61. (Celp-кодалау) кітабы көмегімен сызықты-болжау арқылы кодалау.

CELP (Code Excited Linear Prediction) - Метод линейного предсказания с возбуждением кодов

Технологией по методу смешанного кодирования является линейное предсказание с кодовым возбуждением (Coded Excited Linear Prediction, CELP), которая была недавно стандартизирована ITU. Данная технология обеспечивает оцифровку речи, передаваемой со скоростью от 5 до 16 кбит/с. В соответствии с этой технологией, была создана речевая кодовая книга, с помощью которой вместо целой серии параметров речи можно передать только номер записи, содержащий данные параметры. Благодаря использованию кодовой книги речь можно передавать с высоким качеством и по каналам, имеющим малую пропускную способность.

Алгоритм CELP (Code Excited Linear Prediction), построен на модели кодирования с использованием процедуры анализа-через-синтез, линейного предсказания и векторного квантования. Для моделирования кратковременного спектра речевого сигнала (формантной структуры) используется фильтр линейного предсказания n-го порядка. Для формирования сигнала возбуждения используются адаптивная и стохастическая кодовые книги. Вычислительная сложность алгоритма определяется процедурами поиска оптимальных векторов возбуждения по двум кодовым книгам. Таким образом, CELP анализ состоит из трёх основных процедур:

- кратковременное линейное предсказание,

- долговременный поиск по адаптивной кодовой книге,

- поиск по стохастической кодовой книге.

CELP синтез состоит из этих же процедур, выполненных в обратном порядке. Кодер оперирует с кадрами речевого сигнала длиной 30 мс (240 отсчетов), дискретизованными с частотой 8КГц. В свою очередь, каждый из этих кадров делится на четыре подкадра по 60 отсчетов. Для каждого кадра производится анализ речевого сигнала, и выделяются передаваемые параметры CELP-модели: 10 линейных спектральных пар (несут информацию о коэффициентах фильтра линейного предсказания), индексы и коэффициенты усиления в адаптивной и фиксированной кодовых книгах. Далее эти параметры кодируются в битовый поток и передаются в канал.

В декодере эта битовая посылка используется для восстановления параметров сигнала возбуждения и коэффициентов синтезирующего фильтра. Далее восстанавливается речь, путем пропускания сигнала возбуждения через синтезирующий фильтр. Затем для улучшения качества восприятия синтетического сигнала выходной сигнал с фильтра-синтезатора пропускается через постфильтр.

62 Символ арасындағы интерференция.

На рисунке 4.10,а, представлены фильтрующие элементы типичной системы цифровой связи. В системе -передатчике, приемнике и канале – исп/ся множество разнообразных фильтров (и реактивных элементов, таких как емкость и индуктивность). В узкополосных системах канал имеет распределенное реактивное сопротивление, искажающее импульсы. Если принимающий фильтр настраивается на компенсацию искажения, вызванного как передатчиком, так и каналом, он зачастую наз/ся выравнивающим или принимающим/выравнивающим. На рисунке 4.10,6 приведена удобная модель системы, объединяющая вес следствия фильтрации в одну общесистемную передаточную функцию.

Рисунок 4.10

Межсимвольная интерференция в процессе обнаружения:

а) типичная узкополосная цифровая система; б) эквивалентная модель.

Здесь Ht(f) характеризует передающий фильтр, Hc(f) - фильтрацию в канале, a Hr(f) - принимающий/выравнивающий фильтр. Вследствие системной фильтрации принятые импульсы могут перекрываться, как показано на рисунке 4.10, б.

Скремблирование. В разомкнутых (резонансных) устройствах синхронизации синхросигналы (тактовые импульсы) выделяются непосредственно из информационной последовательности элементов.

В резонансных устройствах синхронизации основным узлом является резонансный узкополосный фильтр - колебательный фильтр. Каждый импульс, действующий на входе контура, вызывает на его входе затухающие гармонические колебания с частотой 2fj. Амплитуда напряжения на выходе контура зависит от частоты следования этих импульсов, т.е. от статистической структуры передаваемой последовательности.

В настоящее время для уменьшения влияния статистической структуры текста на точность и время поддержания

где амплитудный член может

синхронизма используют скремблирование. При этом на передаваемую последовательность накладывают (заранее известную) псевдослучайную последовательность, а на приеме осуществляют вычитание данной последовательности из принятого сигнала. Устройства синхронизации такого типа находят применение в высокоскоростных системах передачи дискретных сообщений.

Эквалайзер с решающей обратной связью. Эквалайзер с решающей обратной связью

Амплитудная манипуляция. Сигнал в амплитудной манипуляции (А8К), изображенной на рисунке 5.4, в, описывается выражением

(decision feedback equalizer - DFE) -это нелинейное устройство, использующее предыдущее решение детектора для устранения межсимвольной интерференции из импульсов, демодулируемых в настоящий момент. Поскольку причиной интерференции

являются хвосты предыдущих импульсов, по сути, из текущего импульса вычитается искажение, вызванное предыдущими импульсами.

На рисунке 4.33 в виде блочной диаграммы изображен эквалайзер DFE, причем направляющий фильтр и фильтр обратной связи могут быть линейными; например, это может быть трансверсальный фильтр.В основе работы DFE лежит следующее: если значения ранее обнаруженных символов известны (предыдущее решение предполагается точным), то межсимвольную интерференцию, внесенную символами, можно точно уравновесить на выходе направляющего фильтра путем вычитания значений предыдущих символов, с соответствующими весовыми коэффициентами. Для удовлетворения выбранного критерия (например, минимальности средеквадратической ошибки) весовые коэффициенты направляющего отвода и отвода обратной связи могут подгоняться одновременно

Рисунок 4.33 - Эквалайзер с решающей обратной связью

Преимуществом реализации DFE является то, что фильтр обратной связи не только используется для удаления межсимвольной интерференции, но и работает на бесшумных уровнях квантования, а значит, на его выходе отсутствует шум канала.