More Related Content
Similar to Ch3 loi15 (20)
Ch3 loi15
- 1. Ch¬ng 3
M· ho¸ vµ gi¶i m· tiÕng nãi trong hÖ thèng GSM
3.1 C¸c bé m· ho¸ tiÕng nãi dù tuyÓn cho hÖ thèng GSM
ViÖc chän bé m· ho¸ vµ gi¶i m· tiÕng nãi (speech codec) thÝch
hîp nhÊt cho hÖ thèng GSM tõ mét tËp c¸c bé m· ho¸ dù tuyÓn ®· ®îc
dùa trªn c¸c phÐp thö so s¸nh kh¸i qu¸t gi÷a mét lo¹t c¸c ®iÒu kiÖn ho¹t
®éng. C¸c so s¸nh kh¾t khe vÒ chÊt lîng tiÕng nãi, søc kh¸ng lçi kªnh,
®é trÔ hÖ thèng còng nh ®é phøc t¹p.
Ban ®Çu c¸c níc thµnh viªn cña Héi nghÞ toµn ¢u vÒ bu chÝnh
vµ
viÔn
th«ng
CEPT
(Conference
of
Europe
on
Post
and
Telecommunications) ®· ®Ò nghÞ s¸u bé m· ho¸ vµ gi¶i m· tiÕng nãi
kh¸c nhau víi mét tèc ®é m· ho¸ tiÕng nãi vµ m· ho¸ kªnh tæng céng lµ
16 kb/s ®Ó so s¸nh. T¹i mét cuéc thö nghiÖm ®Çu tiªn c¸c bé m· ho¸ vµ
gi¶i m· ®· ®îc so s¸nh víi bé m· ho¸ vµ gi¶i m· ®ang ®îc sö dông trong
hÖ thèng FM nÐn-gi·n hiÖn ®ang cã vµo lóc ®ã vµ hai trong sè c¸c
codec ®ã ®· bÞ lo¹i bá sau ®ã. C¸c codec cßn l¹i gåm hai codec m· ho¸
b¨ng con vµ hai codec kÝch thÝch xung nh ®· nãi ®Õn trong ch¬ng tríc.
a. SBC-APCM
SBC-APCM lµ codec m· ho¸ b¨ng con víi PCM thÝch nghi theo
khèi. Codec nµy sö dông c¸c bé läc g¬ng cÇu ph¬ng (QMF: Quadrature
Mirror Filter) ®Ó ph©n t¸ch tÝn hiÖu lèi vµo thµnh 16 b¨ng con réng 250
Hz, hai b¨ng cao nhÊt trong sè ®ã kh«ng ®îc truyÒn ®i. Ên ®Þnh bÝt
- 2. thÝch nghi ®· ®îc sö dông trong c¸c b¨ng con trªn c¬ së tû lÖ c«ng suÊt
cña mét lo¹t b¨ng cÊu thµnh nªn th«ng tin biªn cÇn truyÒn ®i. Tèc ®é
truyÒn dÉn tæng céng cña c¸c tÝn hiÖu b¨ng con lµ 10 kb/s, th«ng tin
biªn lµ 3 kb/s mµ chóng ®îc b¶o vÖ bëi ®é d thõa 3 kb/s cña m· söa lçi
híng ®i (FEC: Foward Error Correction).
b. SBC-ADPCM
SBC-ADPCM lµ codec m· ho¸ b¨ng con víi PCM delta thÝch nghi.
Trong s¬ ®å nµy, tiÕng nãi lèi vµo ®· ®îc chia thµnh 8 b¨ng con trong
sè ®ã chØ cã 6 b¨ng ®îc truyÒn ®i. C¸c tÝn hiÖu b¨ng con ®· ®îc m·
ho¸ b»ng m· vi sai víi ®¸nh gi¸ ngîc vµ thÝch nghi ®Ó ®èi l¹i víi SBCAPCM ®· ®îc ®Ò nghÞ, trong ®ã ®¸nh gi¸ thuËn vµ thÝch nghi ®· ®îc
sö dông. Ên ®Þnh bÝt cña c¸c b¨ng con ®îc ®Æt cè ®Þnh, do vËy
kh«ng cã th«ng tin biªn nµo ®îc truyÒn ®i, nhê ®ã lµm cho hÖ thèng
thÝch nghi víi t¹p nhiÔu h¬n vµ thÕ kh«ng cÇn m· FEC. Tèc ®é m· cña
codec nµy chØ 15 kb/s.
c. MPE-LTP
MPE-LTP (Multi-Pulse Excited LPC codec with Long Term Predictor)
lµ codec dù ®o¸n tuyÕn tÝnh kÝch thÝch ®a xung víi bé dù ®o¸n dµi
h¹n. ViÖc thùc thi bé m· ho¸ vµ gi¶i m· tiÕng nãi cô thÓ ®îc sö dông
trong thö nghiÖm ®Ó so s¸nh ®ßi hái tèc ®é bÝt truyÒn dÉn 13.2 kb/s
vµ m· ho¸ FEC ®îc nhóng vµo ®ã víi tèc ®é 2.8 kb/s n÷a ®· ®îc sö dông
®Ó b¶o vÖ c¸c bÝt quan träng nhÊt cña bé m· ho¸ vµ gi¶i m· tiÕng nãi.
d. RPE-LTP
RPE-LTP (Regular Pulse Excited LPC codec) lµ codec LPC kÝch
thÝch xung ®Òu. Mét ph©n tÝch lý thuyÕt hoµn h¶o vÒ ph¬ng ph¸p
nµy ®· ®îc nãi ®Õn trong ch¬ng tríc vµ trong c¸c môc tíi ta sÏ bµn tiÕp
®Õn c¸c chi tiÕt viÖc thùc thi s¬ ®å nµy do nã ®· ®îc lùa chän lµm tiªu
chuÈn dùa trªn c¸c thö nghiÖm so s¸nh toµn diÖn.
- 3. Bèn codec nµy ®· ®îc so s¸nh víi nhau vÒ chÊt lîng tiÕng nãi,
kh¶ n¨ng kh¸ng t¹p nhiÔu, c¸c trÔ xö lý vµ ®é phøc t¹p tÝnh to¸n cña
chóng. Tõ kinh nghiÖm víi hÖ thèng tham chiÕu ®iÒu tÇn (FM), hai tû
lÖ lçi bÝt chØ tiªu ®· ®îc ®Ò nghÞ mµ t¹i ®ã c¸c so s¸nh vÒ chÊt lîng ®îc thùc hiÖn. Trêng hîp bi quan lµ mét BER = 10-2 = 1% ®ßi hái mét tû
sè sãng mang trªn t¹p ©m (CNR: Carrier to Noise Ratio) vµo qu·ng 18
dB cã kh¶ n¨ng vît qu¸ trong 90% vïng thu trong hÖ thèng FM. Kªnh l¹c
quan biÓu lé mét BER = 10 -3 = 0.1%, ®ßi hái CNR qu¸ng 26 dB b¶o
®¶m t¹i Ýt nhÊt 50% vïng phñ ®èi víi hÖ thèng FM tham chiÕu. §iÓm
sè ý kiÕn trung b×nh (MOS: Mean Opinion Score) tÝnh trung b×nh trªn
mét thang ®iÓm 5 trªn nhiÒu ®iÒu kiÖn thö nghiÖm kh¸c nhau ®· ®îc
t×m ra lµ: MOS (RPE-LPC) = 3.54, MOS (MPE-LTP) = 3.27, MOS
(SBC-APCM) = 3.14, MOS (SBC-ADPCM) = 2.92, MOS (FM) = 1.95.
C¸c kÕt qu¶ nµy ®· nhÊn m¹nh tÝnh vît tréi cña c¸c bé codec kÝch
thÝch xung vµ tÇm quan träng cña bé dù ®o¸n dµi h¹n (LTP: Long Term
Predictor). Codec RPE, do thÓ hiÖn c¸c ®Æc tÝnh ®îc a chuéng nhÊt,
®· ®îc c¶i thiÖn h¬n n÷a b»ng c¸ch ¸p dông mét LTP vµ codec RPELTP b¶o ®¶m mét MOS b»ng qu·ng 4.0 ®iÓm trªn mét d¶i réng c¸c
®iÒu kiÖn ho¹t ®éng.
3.2 Bé m· ho¸ tiÕng nãi RPE-LTP
S¬ ®å cña bé m· ho¸ RPE-LTP ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.1, trong
®ã c¸c bé phËn chøc n¨ng sau cã thÓ thÊy ®îc: 1) TiÒn xö lý; 2) Läc
ph©n tÝch STP; 3) Läc ph©n tÝch LTP vµ 4) TÝnh to¸n RPE.
H×nh 3.1 S¬ ®å khèi bé m· ho¸ RPE-LTP
- 4. a. TiÒn xö lý
ViÖc tiÒn nhÊn cã thÓ ®îc ¸p dông ®Ó n©ng ®é chÝnh x¸c tÝnh
to¸n b»ng sè trong c¸c tÝnh to¸n b»ng c¸ch nhÊn phÇn tÇn sè cao c«ng
suÊt thÊp cña phæ tiÕng nãi. §iÒu nµy cã thÓ thùc hiÖn ®îc b»ng sù trî
gióp cña mét bé läc mét cùc víi hµm truyÒn d¹ng:
H ( z ) = 1 − c1z −1
(3.1)
trong ®ã c1 ≈ 0.9 lµ mét gi¸ trÞ thùc tÕ. TiÕng nãi ®· ®îc tiÒn
nhÊn sp(n) ®îc ph©n ®o¹n thµnh c¸c khèi 160 mÉu trong mét bé ®Öm
trong ®ã chóng ®îc t¹o cöa sæ b»ng mét cöa sæ Hamming ®Ó tr¸nh
dao ®éng Gibbs trªn miÒn thêi gian g©y bëi viÖc c¾t ng¾n tiÕng nãi
bªn ngoµi khung ph©n tÝch. Cöa sæ Hamming cã mét t¸c ®éng thu hÑp
®èi víi c¸c r×a cña mét khèi trong khi nã kh«ng cã t¸c ®éng nµo trong
c¸c d¶i gi÷a cña nã:
s psw ( n) = s ps (n).c2 .(0.54 − 0.46cos 2π
n
)
L
(3.2)
trong ®ã sps(n) biÓu diÔn tiÕng nãi ®· ®îc ph©n ®o¹n vµ tiÒn
nhÊn cßn spsw(n) lµ phiªn b¶n ®· ®îc t¹o cöa sæ cña nã vµ h»ng sè c2 =
1.5863 ®îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn r»ng tiÕng nãi ®îc t¹o cöa sæ nhÊt
thiÕt ph¶i cã cïng n¨ng lîng nh khi cha ®îc t¹o cöa sæ.
b. Läc ph©n tÝch STP
§èi víi mçi mét ®o¹n gåm L = 160 mÉu, chÝn hÖ sè tù t¬ng quan
R(k) ®îc tÝnh tõ spsw(n) theo:
- 5. R (k ) =
L −1−k
∑
n =0
s psw (k ) s psw (n + k ) ,
k = 0, 1,..., 8
(3.3)
Tõ c¸c hÖ sè tù t¬ng quan cña tiÕng nãi R(k), t¸m hÖ sè ph¶n x¹
tÝnh ®îc theo thuËt to¸n lÆp Schur, lµ ph¬ng ph¸p t¬ng ®¬ng víi thuËt
to¸n Durbin ®îc sö dông ®Ó gi¶i c¸c ph¬ng tr×nh then chèt LPC ®Ó t×m
c¸c hÖ sè ph¶n x¹ ki còng nh c¸c hÖ sè läc STP. Tuy nhiªn, thuËt lÆp
Schur chØ ®a ®Õn c¸c hÖ sè ph¶n x¹ ki mµ th«i. C¸c hÖ sè ph¶n x¹ ki
®îc biÕn ®æi thµnh c¸c tû sè vïng logarit (LAR(i)), bëi v× c¸c LAR ®îc
nÐn-gi·n theo luËt logarit cã c¸c tÝnh chÊt lîng tö ho¸ tèt h¬n c¸c hÖ sè
ki:
1 + k (i )
LAR (i ) = lg(
),
1 − k (i )
(3.4)
trong ®ã mét xÊp xØ tuyÕn tÝnh kiÓu tõng ®o¹n víi 5 ®o¹n ®îc
sö dông ®Ó lµm ®¬n gi¶n ho¸ viÖc thùc thi thêi gian thùc:
k (i ),
LAR ' (i ) = sign[k (i )][2 k (i ) − 0.675,
sign[k (i )][8 k (i ) − 6.375,
k (i ) < 0.675
0.675 < k (i ) < 0.95 (3.5)
0.975 < k (i ) < 1.0
C¸c tham sè läc LAR(i), i = 1, 2,..., 8 cã c¸c d¶i ®éng kh¸c nhau vµ
c¸c hµm mËt ®é x¸c suÊt cã h×nh d¸ng kh¸c nhau. §iÒu nµy lý gi¶i cho
viÖc Ên ®Þnh vÞ trÝ c¸c bÝt 6, 5, 4 vµ 3 cho c¸c cÆp LAR thø nhÊt,
thø hai, thø ba vµ thø t mét c¸ch t¬ng øng. C¸c hÖ sè LAR(i) ®· lîng tö
ho¸ ®îc m· ho¸ t¹i chç thµnh tËp LAR’’(i) còng nh ®îc truyÒn tíi bé gi¶i
m· tiÕng nãi. §Ó lµm gi¶m bít c¸c thay ®æi ®ét biÕn trong b¶n chÊt cña
®êng bao tÝn hiÖu tiÕng nãi quanh c¸c r×a khung ph©n tÝch STP, c¸c
tham sè LAR ®îc néi suy tuyÕn tÝnh cßn vÒ phÝa c¸c r×a cña mét
khung ph©n tÝch th× c¸c tham sè LAR”(i) ®îc sö dông. B©y giê c¸c hÖ
sè ph¶n x¹ ®· ®îc gi¶i m· t¹i chç k’(i) ®îc tÝnh b»ng c¸ch biÕn ®æi
LAR”(i) trë l¹i thµnh k’(i) ®îc dïng ®Ó tÝnh STP d rSTP(i) trong mét cÊu
tróc ®îc gäi lµ PARCOR (Partial Correlation – T¬ng quan mét phÇn).
S¬ ®å PARCOR sö dông trùc tiÕp c¸c hÖ sè ph¶n x¹ k(i) ®Ó tÝnh STP
- 6. d rSTP(n) vµ nã t¹o nªn sù t¬ng tù tù nhiªn víi m« h×nh èng ©m thanh cña
viÖc sinh ra tiÕng nãi con ngêi.
c. Läc ph©n tÝch LTP
Nh chóng ta ®· thÊy trong ch¬ng tríc, sai sè dù ®o¸n LTP ®îc tèi
thiÓu ho¸ bëi ®é trÔ LTP D mµ nã cùc ®¹i ho¸ t¬ng quan chÐo gi÷a
STP d hiÖn t¹i rSTP(n) vµ gi¸ trÞ tríc ®ã cña nã ®· nhËn ®îc vµ ®îc nhí
®Öm víi ®é trÔ D, tøc lµ rSTP(n-D). Cô thÓ h¬n, STP d cã ®é dµi L =
160 mÉu ®îc chia ra lµm bèn ®o¹n con víi ®é dµi N = 40 mÉu vµ ®èi víi
mçi mét ®o¹n th× mét LTP ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝnh t¬ng quan
chÐo gi÷a ®o¹n hiÖn ®ang xö lý vµ mét ®o¹n dµi N = 40 mÉu ®îc trît ®i
mét c¸ch liªn tôc cña ®o¹n STP d rSTP(n) dµi 128 mÉu ®· nhËn ®îc tríc
®ã. Gi¸ trÞ t¬ng quan lín nhÊt ®îc t×m thÊy t¹i mét ®é trÔ D mµ t¹i ®ã
®o¹n con hiÖn ®ang xö lý gièng nhÊt víi qu¸ khø cña m×nh. §iÒu nµy
cã kh¶ n¨ng ®óng nhÊt t¹i chu kú pitch hoÆc t¹i béi cña chu kú pitch. Do
®ã, hÇu hÕt ®é d thõa cã thÓ t¸ch ra khái ®îc tõ STP d, nÕu ®o¹n t¬ng
quan lín nµy ®îc trõ ®i khái nã, ®îc nh©n víi mét hÖ sè t¨ng Ých G lµ
®é t¬ng quan chÐo chuÈn ho¸ t×m thÊy t¹i ®é trÔ D. Mét khi c¸c tham
sè läc LTP lµ G vµ D ®· t×m ®îc, chóng ®îc lîng tö ho¸ ®Ó cho D’ vµ G’,
trong ®ã G’ ®îc lîng tö ho¸ b»ng hai bÝt cßn ®Ó lîng tö ho¸ D’ th× b¶y
bÝt lµ ®ñ.
C¸c tham sè LTP (G’, D’) ®îc gi¶i m· t¹i chè thµnh cÆp (G”, D”)
®Ó t¹o ra STP d ®· ®îc gi¶i m· t¹i chç r’STP(n) ®Ó sö dông trong c¸c ®o¹n
con ®ang tíi nh»m cung cÊp qu¸ khø cña STP d cho viÖc t×m kiÕm nh
®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.1. H·y ®Ó ý r»ng do D lµ mét sè nguyªn,
chóng ta cã D = D’ = D”. Víi c¸c tham sè LTP võa tÝnh ®îc, LTP d rLTP(n)
tÝnh ®îc nh lµ sai lÖch gi÷a STP d rSTP(n) vµ íc lîng cña nã r”STP(n) (tÝnh
®îc nhê sù trî gióp cña c¸c tham sè LTP ®· gi¶i m· ®îc t¹i chç (G”, D, ))
nh sau:
rLTP(n) = rSTP(n) – r”STP(n)
r”STP(n) = G”.r’STP(n – D)
(3.6)
(3.7)
- 7. ë ®©y r’STP(n - D) biÓu diÔn mét ®o¹n ®· biÕt råi cña qu¸ khø cña
r’STP(n), ®îc tr÷c trong bé nhí ®Öm t×m kiÕm. Cuèi cïng, néi dung cña
bé ®Öm t×m kiÕm ®îc cËp nhËt b»ng c¸ch sö dông LTP d ®· ®îc gi¶i
m· t¹i chç r’LTP(n) vµ STP d ®· ®îc íc lîng r”STP(n) ®Ó t¹o nªn r’STP nh ®îc
chØ ra díi ®©y:
r’STP(n) = r’LTP(n) + r”STP(n)
(3.8)
d. TÝnh to¸n RPE
LTP d rLTP(n) ®îc tÝnh träng sè b»ng mét bé lµm tr¬n,vÒ c¬ b¶n
lµ mét bé läc th«ng thÊp h¹n b¨ng cã suy gi¶m (decay) ®Ñp víi tÇn sè
c¾t lµ 4 kHz/3 = 1.33 kHz theo mét phÐp chiÕt gi¶m (decimation) tû lÖ
3 bá mét cÇn ®îc ¸p dông. LTP d ®· ®îc lµm tr¬n rSLTP(n) ®îc ph©n gi¶i
thµnh ba dù tuyÓn kÝch thÝch, b»ng c¸ch lo¹i ®i thùc tÕ mÉu thø 40
cña mçi ®o¹n con, do ba chuçi dù tuyÓn chØ cã thÓ gép 39 mÉu. Khi
®ã, c¸c n¨ng lîng E1, E2, E3 cña ba chuçi ®· ®îc chiÕt sÏ ®îc tÝnh to¸n,
vµ chuçi dù tuyÓn cã n¨ng lîng lín nhÊt sÏ ®îc chän ®Ó biÓu diÔn mét
c¸ch tèt nhÊt LTP d. C¸c xung kÝch thÝch sau ®ã ®îc chuÈn ho¸ theo
biªn ®é lín nhÊt vmax(k) trong chuçi gåm 13 mÉu, råi chóng ®îc lîng tö
ho¸ b»ng mét bé lîng tö ho¸ 3 bit, trong khi ®ã logarit cña gi¸ trÞ cùc ®¹i
cña khèi vmax(k) ®îc lîng tö b»ng s¸u bÝt. Theo ba vÞ trÝ k cña líi (chia
«) ban ®Çu cã thÓ cã, hai bÝt lµ cÇn ®Ó m· lîng dÞch trît ban ®Çu cña
líi ®èi víi mçi mét ®o¹n con. C¸c biªn ®é xung β(k, i), c¸c vÞ trÝ líi k vµ
c¸c cùc ®¹i cña khèi vmax(k) ®îc gi¶i m· t¹i chç ®Ó cho ra LTP d r’LTP(n),
trong ®ã “c¸c xung bÞ thiÕu” trong chuçi ®îc ®iÒn víi gi¸ trÞ 0.
3.3 Bé gi¶i m· tiÕng nãi RPE-LTP
S¬ ®å khèi cña bé gi¶i m· RPE-LTP ®îc tr×nh bµy trong h×nh
3.2, thÓ hiÖn mét cÊu tróc ngîc h×nh thµnh bëi c¸c bé phËn chøc n¨ng:
1) Gi¶i m· RPE; 2) Läc tæng hîp LTP; 3) Läc tæng hîp STP vµ 4) HËu
xö lý.
- 8. a. Gi¶i m· RPE
Trong bé gi¶i m·, líi vÞ trÝ k, c¸c gi¸ trÞ cùc ®¹i kÝch thÝch cña
®o¹n con vmax(k) vµ c¸c biªn ®é xung lÝch thÝch β’(k, i) ®îc lîng tö
nghÞch ®¶o vµ c¸c biªn ®é xung kÝch thÝch ®îc tÝnh to¸n b»ng c¸ch
nh©n c¸c biªn ®é ®· gi¶i m· ®îc víi c¸c trÞ cùc ®¹i khèi t¬ng øng cña
chóng. M« h×nh LTP d r’LTP(n) ®îc t¸i t¹o l¹i b»ng viÖc ®Þnh vÞ chÝnh
x¸c c¸c biªn ®é xung β(k, i) theo lîng dÞch k ban ®Çu.
b. Läc tæng hîp LTP
Tho¹t tiªn, c¸c tham sè läc LTP (G’, D’) ®îc lîng tö ngîc ®Ó t¹o nªn
bé läc tæng hîp LTP. Sau ®ã m« h×nh kÝch thÝch LTP ®· kh«i phôc ®îc r’LTP(n) ®îc sö dông ®Ó kÝch thÝch bé läc tæng hîp LTP nµy (G’, D’)
®Ó kh«i phôc mét ®o¹n míi cã ®é dµi N = 40 cña STP d ®· ®îc íc lîng
r’STP(n). §Ó lµm vËy, lý lÞch cò cña STP d ®· t¸i t¹o ®îc r’STP(n) ®îc sö
dông, ®îc lµm trÔ ®óng ®i D’ mÉu vµ ®îc nh©n víi G’ ®Ó cã ®îc STP
d ®îc íc lîng r”STP(n) theo:
r”STP(n) = G’. r’STP(n-D’)
(3.9)
råi sau ®ã r”STP(n) ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®o¹n con gÇn ®©y
nhÊt cña STP d ®· ®îc t¸i t¹o nh sau:
r’STP(n) = r”STP(n) + r’LTP(n)
(3.10)
- 9. H×nh 3.2 S¬ ®å khèi cña bé gi¶i m· RPELTP
c. Läc tæng hîp STP
ˆ
§Ó tÝnh to¸n tiÕng nãi tæng hîp s ( n) th× viÖc tæng hîp
PARCOR ®îc sö dông, trong ®ã t¬ng tù nh víi läc ph©n tÝch STP, cÇn
®Õn c¸c hÖ sè ph¶n x¹ k(i), i = 1, 2..., 8. C¸c tham sè LAR’(i) ®îc gi¶i m·
b»ng c¸ch sö dông bé lîng tö ho¸ nghÞch LAR ®Ó cho ra LAR”(i) mµ nã
mét lÇn n÷a l¹i ®îc néi suy tuyÕn tÝnh vÒ phÝa c¸c r×a cña khung
ph©n tÝch gi÷a c¸c tham sè cña c¸c khung l©n cËn nh»m tr¸nh c¸c thay
®æi ®ét ngét trong ®Æc ®iÓm cña ®êng bao phæ tiÕng nãi. Cuèi
- 10. cïng, tËp tham sè ®· néi suy ®îc ®îc biÕn ®æi ngîc thµnh c¸c hÖ sè
ph¶n x¹, trong ®ã tÝnh æn ®Þnh cña bé läc ®îc b¶o ®¶m nÕu c¸c hÖ
sè ph¶n x¹ ®îc kh«i phôc (t¸i t¹o) r¬i ra ngoµi vßng trßn ®¬n vÞ ®îc
ph¶n x¹ ngîc vµo trong vßng trßn ®¬n vÞ nhê thùc hiÖn lÊy gi¸ trÞ
nghÞc ®¶o cña chóng. C«ng thøc ngîc ®Ó biÕn ®æi LAR(i) trë l¹i
thµnh k(i) ®îc cho theo:
10 LAR (i ) − 1
k (i ) = LAR (i )
10
+1
(3.11)
d. HËu xö lý
Qu¸ tr×nh hËu xö lý ®îc thiÕt lËp bëi viÖc gi¶i nhÊn b»ng c¸ch sö
dông bé läc H(z) trong biÓu thøc (3.1).
S¬ ®å ph©n bæ bÝt RPE-LTP tãm t¾t ®îc tr×nh bµy ë d¹ng b¶ng
nh b¶ng 3.1 ®èi víi mét kho¶ng thêi gian 20 ms, t¬ng ®¬ng víi viÖc m·
ho¸ L = 160 mÉu.
B¶ng 3.1 Tãm t¾t s¬ ®å ph©n bæ bÝt RPE-LTP
Tham sè cÇn m·
8 hÖ sè LAR STP
Sè bÝt
36
4 t¨ng Ých LTP G
4×2=8
4 ®é trÔ LTP D
4×7=28
4 vÞ trÝ líi RPE
4 gi¸ trÞ cùc ®¹i khèi RPE
4×13=52 biªn ®é xung
Tæng sè bÝt trªn mét khung 20 ms
Tèc ®é bÝt truyÒn dÉn
4×2=8
4×6=24
52×3=156
260
13 kb/s
3.4 ph©n tÝch bé m· ho¸ tiÕng nãi trong hÖ thèng GSM
Môc nµy nh»m ®a ra mét sè ph©n tÝch t¬ng ®èi s¬ lîc vÒ bé m·
ho¸ tiÕng nãi trong hÖ thèng GSM.
- 11. VÒ c¨n b¶n, chóng ta cã thÓ thÊy, bé m· ho¸ tiÕng nãi trong GSM
lµ mét bé m· ho¸ tiÕng nãi d¹ng lai (hybrid) gi÷a LPC vocoder vµ m· ho¸
d¹ng sãng, trong ®ã m« h×nh läc tõ cÊu h×nh vocoder ®îc gi÷ nguyªn
song c¸c tham sè kÝch thÝch l¹i ®îc c¶i thiÖn. §iÒu nµy nghÜa lµ phÇn
chñ yÕu cña c¸c tham sè ®îc truyÒn ®i liªn quan tíi chuçi kÝch thÝch.
Bé m· ho¸ lai ®· san ®îc hè ng¨n c¸ch gi÷a c¸c bé m· ho¸ vocoder vµ c¸c
bé m· ho¸ d¹ng sãng, víi c¸c tèc ®é bÝt tõ díi 5 kb/s th× chÊt lîng tiÕng
nãi t¨ng cïng víi sù t¨ng tèc ®é bÝt.
H×nh 3.3 cho chóng ta mét c¸i nh×n s¬ lîc vÒ so s¸nh chÊt lîng
gi÷a c¸c lo¹i bé m· ho¸ tiÕng nãi.
H×nh 3.3 So s¸nh gi÷a c¸c d¹ng bé m· ho¸ tiÕng nãi kh¸c nhau
[Nguån: CME 20 – System Survey – Training Document. Ericsson Radio
Systems AB, 1992]
Quy tr×nh m· ho¸ tiÕng nãi trong bé m· ho¸ tiÕng nãi cã thÓ tãm
t¾t l¹i ®îc nh sau. TÝn hiÖu tiÕng nãi lèi vµo ®îc chia thµnh tõng khung
20 ms ®Ó biÕn ®æi thµnh tÝn hiÖu sè. C¸c bíc c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh m·
ho¸ bao gåm: Läc dù ®o¸n tuyÕn tÝnh LPC, Läc dù ®o¸n dµi h¹n LTP
vµ m· ho¸ kÝch thÝch xung ®Òu RPE. C¸c th«ng sè ®îc m· ho¸ do vËy
còng bao gåm c¸c bÝt m· cña c¸c th«ng sè LPC, LTP vµ RPE.
Qu¸ tr×nh m· ho¸ tõng bíc cña bé m· ho¸ tiÕng nãi GSM ®îc tãm
t¾t l¹i b»ng s¬ ®å khèi trªn h×nh 3.4.
- 12. H×nh 3.4 S¬ ®å khèi v¾ n t¾ t qu¸ tr×nh m· ho¸ tiÕng
nãi cña bé m· ho¸ tiÕng nãi trong hÖ thèng GSM
D¹ng sãng tiÕng nãi sau c¸c qu¸ tr×nh läc LPC, LTP vµ chuÈn ho¸
cã d¹ng nh ®îc tr×nh bµy trªn h×nh vÏ 3.5.
H×nh 3.5 D¹ng sãng trong c¸c qu¸ tr×nh läc