Транкинговая связь – ограниченное количество каналов в определенном диапазоне, т.е. связь на выделенном диапазоне.

 

Особенности сотовой связи

 

· Возможно многократное использование одной частоты в разной местности.

· Имеет тенденцию к уменьшению соты.

· Имеет ограниченные ресурсы частот. Через соту частоты могут повторяться (принцип обратного использования частот).

Сжатие речевой информации.

Методы сжатия:

1. Кодирование формы сигнала.

2. Кодирование источника сигнала (использует информацию о механизме источника).

Системы сжатия информации используют принцип кодирования источника сигнала. Vo-coder, voice-coder, схема Dudly.

3 типа звуков:

· Звонкие – однозначно определяются по спектру.

· Глухие (невокализированная речь) ~ спектру шума.

· Взрывные – могут быть как глухие, так и звонкие, имеют четко выраженные характеристики (экстремумы), выражаются одновременно частотной и шумовой составляющей.

Схема Dudly.

ВОТ – выделение основного тона;

ВШС – выделение шумового сигнала;

ОХРС – определение характеристики речевого сигнала;

СВ С/Ш – схема выделения «сигнал—шум»;

ГОТ – генератор основного тона;

ГШ – генератор шума;

АМ – амплитудный модулятор (синхронизирует сигнал из левой схемы)

∑ —смешивание всех сигналов

 

Формантный вокодер

Форманта 1	140 – 1000 Гц
Форманта 2	500 – 3000 Гц
Форманта 3	1100 – 3400 Гц

Характеристики формант:

Ширина:

Форманта 1	50 Гц
Форманта 2	75 Гц
Форманта 3	125 Гц

Мощность:

Форманта 1	28 дБл
Форманта 2	31 дБл
Форманта 3	25 дБл

 

Схема

ПФ – полосовой фильтр;

АD – амплитудный детектор;

ЧD – частотный детектор.

 

Фонемный вокодер

Д – детектирующее устройство;

СФ – субформанта – спектральный максимум производной по времени от временной огибающей, образуемый на выходе соответствующего полосового фильтра.

1 – 8 выделяют обычные форманты. В канал поступает информация о форманте, ее амплитуде и о субформанте.

9, 10 – распознают шумовые фонемы.

0 – выделение гласных фонем.

– выделение сопровождающих фонем (спектральный максимум огибающей общего спектрального сигнала).

 

Кодирование речевых сигналов в мобильной системе связи

Ширина канала – 8 кГц.

Особенности:

Только речевой сигнал.

,

 

где  – дисперсия

 

Адаптивное квантование

Изменение шага квантования при передаче нестационарного сигнала в канале связи.

Адапт. кв. – адаптивный квантователь по уровню.

– текущее значение сигнала.

 – квантованное .

Адаптивное блочное квантование.

Есть блок информации, N – число отсчётов в блоке

 

k – номер старшего заполненного разряда. Посылка из укороченных по k бит.

Общее количество бит в канале связи будет меньше в ⅓. Сокращается скорость передачи.

Векторное кодирование

Вместо кластеров блоков можно передавать один, который их приближает (вся информация разбивается на области, которые заменяются на 1 сигнал).

Выделяем последние передаваемые блоки. Получим группу.

Дельта-модуляция.

Кодируем f ` > 0 единицей f ` < 0 нулем.

 

 

 

Восстановление: добавляем квант, если приходит 1, и отнимаем, если 0.

Получаем ступенчатую аппроксимацию.

Недостатки: если длительное время f постоянна, получаем ступенчатый квантовый шум.

 

Схема кодера/декодера

 

 

 

Дифференциальная модуляция

В канал связи передаётся информация не о сигнале, а о его приращении между двумя счётами.

 

 

Практическая реализация дифференциально-импульсной модуляции.

Посылаем разность между предсказанным и полученным (т.е. ошибку предсказания).

Предсказатель обычно линейный

Просмотрев сигнал на определённом участке, строим аппроксимацию участка в пределах интервала и предсказываем сигнал на шаг вперёд.

Разница идёт на приёмник, там тоже предсказатель и он предсказывает сигнал. Ошибка квантования приводит к большой ошибке предсказания сигнала.

 

 

 

 

 

Кодек речевых сигналов на базе полувокодера

ВПФС – вычислитель параметров ФС;

ФС – фильтр синтезатор;

АКК – адаптивная кодовая книга;

ПКК – постоянная кодовая книга;

ФО – фильтр ошибки;

Opt – оптимизатор;

a, b – подбираются;

K₁, K₂ – коды в кодовых книгах.