《现代移动通信技术与系统（第3版）》课件 任务2.1 信源编码技术

移动通信技术与系统《移动通信技术与系统》课程团队项目一移动通信认知项目二移动通信基础技术项目三移动通信工程技术项目四移动性管理课程目录项目五4G移动通信系统项目六5G移动通信系统任务2.1信源编码技术任务2.2信道编码技术任务2.3调制技术任务2.4多址技术项目二移动通信的基础技术任务2.5多天线技术任务2.6功控技术任务2.1信源编码技术

【重点】信源编码的原理【难点】如何实现语音编码

【目标】掌握信源编码的原理问题分析：a.是有效性？b.什么是可靠性？结论：通信系统的任务就是将由信源产生的信息通过无线信道有效、可靠地传送到目的地。信源编码是为了提高信息传输的有效性，对信源信号进行压缩，实现模\数变换，实现模拟信号到数字信号的转化。一.什么是信源编码？问题提出：通信系统的任务是什么？模拟信号VS

数字信号模拟信号

数字信号信源编码二.语音编码技术在移动通信系统中，信源有语音信号、图像（如可视移动电话）或离散数据（如短信息服务）之分。这里主要介绍语音编码及应用。1.语音编码的定义

语音编码就是实现语音信号的模数（A∕D）变换，即将模拟的语音信号转换成数字的语音信号。2.语音编码的目的

减少信源冗余，解除语音信源的相关性，压缩语音编码的码速率，提高信源的有效性。3.语音编码的方式各种语音编码方式在信号压缩方法上是有区别的，根据信号压缩方式的不同，通常将语音编码分为以下三种：（1）波形编码；（2）参量编码；（3）混合编码。波形编码（1）波形编码原理：将语音模拟信号经过取样、量化、编码而形成数字话音信号的过程。特点：高质量、高速率（16~64kbit∕s）参量编码原理：又称为声源编码，它利用人类的发声机制，对语音信号的特征参数进行提取，再进行编码。特点：低速率（在1.2~4.8kbit∕s内）、低质量。吸取波形编码和参量编码的优点，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法。特点：较低速率（在4~16kbit∕s之间）、较好质量。混合编码3规则脉冲激励线性预测编码（RPE－LPC）码本激励线性预测编码（CE－LP）多脉冲激励线性预测编码（MP－LPC）混合编码的应用12讨论：在通信过程中，对语音编码的要求有哪些？移动通信对语音编码的要求（1）编码速率要适合在移动信道内传输，纯编码速率应低于16kb/s。（2）在一定编码速率下语音质量应尽可能高，即解码后的复原语音的保真度要高，平均评定评分（MOS）应不低于3.5分（按长途语音质量要求）。（3）编解码时延要短，总时延不得超过65ms。（4）要能适应衰落信道的传输，即抗误码性能要好，以保持较好的语音质量。（5）算法的复杂程度要适中，应易于大规模电路的集成。（6）适应性强。数字话音编码的处理时延应尽量小，控制在几十毫秒内，并且能够在强噪声干扰环境下正常工作。（7）硬件和软件要求：数字话音编码器的硬件结构应便于大规模集成，软件算法应具有抗干扰能力。5432语音编码质量的评定第5级Excellent表示质量完美第4级Good表示高质量第3级Fair表示质量尚可（及格）第2级Poor表示质量差（不及格）第1级Bad表示质量完全不能接受1在5级主观评测标准中，MOS达到4级以上就可以进入公共骨干网，达到3.5级以上可以基本进入移动通信网。CDMA2000系统:EVRCWCDMA、TD-SCDMA:AMR3G三.语音编码方式的应用GSM系统：RPE－LTP（规则脉冲激励长期预测编码）其纯码速率为13kbit∕s，语音质量MOS得分可达4.0。VoLTE分别采用AMR和H.264编码作为语音和视频编码技术.Vo5G分别采用EVS和H.265作为语音和视频编码技术4G5G2GIS-95系统：QCELP（码激励线性预测声码器），利用语音激活检测(VAD)技术，采用可变速率编码。根据不同的信噪比分别选择4种速率：9.6Kbps,4.8Kbps,2.4Kbps和1.2Kbps。1501.要点一信源编码目的是为了提高信