Следующим немаловажным требованием, непосредственно связанным с обеспечением качества речи, является ограниченное время задержки сигнала. Такая задержка возникает при анализе и синтезе речи и включает: алгоритмическую (буферизация речи для анализа) и вычислительную (время, необходимое для обработки хранимых образцов речи) задержку.

       В целях устранения задержки алгоритм кодирования может быть разработан таким образом, что передача будет начинаться до момента окончания обработки речи в анализируемом фрагменте. Так, например, в системе GSM кодер начинает передачу параметров речи, как только они становятся доступными. однако обеспечение малой задержки затрудняет решение задачи минимизации эха, что вызывает необходимость использования дополнительных эхокомпенсаторов.

       Для систем подвижной связи, функционирующих в сложной помеховой обстановке, характерна высокая вероятность ошибки приема. Для предотвращения неправильного восстановления параметров речи, к которому приводят ошибки, необходим их контроль. С этой целью в кодеках радиосистем требуется отслеживать искажения каждого речевого параметра. Во многих кодеках это необходимо делать для последовательности бит каждого параметра, т. е. защищать такую последовательность от искажений различными способами (например, увеличивать скорости кодирования источника, использовать эффективные помехоустойчивые коды и др.) незащищенные от искажения последовательности речевых параметров проверяются на ошибках для их идентификации и устранения.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

       Для систем подвижной связи очень важны стоимостные и энергетические характеристики алгоритмов кодирования. Разработка сложных алгоритмов для повышения качества речи влечет за собой повышение вычислительных затрат и, следовательно, стоимости кодека. Одним из методов уменьшения вычислительных затрат является использование функции прерывистой передачи. В некоторых случаях допускается применение цифровых процессов обработки сигналов высокой стоимости, однако их количество должно быть ограничено.

       Рассмотрим методы цифрового представления речи  к которым относятся :

       Прямое аналого-цифровое преобразование (или импульсно-кодовая модуляция, ИКМ);

       Эффективное кодирование речи (ЭКР). Здесь можно выделить кодеры формы, вокодеры и кодеры, реализующие алгоритмы анализа через синтез.

       Кроме того, существует многополосные кодирование с ортогональным преобразованием и с выявлением избыточности предсказания.

       Прямое аналого-цифровое преобразование является низкоэффективным, имеющим малую скорость кодирования высококачественным методом кодирования. Кодеки, построенные на базе данного метода (ИКМ - кодеки), работают на скоростях не ниже 32кбит/с. При этом полоса входного аналогового сигнала ограничена диапазоном 0,3…3,4 кГц. Для повышения качества преобразования она может быть расширена до 6кГц, что соответствует скорости передачи 88 кбит/с при частоте дискретизации 12 кГц (дальнейшее расширение полосы не приводит к повышению качества представления речи).

ИКМ-кодеки имеют наихудшие показатели помехоустойчивости. Они могут потерять работоспособность, даже если вероятность ошибки равна 10-5 , что соответствует параметрам канала среднего класса. Системы с ИКМ работают только в области нечувствительности к ошибкам в канале, но и в этом случае вводятся специальные меры для устранения последствий возникновения одиночных ошибок. При использовании алгоритма ИКМ со скоростью передачи 64 кбит/с кодек имеет максимальную область нечувствительности к ошибкам в канале при высоком качестве восстановления. Поэтому данный алгоритм рекомендован для большинства систем цифровой передачи речи в качестве метода предварительного аналого-цифрового преобразования.

Эффективное кодирование иногда называют сжатием речи. Для эффективного цифрового преобразования речи были разработаны вокодеры. Основываясь на выбранной модели речеобразования, вокодер с помощью алгоритма передачи анализирует параметры речевого сигнала, который поступает по каналу связи в приемник ; приемный алгоритм позволяет проводить синтез сигнала. Осциллограммы исходного и синтезированного сигнала не совпадают, и речь может носить «искусственный» характер.

Значительные результаты в области эффективного кодирования речи достигнуты на базе общего подхода «кодирования с предсказанием». Большая часть стандартизированных Международным союзом электросвязи алгоритмов кодирования относится именно к этому направлению.

Первыми были разработаны методы дельта-модуляции (ДМ). Скорость передачи при дельта-модуляции соответствует частоте дискретизации (одноразрядное квантование); при скорости 40…30кбит/с ДМ обеспечивает более высокое качество восстановления, чем ИКМ. Дельта-модуляция обладает наилучшими параметрами помехоустойчивости среди методов кодирования. Системы, основанные на ДМ, не теряют работоспособности при возникновении одиночных ошибок и их пакетов (серий) малой длительности.

Еще один класс кодеров формы – методы дифференциальной (разности) ИКМ (ДИКМ). Их классификационными признаками считаются наличие блока линейного предсказания авторегрессионных последовательностей (предсказатели) и использование многоуровневого (больше двух уровней) квантования. Блок линейного предсказания может состоять из двух частей – долговременного и кратковременного предсказателей. В канале передается разность истинного и предсказанного значений сигнала (сигнал-остаток, он же –погрешность предсказания). Системы с ДИКМ обеспечивают такое качество восстановления сигнала, которое сопоставимо с представляемым ИКМ, и на порядок более высокую помехоустойчивость. Однако, в отличие от систем с ДМ, они теряют работоспособность при вероятности одиночной ошибки, составляющей около 5* 10-3, и передаче пакетов ошибок малой длительности.

       Кодеры, реализующие алгоритмы анализа через синтез, сохраняют форму речевого сигнала. В этих кодерах используются алгоритмы сжатия, основанные на оценке параметров модели речеобразования, которые прежде применялись исключительно в вокодерах.

       Все описанные методы предполагают передачу большого количества параметров речевого сигнала и эквивалента сигнала-остатка (используемого разностной ИКМ), которые квантуются с разной точностью. Прежде оценка признака тон/шум считалась отличительной чертой вокодера, теперь же она осуществляется и в кодерах анализа через синтез, что стирает границы между кодерами формы и вокодерами.

       Можно создать такую структуру системы передачи, в которой кодер источника и кодер канала синтезированы совместно, хотя конструктивно разделены, а приемник объединяет декодер источника и декодер канала. Данная структура позволяет динамически управлять кодированием источника, учитывая как влияние качества канала, так и особенности речевого сигнала. Такие методы используются в помехоустойчивых квантователях, учитывающих в алгоритме синтеза вероятность ошибки в канале, возможно также использование гребенчатого, или многомодового, кодирования. Многомодовым называется комбинированный кодер источника и канала, который позволяет варьировать (в зависимости от качества канала) число бит, отводимых на помехоустойчивое кодирование, кодирование передаваемых параметров и кодирования сигнала остатка. Передатчик состоит из гребенки, и вырабатывает моду  определенной конфигурации. Все моды пропускаются через встроенный имитатор канала, после чего принимается решение о передаче какой-либо из них. Приемник универсален и позволяет декодировать любую моду, распознавая ее по неявно встроенным индивидуальным признакам. Основной проблемой является синтез алгоритма приема (как правило, он строится на основе алгоритмов максимального правдоподобия). Значительную сложность представляет создание алгоритма решающего устройства и имитатора канала связи. В основном применяется имитатор двоичного симметричного канала связи. В основном применяется имитатор двоичного симметричного канала, а решающее устройство реализуется на основе оценки среднеквадратической ошибки.

       Выбор кодека для мобильной систем радиосвязи осуществляется только из двух классов :кодеков формы сигнала и гибридных кодеков. Это связано с высоким качеством речи таких кодеков. Кодеки формы сигналов обеспечивают кодирование огибающей сигнала, гибридные кодеки - кодирования некоторых основных параметров речи.        

       Современные системы мобильной связи характеризуются жесткими ограничениями на выделяемую ширину полосы частот для одного канала. По этой причине для них требуется низкоскоростные кодеки, использующие эффективные алгоритмы сжатия передаваемых речевых сигналов. Поэтому алгоритмы Log-PCM  и ADPCM, будучи наиболее эффективными с точки зрения использования спектра явились базовой основой для разработки алгоритмов сжатия и кодирования речи, применяемых в современных системах мобильной связи. Общая классификация алгоритмов, реализуемых в кодеках систем мобильной связи.

       

10. ПРАКТИЧЕСКАЯ  РАБОТА № 9

Тема:  «Интеллектуальные сети»

Цель работы: Изучить назначение, структуру построения и состав оборудования интеллектуальной сети.

Интеллектуальные сети связи (ИСС) – это сеть связи, позволяющая предоставлять дополнительные телекоммуникационные услуги, в том числе, управляемые абонентом.

Услуга связи, которая позволяет все вызовы, поступающие от Пользователей на логические номера ИСС, обрабатывать по заранее определенному алгоритму (профилю услуги), который формируется поставщиком услуг ИСС для каждого конкретного Абонента.

Услуги  ИСС - технологическое решение,  которое позволяет не просто соединять двух абонентов, а создавать персональные сценарии обработки телефонных вызовов, оптимизируя как телекоммуникационную инфраструктуру заказчика, так и процессы его взаимодействия с клиентами.

ИСС позволяют абонентам:

    оптимизировать взаимодействие с целевыми группами, оптимизировать процесс приема звонков от абонентов в минимально короткие сроки, организовать по-новому управление офисом, открыть новые направления бизнеса и получить при этом дополнительный доход, добиваться успехов в бизнесе, организовывать эффективную работу с клиентами

Абонентами услуг ИСС являются:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15