第三章語(yǔ)言信號(hào)壓縮編碼3.1語(yǔ)言信號(hào)壓縮編碼的基本概念1、語(yǔ)音壓縮編碼的概念從時(shí)間域來(lái)看，冗余信息包括：從頻率域上來(lái)看冗余信息包括：從人類聽(tīng)覺(jué)來(lái)看，冗余信息包括：2、語(yǔ)音編碼的分類：3、語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)價(jià)3.2自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制（ADPCM）3.2.1差值脈沖編碼調(diào)制DPCM的原理和子帶編碼1、DPCM的原理及實(shí)現(xiàn)2.子帶編碼SBC原理及實(shí)現(xiàn)子帶編碼的基本概念及工作原理（1）子帶編碼的基本概念及工作原理（2）子帶編碼的比特分配及編碼速率例題：3.2.2自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制ADPCM的原理3.2.3波形編碼標(biāo)準(zhǔn)1.ADPCM編碼標(biāo)準(zhǔn)G.7212.子帶自適應(yīng)差值脈沖編碼調(diào)制

SB-ADPCM標(biāo)準(zhǔn)G.7223.3參量編碼3.3.1參量編碼的基本原理1.語(yǔ)音形成機(jī)理2.濁音與基音3.清音4.語(yǔ)音信號(hào)產(chǎn)生模型3.3.2預(yù)測(cè)編碼LPC的基本概念

3.3.3參量編碼的聲碼器１．線性預(yù)測(cè)編碼ＬＰＣ聲碼器２．通道聲碼器３．共振峰聲碼器3.4混合編碼３．４．１混合編碼的基本概念合成分析ＡｂＳ方法。 ３．４．２混合編碼的編碼方法１．多脈沖線性預(yù)測(cè)編碼２．規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼３．碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼４．混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)語(yǔ)音編碼３．４．３混合編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)３．５低速率語(yǔ)音壓縮編碼的應(yīng)用3.5.1IP電話系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介

1.IP電話的定義

2.IP電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

3.IP電話涉及的關(guān)鍵技術(shù)3.5.2移動(dòng)通信GSM中的語(yǔ)音壓縮編碼3.5.3第三代移動(dòng)通信中的語(yǔ)音壓縮編碼3.5.4語(yǔ)音壓縮編碼在軟交換中的應(yīng)用

第四章時(shí)分多路復(fù)用及PCM30/32路系統(tǒng)4.1時(shí)分多路復(fù)用通信

4.1.1時(shí)分多路復(fù)用的概念

1、多路復(fù)用的概念

2、時(shí)分多路復(fù)用的概念：利用各路信號(hào)在信道上占有不同的時(shí)間間隔的特征來(lái)區(qū)分各路信號(hào)。264.1.2、PCM時(shí)分多路通信系統(tǒng)的構(gòu)成以3路信號(hào)復(fù)用為例：27低通低通低通保持量化編碼解碼信道抽樣和路PAM信號(hào)PAM信號(hào)分路低通重建1路2路3路m1(t)m2(t)m3(t)m’1(t)m’2(t)m’3(t)ST1(t)ST2(t)ST3(t)圖3.3PCM時(shí)分多路復(fù)用通信系統(tǒng)的構(gòu)成28幀：抽樣時(shí)個(gè)路信號(hào)每輪一次抽樣的總時(shí)間，也就是一個(gè)抽樣周期。路時(shí)隙：和路的PAM信號(hào)每個(gè)樣值所允許的時(shí)間間隔。位時(shí)隙：1位碼元占用的時(shí)間。294.1.3時(shí)分多路復(fù)用系統(tǒng)中的位同步數(shù)字系統(tǒng)的同步是指收發(fā)兩端的設(shè)備在指定的時(shí)間協(xié)調(diào)一致的工作，也稱為定時(shí)。位同步就是碼元同步。收端和發(fā)端要有時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一控制，這項(xiàng)任務(wù)由定時(shí)系統(tǒng)來(lái)完成。由定時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生各種定時(shí)脈沖，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一指揮和統(tǒng)一控制，以保證收端和發(fā)端按照相同的時(shí)間規(guī)律正常地工作。304.1.4時(shí)分多路復(fù)用系統(tǒng)中的幀同步1、幀同步的概念數(shù)字信號(hào)序列常以字或幀的方式來(lái)傳輸。為了在接收端能夠辨認(rèn)出每一幀的起始位置，在發(fā)端必須提供每幀的起始標(biāo)志。31

幀同步的目的是要求收端與發(fā)端相應(yīng)的話路在時(shí)間上要對(duì)準(zhǔn)，就是要從收到的信碼流中分辨出哪8位是一個(gè)樣值的碼子，以便正確的解碼；還要能分辨出這8位碼是哪一個(gè)話路的，以便正確分路。322、幀同步電路的工作原理

PCM系統(tǒng)為了完成幀同步功能，在接收端還需要兩種裝置：一是同步識(shí)別標(biāo)志；二是調(diào)整裝置。同步識(shí)別標(biāo)志用來(lái)識(shí)別接收的PCM信號(hào)序列中的同步標(biāo)志碼位置；調(diào)整裝置的作用就是當(dāng)收發(fā)同步標(biāo)志碼位置不對(duì)應(yīng)時(shí)，對(duì)收端進(jìn)行調(diào)整以使其兩者位置相對(duì)應(yīng)。這些裝置統(tǒng)成為幀同步電路。首先介紹最簡(jiǎn)單的逐步移位同步方式，其原理框圖如圖：333、對(duì)幀同步系統(tǒng)的要求以及有關(guān)問(wèn)題的討論：要求：(1)同步性能穩(wěn)定，具有一定的抗干擾能力；（2）同步識(shí)別效果好；（3）捕捉時(shí)間短；（4）構(gòu)成系統(tǒng)的電路簡(jiǎn)單。34（1）幀同步碼的選擇（2）幀同步碼的插入方式：

a.分散式插入：

b.集中式插入：35（3）幀同步碼的識(shí)別檢出方式：

a.逐位比較方式：

b.碼型檢出方式：（4）同步捕捉方式：

a.逐步移位捕捉方式

b.復(fù)位式同步方式364.2PCM30/32路系統(tǒng)4.2.1PCM30/32路系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)根據(jù)ITU的建議，話音信號(hào)抽樣采用8kHz，抽樣周期125微秒，在125微秒內(nèi)各路抽樣值所編成的PCM信碼流順序傳送一次，這些PCM信碼所對(duì)應(yīng)的各個(gè)數(shù)字時(shí)隙有次序的組合稱為一幀，PCM的幀周期就是125微秒。3738說(shuō)明：（1）30個(gè)話路時(shí)隙：TS1~TS15；TS17~TS31（2）幀同步時(shí)隙：TS0

偶幀TS0：發(fā)送幀同步碼，0011011

奇幀TS0：發(fā)送幀失步對(duì)告；39（3）信令與復(fù)幀同步時(shí)隙：TS16對(duì)于PCM30/32路系統(tǒng)，有下列數(shù)據(jù)：幀周期：125微秒，幀長(zhǎng)度328=256bit

路時(shí)隙：位時(shí)隙：數(shù)碼率：40信令與復(fù)幀同步時(shí)隙：TS16信令：每一路話音信號(hào)都有相應(yīng)的信令信號(hào)。信令信號(hào)的特點(diǎn)：信令信號(hào)頻率很低，其抽樣頻率取500Hz。抽樣周期=編碼：只編4位碼（實(shí)際一般只需要3位碼），所以對(duì)每個(gè)話路的信令碼，每隔16幀傳一次。結(jié)論：每一幀的TS16傳送兩個(gè)話路信令碼，這樣15個(gè)幀（F1∽F15）的TS16可以輪流傳送30個(gè)話路的信令碼。41復(fù)幀——16個(gè)幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀（F0～F15）。F0幀的TS16傳送復(fù)幀同步碼和復(fù)幀失步告警碼。復(fù)幀同步碼：位于F0幀的TS16時(shí)隙中的前四位，碼型為{0000}，復(fù)幀失步對(duì)告碼：位于第6位A2復(fù)幀同步時(shí)，A2=0碼，復(fù)幀失步時(shí)，A2=1碼。第5，7，8位用于傳送其他信息，不使用時(shí)固定為“1”碼。424.2.2PCM30/32路定時(shí)系統(tǒng)在PCM方式中，信號(hào)的處理和傳輸都是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的。為使整個(gè)PCM系統(tǒng)正常穩(wěn)定的工作，需要設(shè)置一個(gè)“指揮部”，由他來(lái)指揮系統(tǒng)各部件的工作。定時(shí)系統(tǒng)就是完成這項(xiàng)工作的。43

定時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字通信系統(tǒng)中所需要的各種定時(shí)脈沖，這些脈沖有：

a.供抽樣與分路用的抽樣脈沖（路脈沖）；

b.供編碼和解碼用的位脈沖；

c.供標(biāo)志信號(hào)用的復(fù)幀脈沖等；44定時(shí)系統(tǒng)包括發(fā)端定時(shí)和收端定時(shí)兩種：1、發(fā)端定時(shí)系統(tǒng)；

(1)時(shí)鐘脈沖；（2）位脈沖；（3）路脈沖；（4）路時(shí)隙和復(fù)幀脈沖；2、收端定時(shí)時(shí)鐘提?。?/p>

45464.2.3PCM30/32路幀同步系統(tǒng)位同步解決了收端時(shí)鐘與接收信碼流之間的同頻、同相問(wèn)題。這樣就可使收到的信碼獲得正確的判決。除此之外還要完成正確的分路。為此，接收端要完成以下的功能：

a.要能從收到的信碼中，分辨出哪8位是一個(gè)抽樣值所編的碼字，以便能正確解碼；

b.還要能分辨出每一個(gè)碼字是屬于哪一路，以便正確分路。采用幀同步方法可以解決以上問(wèn)題。471、PCM30/32路系統(tǒng)幀同步的實(shí)現(xiàn)方法：采用集中插入方式，在偶幀TS0的第2~第8位。2、前后方保護(hù)（1）前方保護(hù)：為了防止假失步；一旦出現(xiàn)幀失步，并不立即進(jìn)行調(diào)整。從第一個(gè)幀同步碼丟失起到幀同步系統(tǒng)進(jìn)入捕捉狀態(tài)為止的這段時(shí)間稱為前方保護(hù)時(shí)間：48（2）后方保護(hù)：為了防止偽同步。從捕捉到第一個(gè)真正的同步碼到系統(tǒng)進(jìn)入同步狀態(tài)這段時(shí)間稱為后方保護(hù)時(shí)間：

49ITU-T的建議規(guī)定n=2。即幀同步系統(tǒng)進(jìn)入捕捉狀態(tài)后在捕捉過(guò)程中，如果捕捉到的幀同步碼組具有以下規(guī)律：

①第N幀（偶幀）有幀同步碼{10011011}②第N+1幀（奇幀）無(wú)幀同步碼，而有對(duì)端告警碼

{11A111111}

③第N+2幀（偶）有幀同步碼{10011011}

則判幀同步系統(tǒng)進(jìn)入同步狀態(tài)，這時(shí)幀同步系統(tǒng)已完成同步恢復(fù)。503、幀同步系統(tǒng)的工作原理（1）幀同步系統(tǒng)的工作流程圖圖中A表示幀同步狀態(tài)；B表示前方保護(hù)狀態(tài)；C表示捕捉狀態(tài)；D表示后方保護(hù)狀態(tài)。圖中Ps為幀同步碼標(biāo)志；Pc為收端產(chǎn)生的比較標(biāo)志。說(shuō)明如下：51Pc=Ps?Pc=Ps?Pc=Ps?

強(qiáng)制置位或移位操作

捕捉到PS?

是監(jiān)視碼？Pc=Ps?BACBD

第N幀

第N+1幀

第N+2幀

否

否

是

是

是

否

否

否

是

是