电源技术中的TD-SCDMA系统中AMR语音编码器的实现
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资源说明:摘 要:语音编码方案的选取对移动通信系统的通话质量、信道容量等有重要影响。讨论了TD-SCDMA系统中AMR语音编码的自适应机制,分析了AMR中代数码本线性预测(ACELP)算法及实现过程。该方案可以在一块TMS320C5510上实现,通过在TD-SCDMA系统的硬件平台上自环测试,结果是理想的。   0 引 言   在语音编码领域中,随着传输、处理、存储等各种信息量的巨增,信息的压缩处理已成为迫切的要求,基于新的网络和新的要求,无论是从节省传输频带资源,还是保持线路通信的高效率等方面来看,研究采用各种可变速率语音编码技术的系统都有重要意义。目前为了适应此需要提出了AMR(adaptive 【正文】 在移动通信系统中,语音编码技术是至关重要的组成部分,它直接影响着通话质量和信道容量的利用。本文主要探讨了在电源技术中的TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)系统中AMR(Adaptive Multi-Rate)语音编码器的实现,特别是其自适应机制和核心算法——代数码本线性预测(ACELP)。 AMR语音编码是一种可变速率的编码技术,旨在根据信道条件动态调整编码速率,以优化语音质量和带宽使用。在TD-SCDMA系统中,AMR-NB(Narrowband)用于窄带语音,带宽限制为3.7 MHz,采样频率为8 kHz,而AMR-WB(Wideband)用于宽带语音,带宽为7 MHz,采样频率为16 kHz。AMR-NB编码器采用了ACELP混合编码方式,结合了特征参数和波形编码,通过调整参数数量来适应不同的速率需求,共8种速率模式,如表1所示。不同模式下提取的比特数不同,分为class 0、1、2三个类别,分别对应不同的错误检测策略。 AMR的自适应机制基于信道质量,通过信道编码和解码器的协作来确定合适的编码速率。在TD-SCDMA系统中,这一机制通常用C/I(载干比)作为衡量信道质量的指标,通过滑动平均值与预设门限值比较来选择编码速率。例如,当C/I值较高时,选择高编码速率以提供高质量语音;反之,当C/I值较低时,降低编码速率,分配更多比特用于信道编码以增强差错控制。 具体实现上,基站每帧向移动台发送模式选择命令,移动台反馈信道测量信息,基站根据这些信息做出决策。这一过程要求信息传输的准确、可靠和实时性,以确保自适应机制的有效运行。图1描绘了这个过程的整体流程。 AMR-NB的ACELP算法是语音编码的关键。它基于线性预测模型,通过分析语音信号的短期和长期统计特性,计算出预测系数,并用较少的比特表示这些系数。此外,ACELP还包括残差编码和创新序列编码等步骤,通过这些步骤,可以高效地压缩语音数据,同时保持良好的重构语音质量。表2展示了不同AMR模式下的话音质量评分,即MOS(Mean Opinion Score),反映了在不同编码速率下的主观听觉体验。 AMR语音编码器在TD-SCDMA系统中的实现涉及到复杂的自适应机制和高效的ACELP算法。这种技术不仅能够根据信道条件动态调整编码速率,而且能够在有限的带宽资源下提供高质量的语音通信,对于提升移动通信系统的性能具有重大意义。
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