:

Расчет преобразователя микроконтроллера с CAN-шиной
Быстрое развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в различных сферах человеческой деятельности, в том числе и промышленности, а так же высочайшая степень сложности выполняемых ими функций являются одними из ос ...

Принципы построения систем электросвязи
В настоящее время наблюдается глобальная конвергенция сетей телекоммуникаций. Сейчас нельзя четко выделить сеть передачи данных, телефонную сеть. Процесс конвергенции начался достаточно давно, одним из первых признаков сбли ...

©  www.techvarious.ru - 2020