數字話音內插

1、數字話音內插技術數字話音內插技術及其應用及其應用目錄目錄數字話音內插（數字話音內插（DSI）1時分話音內插（時分話音內插（TASI）話音預測編碼（話音預測編碼（SPEC）采用采用DSI的數字電路倍增設備（的數字電路倍增設備（DCME)2采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR數字話音內插（數字話音內插（DSI）技術）技術一般情況下，一方的說話停頓，以及通話雙方總一般情況下，一方的說話停頓，以及通話雙方總是一個講，一個聽，雙向的通信線路至少有一半是一個講，一個聽，雙向的通信線路至少有一半時間處于空閑狀態(tài)。統(tǒng)計測量表明，有效通話時時間處于空閑狀態(tài)。統(tǒng)計測量表明，有效通話時間與總的

2、通話時間之比小于間與總的通話時間之比小于0.40.4。目錄目錄數字話音內插（數字話音內插（DSI）1時分話音內插（時分話音內插（TASI）話音預測編碼（話音預測編碼（SPEC）采用采用DSI的數字電路倍增設備（的數字電路倍增設備（DCME）2采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR數字話音內插（數字話音內插（DSI）技術）技術(1 (1）時分話音內插時分話音內插（TASITASI）(Time Assignment Speech Interpolation)利用呼叫之間的間隙，聽話而未利用呼叫之間的間隙，聽話而未說話以及說話停頓的空閑時間，說話以及說話停頓的空閑時間，把空閑的通

3、路暫時分配給其他用把空閑的通路暫時分配給其他用戶以提高系統(tǒng)的通信容量。戶以提高系統(tǒng)的通信容量。(1 (1）時分話音內插時分話音內插（TASITASI）時分話音內插信號流程圖時分話音內插信號流程圖(1 (1）時分話音插時分話音插（TASITASI）時分話音內插系統(tǒng)框圖時分話音內插系統(tǒng)框圖(1 (1）時分話音內插時分話音內插（TASITASI） 數字話音時分內插的工作過程數字話音時分內插的工作過程在在發(fā)送端發(fā)送端，話音檢測器話音檢測器依次對各輸入話路的工作依次對各輸入話路的工作狀態(tài)加以識別，判斷它們是否有語音信號通過。狀態(tài)加以識別，判斷它們是否有語音信號通過。當確認某個話路中有語音時，即刻通知當確

4、認某個話路中有語音時，即刻通知分配處理分配處理機機，分配處理機分配處理機立即發(fā)出指令，把該話路建立的立即發(fā)出指令，把該話路建立的簡歷的連接狀態(tài)信息送入簡歷的連接狀態(tài)信息送入分配狀態(tài)寄存器分配狀態(tài)寄存器與與分配分配信號產生器信號產生器以便通知以便通知接收端。接收端。分配信息的傳送分配信息的傳送分配信息的傳送方式有兩種，一種是只發(fā)送最分配信息的傳送方式有兩種，一種是只發(fā)送最新的狀態(tài)連接信息；另一種是發(fā)送全部連接狀新的狀態(tài)連接信息；另一種是發(fā)送全部連接狀態(tài)信息。態(tài)信息。話音剪切（話音剪切（clipping） 在數字在數字TASI中，當激活的話路數超過所準備中，當激活的話路數超過所準備的衛(wèi)星信道數時，

5、有些激活的地面信道可能暫時的衛(wèi)星信道數時，有些激活的地面信道可能暫時分配不到衛(wèi)星信道，并且在別的激活信道消失以分配不到衛(wèi)星信道，并且在別的激活信道消失以前，一直被前，一直被凍結凍結（freezed out）。這樣，由）。這樣，由于于凍結凍結使得有些短促話音的起始部分在傳輸使得有些短促話音的起始部分在傳輸中丟失。這種現象稱作前端剪切（中丟失。這種現象稱作前端剪切（front-end clipping。時分話音內插時分話音內插目錄目錄數字話音內插（數字話音內插（DSI）1時分話音內插（時分話音內插（TASI）話音預測編碼（話音預測編碼（SPEC）采用采用DSI的數字電路倍增設備（的數字電路倍增設備

6、（DCME）2采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR數字話音內插（數字話音內插（DSI）技術）技術(2)(2)話音預測編碼話音預測編碼 （SPECSPEC）(speech predictive encoding) 判斷各樣值的判斷各樣值的PCMPCM碼與前一個樣碼與前一個樣值值PCMPCM碼是否有明顯的差別，僅傳送碼是否有明顯的差別，僅傳送有明顯的差別（即不可預測）的碼。有明顯的差別（即不可預測）的碼。在接收端對未傳送取樣值用前一幀的在接收端對未傳送取樣值用前一幀的取樣值補上。取樣值補上。(2)(2)話音預測編碼話音預測編碼 （SPECSPEC）典型的典型的SPEC原理圖原

7、理圖話音預測編碼話音預測編碼SPEC發(fā)端方框圖發(fā)端方框圖話音預測編碼話音預測編碼SPECSPEC與與TASITASI區(qū)別區(qū)別 與與TASI不同，不同，SPEC完全避免了話完全避免了話音剪切現象。但是當激活的話路數超音剪切現象。但是當激活的話路數超過衛(wèi)星信道數時，只有那些預測誤差過衛(wèi)星信道數時，只有那些預測誤差相當大的相當大的PCM樣值可以優(yōu)先傳輸，而樣值可以優(yōu)先傳輸，而那些較小誤差的樣值不能被傳輸。這那些較小誤差的樣值不能被傳輸。這些不能傳輸的樣值只能用它的前一個些不能傳輸的樣值只能用它的前一個樣值來代替，結果增加了樣值來代替，結果增加了量化誤差量化誤差。話音預測編碼話音預測編碼數字話音內插（

8、數字話音內插（DSI）技術）技術(3(3）DSIDSI增益增益G=N(G=N(地面信道數地面信道數)/M()/M(衛(wèi)星信衛(wèi)星信道數道數) )很明顯，很明顯，G越大，則信道利用率越高越大，則信道利用率越高G G的提高的提高：（G值通常在22.5之間）1 1、對于、對于TASITASI系統(tǒng)受到地面信道的話音剪系統(tǒng)受到地面信道的話音剪切的限制切的限制2 2、對于、對于SPECSPEC系統(tǒng)則受到量化噪聲的限制系統(tǒng)則受到量化噪聲的限制數字話音內插（數字話音內插（DSI）技術）技術意義意義數字話音內插技術利用通話雙方的停頓間隙期間，數字話音內插技術利用通話雙方的停頓間隙期間，采用動態(tài)的時隙分配使得許多的中

9、斷信道可以共采用動態(tài)的時隙分配使得許多的中斷信道可以共享少數的承載信道，這樣極大地提高了傳輸信道享少數的承載信道，這樣極大地提高了傳輸信道的利用率。通常在一對雙向通話過程中，通話雙的利用率。通常在一對雙向通話過程中，通話雙方真正談話只占線路占用時間的方真正談話只占線路占用時間的35%40%35%40%。即中繼。即中繼線的利用率只有線的利用率只有35%40%35%40%。若在非忙時通話，中繼。若在非忙時通話，中繼線的利用率甚至會下降到線的利用率甚至會下降到27%27%左右。因此，利用統(tǒng)左右。因此，利用統(tǒng)計復用的方法，充分利用話間空余間隔，減少承計復用的方法，充分利用話間空余間隔，減少承載信道數量

10、，尤其是對于傳輸信道有限的情況下，載信道數量，尤其是對于傳輸信道有限的情況下，具有非?，F實的意義具有非?，F實的意義目錄目錄數字話音內插（數字話音內插（DSI）1時分話音內插（時分話音內插（TASI）話音預測編碼（話音預測編碼（SPEC）采用采用DSI的數字電路倍增設備（的數字電路倍增設備（DCME）2采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR采用采用DSI的數字電路倍增設備的數字電路倍增設備自適應脈沖編碼調制(ADPCM)ADPCMADPCM技術是一種目前正廣泛使用的話音技術是一種目前正廣泛使用的話音壓縮技術，它可以將壓縮技術，它可以將64kbps64kbps的的PCMPCM話

11、音速話音速率壓縮率壓縮32kbps,16kbps,32kbps,16kbps,甚至甚至8kbps8kbps等多種等多種較低速率的較低速率的ADPCMADPCM話音。利用話音壓縮技話音。利用話音壓縮技術可以較方便地提高信道利用率，減少傳術可以較方便地提高信道利用率，減少傳輸信道數量。輸信道數量。采用采用DSI的數字電路倍增設備的數字電路倍增設備DCMEDCME是英文是英文Digital Circuit Multiplication Digital Circuit Multiplication EquipmentEquipment的縮寫，即數字電路倍增設備，也有的縮寫，即數字電路倍增設備，也有翻譯

12、成數字話路倍增設備的。在翻譯成數字話路倍增設備的。在DCMEDCME中主要是通中主要是通過采用數字話音內插技術（過采用數字話音內插技術（DSIDSI）、自適應差分）、自適應差分脈沖編碼調制（脈沖編碼調制（ADPCMADPCM）和可變速率編碼技術）和可變速率編碼技術（VBRVBR）來實現信息的壓縮，即采用）來實現信息的壓縮，即采用DSIDSI技術來利技術來利用話音的間歇，采用用話音的間歇，采用ADPCMADPCM來降低話音的編碼速來降低話音的編碼速率，采用率，采用VBRVBR來克服傳輸中的超載情況（在信道來克服傳輸中的超載情況（在信道超載時，對話音采用超載時，對話音采用3bit3bit的的ADP

13、CMADPCM來代替來代替4bit4bit的的ADPCMADPCM）。）。數字電路倍增設備（DCME）采用采用DSI的數字電路倍增設備的數字電路倍增設備數字電路倍增設備（DCME）目錄目錄數字話音內插（數字話音內插（DSI）1時分話音內插（時分話音內插（TASI）話音預測編碼（話音預測編碼（SPEC）采用采用DSI的數字電路倍增設備（的數字電路倍增設備（DCME）2采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR數字電路倍增設備（DCME）中速率數據技術中速率數據技術IDR(Intermediate Data Rate) 中速

14、數據速率中速數據速率(IDR, Intermediate Data Rate),(IDR, Intermediate Data Rate),是指是指IDRIDR所傳輸的數據速率介所傳輸的數據速率介SCPCSCPC和和TDMATDMA之間之間.SCPC.SCPC是是一種低速率的通信系統(tǒng)速率為一種低速率的通信系統(tǒng)速率為56kbit/s;TDMA56kbit/s;TDMA是一種是一種高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)高速衛(wèi)星通信系統(tǒng), ,數據速率高數據速率高120Mbit/s120Mbit/s，滿足介于滿足介于二者之間數據速率的通信業(yè)務的需二者之間數據速率的通信業(yè)務的需要，要，19781978年，提出年，提出IDR,

15、IDR,其信息碼率范圍為其信息碼率范圍為64kbps44.736Mbps64kbps44.736Mbps，中速率，中速率數據的名稱由此而來。數據的名稱由此而來。 IDR IDR衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一種TDM/QPSK/FDMATDM/QPSK/FDMA體制的衛(wèi)體制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)星通信系統(tǒng)采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR數字電路倍增設備（DCME）IDRIDR系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成DCME (發(fā)發(fā))DCME (收收)PCM群路群路+擾碼器擾碼器 V35V35 FEC FEC編碼器編碼器 QPSK 調制器調制器解碼器解碼器 V35 FEC解碼器解碼器 QPSK 解調器解調器-輔助幀調制輔助幀調制輔助幀解調輔助幀解調ESC至上變頻器至上變頻器來自下變頻器來自下變頻器ESCESC：公務及告警通道：公務及告警通道采用采用DCME設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)設備的衛(wèi)星通信系統(tǒng)IDR1數字化、傳輸質數字化、傳輸質量高、服務面廣量高、服務面廣2投資省、見效快投資省、見