CDMA语音编码和信道编码

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信源编码与信道编码

信源编码与信道编码

信源编码与信道编码⼀.信源编码和信道编码的发展历程信源编码:最原始的信院编码就是莫尔斯电码,另外还有ASCII码和电报码都是信源编码。

但现代通信应⽤中常见的信源编码⽅式有:Huffman编码、算术编码、L-Z编码,这三种都是⽆损编码,另外还有⼀些有损的编码⽅式。

信源编码的⽬标就是使信源减少冗余,更加有效、经济地传输,最常见的应⽤形式就是压缩。

相对地,信道编码是为了对抗信道中的噪⾳和衰减,通过增加冗余,如校验码等,来提⾼抗⼲扰能⼒以及纠错能⼒。

信道编码:1948年Shannon极限理论→1950年Hamming码→1955年Elias卷积码→1960年 BCH码、RS码、PGZ译码算法→1962年Gallager LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶校验)码→1965年B-M译码算法→1967年RRNS码、Viterbi算法→1972年Chase⽒译码算法→1974年Bahl MAP算法→1977年IMaiBCM分组编码调制→1978年Wolf 格状分组码→1986年Padovani恒包络相位/频率编码调制→1987年Ungerboeck TCM格状编码调制、SiMonMTCM多重格状编码调制、WeiL.F.多维星座TCM→1989年Hagenauer SOVA算法→1990年Koch Max-Lg-MAP算法→1993年Berrou Turbo码→1994年Pyndiah 乘积码准最佳译码→1995年 Robertson Log-MAP算法→1996年 Hagenauer TurboBCH码→1996MACKay-Neal重新发掘出LDPC码→1997年 Nick Turbo Hamming码→1998年Tarokh 空-时卷格状码、AlaMouti空-时分组码→1999年删除型Turbo码虽然经过这些创新努⼒,已很接近Shannon极限,例如1997年Nickle的TurboHamming码对⾼斯信道传输时已与Shannon极限仅有0.27dB相差,但⼈们依然不会满意,因为时延、装备复杂性与可⾏性都是实际应⽤的严峻要求,⽽如果不考虑时延因素及复杂性本来就没有意义,因为50多年前的Shannon理论本⾝就已预⽰以接近⽆限的时延总容易找到⼀些⽅法逼近Shannon 极限。

CDMA原理

CDMA原理

1、CDMA原理图2、编码技术2-1信源编码2-1-1信源编码的目的是通过压缩编码来去掉信号源中的冗余成分,以达到压缩码率和带宽,实现信号的有效传输;2-1-2最常用的信源编码是PCM,它采用A律波形编码。

分为取样、量化和编码三步;一路语音信号编码后的速率为64Kb/s;2-1-3移动通信中如果采用PCM编码技术,则传一路话音信号需要64K带宽,传8路话音需要512K带宽。

对于1个频点只有200KHZ带宽的GSM系统来说,会造成频率资源的浪费,因此GSM系统中采用GMSK编码技术,编码后的速率为13Kb/s;2-1-4第三代移动通信系统中,不仅要支持语音通信,还要支持多媒体数据业务,因此必须采用更加先进的编码技术。

在WCDMA中,采用了自适应多速率语音编码(AMR)技术。

它支持8种编码速率:12.2、10.2、7.95、7.4、6.7、5.9、5.15和4.75Kb/s.3、AMR控制AMR:允许系统根据无线接口资源动态调整语音的编码速率负荷重时,降低AMR的语音速率,这样既减轻负载,又增加系统容量。

采用4.75K时相对12.2K容量提高约40%负载轻时,增加AMR语音速率,尽量提高QOS,增加满意度对于上行覆盖受限的情况,降低AMR的语音速率可以有效扩大上行的覆盖范围4、信道编码目的使接收机能够检测和纠正由于传输媒介带来的信号误差。

同时在原数据流中加入冗余信息,提高数据传输速率。

5、信道编码的特点5-1信道编码技术是通过给原数据添加冗余信息,从而获得纠错能力5-2目前使用较多的是卷积编码和Turbo编码(1/2,1/3)5-3使用编码增加了无效负荷和传输时间5-4适合纠正非连续的少量错误6、交织编码技术6-1优点交织技术是改变数据流的传输顺序,将突发的错误随机化。

提高纠错编码的有效性。

6-2缺点:由于改变了数据流的传输顺序,必须要等整个数据块接收后才能纠错加大了处理延时,因此交织深度应根据不同的业务要求选择。

4g和5g通信所采用的信源编码和信道编码

4g和5g通信所采用的信源编码和信道编码

4g和5g通信所采用的信源编码和信道编码4G和5G通信所采用的信源编码和信道编码是不同的,具体如下:1. 4G通信所采用的信源编码4G通信系统采用了多种信源编码方式,其中最常用的是AMR (Adaptive Multi-Rate)编码。

AMR编码是一种自适应多速率语音编解码器,其主要作用是将语音转化为数字数据,并通过无线网络传输。

AMR编码可以根据网络质量自适应调整传输速率,从而提高语音质量。

2. 4G通信所采用的信道编码4G通信系统采用了Turbo编码和LDPC(Low Density Parity Check)编码两种主要的信道编码方式。

Turbo编码是一种迭代式卷积码,能够有效地提高数据传输速率和距离性能。

LDPC编码则是一种基于图像理论的低密度奇偶校验码,具有低复杂度、高效率等优点。

3. 5G通信所采用的信源编码5G通信系统引入了新型的波形调制方式和多路访问技术,因此在信源编解码方面也进行了改进。

5G通信系统主要采用Polar Coding(极化编解码)技术进行数据压缩和解压缩。

Polar Coding是一种基于极化理论的新型编码方式,具有高效率、低复杂度等优点。

4. 5G通信所采用的信道编码5G通信系统主要采用了LDPC编码和Polar Coding两种信道编码方式。

与4G通信系统相比,5G采用了更加先进的LDPC编码技术,能够提高数据传输速率和距离性能。

此外,Polar Coding也可以应用于5G通信系统的信道编码中,进一步提高数据传输效率。

总之,4G和5G通信所采用的信源编码和信道编码各有不同,并且在技术上都进行了不断改进和优化,以满足不断增长的无线通信需求。

CDMA语音编码和信道编码讲解

CDMA语音编码和信道编码讲解

CDMA的语音编码与信道编码摘要:随着3G移动通信技术的逐步实现以及移动通信与互联网的融合,全球正迅速步入移动信息时代。

CDMA已被广泛接纳为第三代移动通信的核心技术之一,它具有优越的性能。

本文主要介绍CDMA中常用的语音编码技术与信道技术。

关键词:语音编码信道编码受激励线性编码码激励线性预测编码矢量和激励线性预测编码编码器解码器卷积码1 CDMA中的语音编码技术语音编码为信源编码,是将模拟信号转变为数字信号,然后在信道中传输。

在数字移动通信中,语音编码技术具有相当关键的作用,高质量低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术相结合,可以为数字移动网提供高于模拟移动网的系统容量。

目前,国际上语音编码技术的研究方向有两个:降低话音编码速率和提高话音质量。

1.1 语音编码技术的分类语音编码技术有三种类型:波形编码、参量编码和混合编码。

●波形编码:是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样,再将幅度量化,对每个量化点用代码表示。

解码是相反过程,将接收的数字序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。

波形编码能提供很好的话音质量,但编码信号的速率较高,一般应用在信号带宽要求不高的通信中。

脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)常见的波形编码,其编码速率在16~64kbps。

●参量编码:又称声源编码,是以发音模型作基础,从模拟话音提取各个特征参量并进行量化编码,可实现低速率语音编码,达到2~4.8kbps。

但话音质量只能达到中等。

●混合编码:是将波形编码和参量编码结合起来,既有波形编码的高质量优点又有参量编码的低速率优点。

其压缩比达到4~16kbps。

泛欧GSM系统的规则脉冲激励-长期预测编码(RPE-LTP)就是混合编码方案。

1.2 CDMA的语音编码CDMA系统如同其它数字式移动电话系统,它也采用语音编码技术来降低语音的编码速率。

CDMA系统的语音编码主要有从线性预测编码技术发展而来的激励线性预测编码QCELP和增强型可变速率编码EVRC。

移动通信技术与网络优化第3章 语音编码信道编码和交织

移动通信技术与网络优化第3章 语音编码信道编码和交织

• 源编码就是信源信号的模数(A∕D)变换,即将 模拟的信源信号转化成适于在信道中传输的数字 信号形式。 • 在数字系统中,信源编码的基本目的就是通过压 缩信源产生的冗余信息来提高整个传输链路的有 效性。 2 信源编码的分类
(1) 根据信源信号是离散的信号还是连续的信号, 可以将信源编码分为:
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3.1.6 GSM系统语音编码器
1 GSM系统语音编码器性能要求
(1)语音质量
• 对语音编码最基本的要求就是用户角度测试,在 可工作的范围内,平均语音质量应至少不低于 900MHz模拟移动系统。 • 语音编码算法应具有很强的适应频谱以及电平变 化的能力。 • 语音编码器能够不受环境噪声以及很多语音信号 混杂的干扰。
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3.1.6 GSM系统语音编码器
• 在GSM语音编码器网络一端将完成A律或律的 PCM变换。
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3.1.6 GSM系统语音编码器
(4)非话信号的传输 • 语音编译码器没有对语音频段的数据做出要求, 然而,必须要求语音编译器能够传输由网络提供 给用户的各种音频信号音,如拨号音、振铃音、 忙音等。
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3.1.6 GSM系统语音编码器
• 在移动台转接移动台时,会出现两套编/译码器复 接的情况。
(2)码速率
• 仍然使用8kHz取样率,以便于和PSTN的接口连 接。基于对频率利用率和语音质量相矛盾的协调, 将16kbit/s作为可接受的工作比特率。 • (3)码变换 • GSM系统所确定的基本语音编码的变码器可将13 位线性PCM码流变换成16kbit/s的无线传输比特率。
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CDMA移动通信基础

CDMA移动通信基础

CDMA移动通信基础CDMA移动通信基础CDMA( Division Multiple Access)是一种移动通信技术,是利用信道编码技术实现多用户使用同一频段的一种通信方式。

CDMA移动通信基础是了解CDMA技术的基本原理和核心技术的基础知识。

1. CDMA技术的原理CDMA技术的基本原理是将不同的用户数据按照一定的编码方式进行编码,然后通过扩频技术将编码后的数据发送到整个频段。

接收端通过解码和去除其他用户干扰的方式,将特定用户的数据还原出来。

CDMA技术主要包括信道编码、信道容量和干扰抑制三个方面。

1.1 信道编码CDMA技术通过采用码片作为信号的传输方式,将用户数据进行编码与解码过程。

码片是一种特殊的伪随机序列,能够使信息在传输过程中增加冗余度,提高信号的鲁棒性和抗干扰能力。

1.2 信道容量CDMA技术具有高信道容量的特点。

由于CDMA技术采用扩频技术,可以在同一频段内传输多个用户的数据,从而提高了频段的利用率。

CDMA技术的信道容量远高于传统的时分多路复用和频分多路复用技术。

1.3 干扰抑制CDMA技术可以通过编码和解码的过程对其他用户的信号进行抑制。

由于CDMA技术是将所有用户的信号混合传输,所以没有固定的时间、频率和位序来分离不同用户的信号。

其他用户的信号会被视为干扰信号,需要通过解码过程进行抑制。

2. CDMA系统的结构CDMA系统由基站、移动台和交换网三部分组成。

基站负责与移动台进行无线通信,传输和接收数据,以及与交换网连接进行调度管理。

移动台是用户使用的移动终端设备,在与基站建立通信连接后可以进行语音通话或数据传输。

交换网则负责处理和转发数据,实现移动通信的集中管理。

3. CDMA系统的优点和应用CDMA技术具有以下优点:抗干扰能力强,能有效抵抗同频干扰和多径干扰。

高带宽利用率,实现多用户使用同一频段。

通信质量稳定,支持高速数据传输和语音通话。

系统容量大,能够容纳大量用户通信。

第4章 语音编码、信道编码和交织讲解

第4章 语音编码、信道编码和交织讲解
• 对此,综合参量编码和波形编码各自的长点,即 保持参量编码的低速率和波形编码的高质量的优 点,又提出了混合编码方法。
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4.1.1 概述
• 混合编码基于参量编码和波形编码发展的一类新的 编码技术。在混合编码的信号中,既含有若干语音 特征参量又含有部分波形编码信息。其编码速率一 般在4~16kbit/s。当编码速率在8~16kbit/s范围时, 其语音质量可达到商用语音通信标准的要求。
• 考虑到中、低比特率的编译码器将尽量利用语音 中的一些特征,将语音以及语音频段内的数据一 起协调的编码算法必将降低语音的质量。因此, 在设计语音编码器时,应首先考虑语音的质量, 而对于语音频段内的数据信号,则通过特殊的终 端适配器来实现。
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4.1.6 GSM系统语音编码器
(5)传输时延 造成传输时延的主要原因有以下两方面。 ① 语音编码的时延。 ② 无线分系统中的时延。
• 目前较成功的混合编码方案有两种,多脉冲激励 线性预测编码(MPLPC)和码激励线性预测编码 (CELPC),前者使用一个数目有限且幅度和位置 要调整的脉冲序列作为激励源。后者使用一个波 形矢量作为激励源。图4-3给出三种不同激励序列 及其产生语音方法。
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图4-3 三种不同激励的语言合成模型
• 三种编码技术同时存在通信系统中,波形编码以 其高质量用于长途传输和宽带语音;声码器以高效 压缩性用于保密通信;混合编码以其独有特性用于 各种通信系统。
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4.1.5 移动通信中语音编码器的选择
在低比特率语音编码中,有4个参数是很重要的, 即比特率、质量、复杂度和处理时延。 1.语音质量评估 • 当前世界上流行的语音质量评估方法是采用原

5 移动通信原理 第五章 语音编码、信道编码和交织技术

5 移动通信原理 第五章 语音编码、信道编码和交织技术

第5章语音编码、信道编码和交织技术引言一般的数字通信系统都包含信源编解码、信道编解码和调制解调这三对功能模块,语音编码是一种信源编码的,在移动通信中由于信道的特点,往往还需要交织和去交织这一对功能模块。

为什么要进行信源编码、信道编码和交织呢?从实现过程分析:信源编码——原理:去掉一些信息(信源中统计特性具有相关性的信息);(有效性)目的:尽可能用最少的信息比特表示信源,从而达到压缩信息速率,以较少的信息速率传送信息;信道编码——原理:加入一些信息(监督码或检验码);(可靠性)目的:用来供接收端纠正或检出信息在信道中传输时,由于干扰、噪声或衰落等所造成的误码。

交织——原理:不改变信息量,只改变信息的排序;(可靠性)目的:克服信道中由于深衰落而造成的突发的成串的误码。

对本章的学习,我们复习信源编码和信道编码的基础上,重点掌握:1.移动通信对编码的要求;2.蜂窝移动通信典型系统用到的编码方式;3.在这些系统中的实现过程;4.交织的原理和作用。

5.1 语音编码通信系统中的语音编码的目的是解除语音信源的统计相关性,语音编码大致分为三类。

一.语音编码的分类(参考:《吴伟陵,《移动通信原理》,电子工业出版社,P72)1.波形编码波形编码是以精确再现语音波形为目的,并以保真度即自然度为度量标准的编码方法。

这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法,其码速较高。

常用的波形编码及其原理:PCM、DPCM、ADPCM应用:适用于骨干(固定)通信网。

2.参量编码利用人类的发声机制,仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。

在接收端,可根据发声模型,由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。

参量编码的主要标准是可懂度。

显然,这类编码是以提取并传送语音的共性特征参量为目的的编码方式,其码速较低。

(声码器)常用的参量编码及其原理:LPC应用:主要用于军事保密通信。

3.混合编码混合编码是吸取上述两类编码的优点,以参量编码为基础,并附加一定的波形编码特征,以实现在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方式。

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CDMA的语音编码与信道编码摘要:随着3G移动通信技术的逐步实现以及移动通信与互联网的融合,全球正迅速步入移动信息时代。

CDMA已被广泛接纳为第三代移动通信的核心技术之一,它具有优越的性能。

本文主要介绍CDMA中常用的语音编码技术与信道技术。

关键词:语音编码信道编码受激励线性编码码激励线性预测编码矢量和激励线性预测编码编码器解码器卷积码1 CDMA中的语音编码技术语音编码为信源编码,是将模拟信号转变为数字信号,然后在信道中传输。

在数字移动通信中,语音编码技术具有相当关键的作用,高质量低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术相结合,可以为数字移动网提供高于模拟移动网的系统容量。

目前,国际上语音编码技术的研究方向有两个:降低话音编码速率和提高话音质量。

1.1 语音编码技术的分类语音编码技术有三种类型:波形编码、参量编码和混合编码。

●波形编码:是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样,再将幅度量化,对每个量化点用代码表示。

解码是相反过程,将接收的数字序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。

波形编码能提供很好的话音质量,但编码信号的速率较高,一般应用在信号带宽要求不高的通信中。

脉冲编码调制(PCM)和增量调制(ΔM)常见的波形编码,其编码速率在16~64kbps。

●参量编码:又称声源编码,是以发音模型作基础,从模拟话音提取各个特征参量并进行量化编码,可实现低速率语音编码,达到2~4.8kbps。

但话音质量只能达到中等。

●混合编码:是将波形编码和参量编码结合起来,既有波形编码的高质量优点又有参量编码的低速率优点。

其压缩比达到4~16kbps。

泛欧GSM系统的规则脉冲激励-长期预测编码(RPE-LTP)就是混合编码方案。

1.2 CDMA的语音编码CDMA系统如同其它数字式移动电话系统,它也采用语音编码技术来降低语音的编码速率。

CDMA系统的语音编码主要有从线性预测编码技术发展而来的激励线性预测编码QCELP和增强型可变速率编码EVRC。

目前13kbpsCELP语音编码已达到有线长途的音质水平,我国已正式将CELP编码列入CDMA标准中。

总之,CDMA系统中所使用的编码技术是对现有编码技术的有机组合和高效利用。

(1) QCELP 受激线性预测编码QCELP,即QualComm Code Excited Linear Predictive(QualComm受激线性预测编码)。

美国Qualcomm通信公司的专利语音编码算法,是北美第二代数字移动电话(CDMA)的语音编码标准(IS95)。

这种算法不仅可工作于4/4.8/8/9.6kbps等固定速率上,而且可变速率地工作于800bps~9600bps之间。

Q4401、Q4413单片语音编码器就是基于这种编码算法。

QCELP算法被认为是到目前为止效率最高的一种算法,它的主要特点之一是使用适当的门限值来决定所需速率。

门限值随着噪声电平变化而变化,这样就抑制了背景噪声,使得即使在喧闹的环境中,也能得到良好的话音质量,CDMA8Kbps的话音近似GSM 13Mbps的话音。

CDMA采用QCELP编码等一系列技术,具有话音清晰、背景噪声小等优势,其性能明显优于其他无线移动通信系统,语音质量可以与有线电话媲美,并且无线辐射低。

(2) CELP 码激励线性预测编码CELP 码激励线性预测编码是Code Excited Linear Prediction的缩写。

CELP 是近10年来最成功的语音编码算法。

CELP语音编码算法用线性预测提取声道参数,用一个包含许多典型的激励矢量的码本作为激励参数,每次编码时都在这个码本中搜索一个最佳的激励矢量,这个激励矢量的编码值就是这个序列的码本中的序号。

CELP已经被许多语音编码标准所采用,美国联邦标准FS1016就是采用CELP的编码方法,主要用于高质量的窄带语音保密通信。

CELP (Code-Excited Linear Prediction) 这是一个简化的LPC 算法,以其低比特率著称(4800-9600Kbps),具有很清晰的语音品质和很高的背景噪音免疫性。

CELP是一种在中低速率上广泛使用的语音压缩编码方案。

它综合使用了线性预测、矢量量化、感觉加权、A-B-S(综合分析法)等技术,在4~16kbps的速率上,是电话宽带语音编码得到很高的编码质量。

编码器的基本原理框图如图1.2-1所示。

与LPC模型类似,CELP模型中也有激励信号和声道滤波器,但它的激励信号不再是LPC模型中的二元激励信号。

在目前常用的CELP模型中,激励信号来自两个方面:长时基音预测器(又称自适应码本)和随机码本。

自适应码本被用来描述语音信号的周期性(基音信息)。

固定的随机码本则被用来逼近语音信号经过短时和长时预测后的线性预测余量信号。

从自适应码本和随机码本中搜索出的最佳激励矢量乘以各自的最佳增益后相加,便可得到激励e(n)。

它一方面被用来更新自适应码本,另一方面则被输入到合成滤波器H(z)以得到合成语音^s(n)。

^s(n)与原始语音s(n)的误差通过感觉加权滤波器W(z)后可得到感觉加权误差信号e(n)。

使e(n)均方误差为最小的激励矢量就是最佳激励矢量。

图 1.2-1 CELP编码其原理框图CELP的解码过程已经包含在编码过程中。

在解码时,根据编码传输过来的信息从自适应码本和随机码本中找出最佳码矢量,分别乘以各自的最佳增益并相加,可以得到激励信号e(n),将e(n)输入到合成滤波器H(z),便可得到合成语音s(n)。

可以看出,搜索最佳激励矢量是通过综合出重建语音信号进行的。

这种通过综合来分析语音编码参数的优化方法称为综合分析法,即A-B-S 方法。

采用这种方法明显提高了合成语音的质量,但也使编码运算量增加不少。

固定码本采用不同的结构形式,就构成不同类型的CELP。

例如采用代数码本、多脉冲码本、矢量和码本的CELP分别称为ACELP、MP-CELP和VSELP编码。

CELP算法简介:线性预测:∑=--=p1ii)in(ya)n (yˆy(n)从语音产生的机理出发,对人发音模型的有关参数进行编码,即分析-合成编码,可获得较好音质的同时有效降低编码率,其中最具代表性的是线性预测编码(Linear Prediction Code-LPC)和码激励线性预测编码(Code Excited Linear Prediction Code-CELP)。

LPC 的基本原理是根据人发声特点来建立语音产生的 数学模型。

人发声时有清音和浊音之分,清音无基音,呈现与白噪声类似的平坦频谱,所以可用白噪声作为清音的激励;浊音则有振动的基本频率(基音),故可用具有一定基音频率的脉冲源作激励;而人的声管相当于一组滤波器,对不同的激励产生不同的响应,形成特定声音的输出。

为了提高重建话音的自然度,编码端可以增加一组预测滤波器,采用闭环LPC 结构,由特征参数激励得到预测信号,将此信号与原信号s(n)相减得到残差信号e(n),把此信号与有关参数一并编码传送,在解码端进行误差修正可有效改索引a 增益a0255子帧延迟自适应码本⊗索引s随机码本511增益s ⊗⊕线性预测滤波器线谱参数语音信号更新善语音质量。

但此时将降低编码效率。

不过如果我们能对一定时间内残差信号可能出现的各种样值的组合按一定规则排列构成一个码本,编码时从本地码本中搜索出一组最接近的残差信号,然后对该组残差信号对应的地址编码并传送,解码端也设置一个同样的码本,按照接收到的地址取出相应的残差信号加到滤波器上完成话音重建,则显然可以大大减少传输比特数,提高编码效率。

这就是CELP编码的基本原理。

它有两个预测滤波器,短时预测计算每一采样的残差,长时预测计算每个子帧(5ms)的残差。

由码本取出的激励e(n)经长短时预测后得到预测值,与输入信号s(n)相减得到差值,将此差值通过感知加权滤波器,以最小均方误差准则(LMS)判定最佳激励码本e(n)。

对CELP来说关键是码本。

如果码本编得好,就可以在低码率下获得较好的语音质量。

由于自80年代以来,国际上一些著名的通信研究机构和大学大力开展了这种高质量低码率编码技术的研究,一些算法迅速走向了成熟,见表1。

进入90年代,随着DSP技术的发展,这些成果得到了广泛应用。

如1989年通过的数码率为13.6Kbps,采用规则脉冲激励-长时预测算法的语音编码标准,在误码率为10-3的GSM用信道中传输,话音质量不降低;而码速率为5.6Kbps的VSELP编码则足以使现有的GSM扩容1倍;ITU于1995年下半年通过了具有长话音质的8Kbps编码标准,它采用共轭结构代数(CSA-CELP)算法,将用于第三代移动通信系统;具有多种码率的IS-96则是美国Qualcomm公司为CDMA 研制的又一种CELP编码。

总的来说,语音压缩倍率越高,数码率越低,编码算法也越复杂,在实时压缩的条件下就不可能用逻辑电路实现,也不会用体积大、速度慢、成本高的微机实现,此时DSP是一种合适的选择。

有资料表明,在无线基站系统中,单片机TMS320C6201可实时完成30个信道的语音编解码任务。

CELP 码激励线性预测编码的特点:改善语音的质量:1.对误差信号进行感觉加权,利用人类听觉的掩蔽特性来提高语音的主观质量;2.用分数延迟改进基音预测,使浊音的表达更为准确,尤其改善了女性语音的质量;3.使用修正的MSPE准则来寻找“最佳”的延迟,使得基音周期延迟的外形更为平滑;4.根据长时预测的效率,调整随机激励矢量的大小,提高语音的主观质量;5.使用基于信道错误率估计的自适应平滑器,在信道误码率较高的情况下也能合成自然度较高的语音。

结论:1.CELP算法在低速率编码环境下可以得到令人满意的压缩效果。

2.使用快速算法,可以有效地降低CELP算法的复杂度,使它完全可以实时地实现。

3.CELP可以成功地对各种不同类型的语音信号进行编码,这种适应性对于真实环境,尤其是背景噪声存在时更为重要。

(3) VSELP 矢量和激励线性预测编码VSELP矢量和激励线性预测编码是Vector Sum Excited Linear Prediction的缩写。

这种算法采用三个码本作为激励信号,其中两个是随机码本,一个是自适应码本,最终的激励信号是三个激励矢量的和。

美国电信工业协会(TIA)选择8kbpsVSELP算法作为北美第一代数字蜂窝移动电话的编码标准(IS54)。

日本的全速率数字移动电话也采用VSELP算法作为语音编码标准(JDC),速率为6.7kbps。

VSELP语音编码器可以利用合理的计算复杂性达到最高的可能的语音质量,同时提供给信道误差韧性,这些目标对于远程通信应用中的公认的低数据率(4.8~8kpbs)语音编码至关重要。

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