第三代移动通信系统自适应多速率编码技术研究

为了解决单一语音编码方法所带来的系统容量浪费和频带利用率降低的问题，第三代(3G)数字移动通信系统采纳了自适应多速率(AMR)语音编码技术，本文详细阐述了AMR编码技术的基本原理，通过仿真实验分析了AMR在信道误码差错性能和合成语音质量等方面的性能，为AMR在3G系统中的应用提供参考性策略．     

3GPP中语音编码的自适应技术 与源控速率(SCR)操作

由于传输环境的剧烈变化，移动通信系统不能工作在最佳的信源编码速率和信道编码速率。而第三代移动通信系统(3GPP)中采用了自适应多速率(AMR)语音编码器来解决这一问题，AMR编码器采用自适应算法来选择最佳的语音编码速率，同时考虑到输入语音信号不激活的情况下，源控速率(SCR)操作允许以较低的速率对输入的语音信号进行编码。     

一种基于业务信道信号质量的优化接力切换策略

切换技术维持着蜂窝移动通信系统中用户通信的连续进行,而其所采用的策略将直接影响切换的效果。根据TD-SCDMA系统的特点,提出了一种基于业务信道信号质量预留信道优先排队接力策略。该策略把移动用户划为业务信道信号质量差和质量好2类,并把业务信道信号质量差的用户排在等待队列中的前面,享有切换的优先权。模拟仿真表明,该策略有效地提高了切换成功率,改善了系统性能。     

混合FSO/RF系统自动切换条件的研究

研究混合FSO/RF通信系统链路双切换理论,主要针对自由空间光通信受天气因素影响严重的问题.通过分析得出信号的码元速率与带宽成正比关系,降低码元速率即可降低噪声,从而缓解噪声的影响,提高系统信噪比;在能见度较小的天气条件下,低速的自由空间光通信系统性能仍达不到门限值,系统才将切换至射频链路.此理论使实际通信中能够更加充分的利用FSO及RF的优势进行互补,提高系统信噪比的同时又减少了信道切换的次数.     

低轨卫星移动通信系统馈电链路切换方案

研究了无星际链路低轨卫星移动通信系统中的馈电链路的切换问题,提出了两种馈电切换方案-最短馈电链路切换方案和最长可视时间切换方案。结合两种已有的用户链路切换准则,在构造的非均匀分布全国话务密度模型上进行了系统仿真。仿真结果表明馈电链路切换方案对系统开销影响较大,选择最长可视时间馈电链路切换方案,可以减少切换带来的信令开销,提高服务质量,具有较高的参考和实用价值。     

一种在无线网络中有效保证话音质量的AMR方法

自适应多速率语音编解码是由3GPP制定的应用于第三代移动通信W-CDMA系统中的语音压缩编解码。它支持八种速率:12.2kb/s,10.2kb/s,7.95kb/s,7.40kb/s,6.70kb/s,5.90kb/s,5.15kb/s,4.75kb/s。它能够根据信道质量动态选择编码速率,但是在信道质量很差的情况下,即使用最低的速率模式4.75kbps也不能保证话音质量。针对这个问题本文提出一种有效的方法来保证语音传输。仿真结果表明这种方法能够明显地降低话音传输中的误码率;通过主观MOS值的衡量,表明在信道质量差的条件下,该方法可以明显提高语音质量。     

用于中继蜂窝网络的动态频率规划算法

在两跳中继蜂窝网络中,为提高频谱利用率,以链路带宽需求为依据,提出了一种动态频率规划算法.综合考虑了信道质量、用户业务速率需求及中继两跳链路的速率匹配,计算不同链路上的带宽需求.根据链路带宽需求,对不同链路上的可用频率资源进行动态分配,在不同中继覆盖区域间进行动态频率复用,使系统频率复用因子可根据系统负载自适应变化.仿真结果表明,与现有频率规划算法相比,该算法在系统频谱效率与小区边缘用户平均吞吐量上都有性能优势.     

基于Ricean因子的无人机自适应MIMO通信方案

为了进一步提升无人机的通信容量,针对无人机信道的特点,提出了一种基于Ricean因子的无人机自适应MIMO通信方案.该方案利用了波束赋形(beamforming,BF)和空分复用(spatial multiplexing,SM)两种MIMO技术,通过Ricean因子实现BF与SM的自适应切换,并推导出了切换门限值的闭式表达式.相较于传统的无人机通信,该方案获得了更大的通信容量,且在高信噪比时容量提升显著.而与最优MIMO方案相比,所提出的自适应MIMO方案降低了计算复杂度.仿真表明,所提出的自适应通信方案可以进一步提高无人机通信容量.     

基于非线性空时编码系统的自适应信道估计

用非线性分组编码，在时间选择性衰落信道环境下，将基本LMS自适应算法推广到对二维空时编码信号的权矩阵自适应迭代估计，分析了对输入信号序列编码所生成的非线性编码矩阵之间的相关性，运用解相关LMS自适应算法对衰落信道进行估计．在不同噪声情况下，根据估计信道和噪声统计量，推导了对非线性编码进行解码的最大似然决策方法．仿真试验表明，采用扩展LMS算法和解相关LMS算法跟踪时变衰落信道响应具有较强的鲁棒性和快速收敛性，非线性空时分组编码系统相对干线性编码系统提高了编码系统性能，运用最大似然决策方法进行解码降低了系统误码率．     

3G系统自适应优先级接入控制方法

提出一种针对于第三代移动通信系统的宽带功率自适应优先级接入控制方案.通过空中接口负载因子的变化来衡量系统所承受负荷的大小,并由总接收干扰门限来判断呼叫请求的接入与否.此方案充分考虑CDMA系统的软容量特性,通过设立预留资源来达到优先级控制,自适应的调整预留资源的大小,使其始终处于最优值状态.重点研究了系统只设立两级呼叫的情况,即越区切换呼叫与新呼叫.仿真结果表明,该方案在始终满足越区呼叫阻塞率低于门限的情况下,尽可能降低新呼叫的阻塞率,使系统的信道利用率达到最大值.     

G.718音频编码器核心层的一种低延时编码方案

语音编码器不仅要求提供高质量的语音,同时还要具有较低的编解码延时。较大的编码延时不仅会降低语音通信的服务质量,同时还可能减小系统容量。由于G.718编码器的延时主要由核心层算法引入,为了降低G.718编码器核心层的延时,提出了一种帧长为5ms的低延时编码方案,通过改变语音分类、开环基因搜索、线性预测系数的求解和量化方法,成功将编码延时在G.718基础上降低了25ms。主客观语音评测结果表明,该方案接近G.718核心层的重建语音质量。     

基于DSP的G.729算法优化实现

介绍了以TMS320VC5402为核心的DSP实时编解码系统的软、硬件结构,着重介绍了语音采集芯片TLV320AIC23芯片与DSP接口设计,并对G.729编解码算法原理及程序给出了优化方案.经实验验证,该系统可以进行语音编解码并还原回放重建语音,对重建语音与原始语音进行对比,验证优化后算法的正确性及可移植性.     

IEEE 802.16系统中针对AMR语音编码器的上行VoIP调度

针对IEEE 802.16系统中基于自适应多速率(AMR)语音编码器的IP语音(VoIP)业务,提出了一个新的上行调度算法。该算法在用户的语音静默期,向信道质量指示(CQI)信道发送特殊的码分多址(CDMA)码来申请带宽。然后从系统容量、吞吐量、时延和系统信令开销方面分析了所提策略的性能,并且做了仿真实验。从理论分析和仿真结果可以看出：新算法可以比传统算法增加系统容量和吞吐量,减少平均访问时延。     

G.729语音编解码算法实现方法研究及DSP实现

为减小编解码运算复杂度，提出了一种基于DSP的G.729语音编解码算法实现方法，重点对DSP的代码优化作了论述．仿真结果表明，运算复杂度大大降低，在单片TMS320VC5410上完全能够实现G．729语音编解码算法．重建语音具有符合标准的编解码效果．     

Variable Rate Characteristic Waveform Interpolation Speech Coder Based on Phonetic Classification

A variable-bit-rate characteristic waveform interpolation （VBR-CWI） speech codec with about 1.8 kbit/s average bit rate which integrates phonetic classification into characteristic waveform （CW） decomposition is proposed. Each input frame is classified into one of 4 phonetic classes. Non-speech frames are represented with Bark-band noise model. The extracted CWs become rapidly evolving waveforms （REWs） or slowly evolving waveforms （SEWs） in the cases of unvoiced or stationary voiced frames respectively, while mixed voiced frames use the same CW decomposition as that in the conventional CWI. Experimental results show that the proposed codec can eliminate most buzzy and noisy artifacts existing in the fixed-bit-rate characteristic waveform interpolation （FBR-CWI） speech codec, the average bit rate can be much lower, and its reconstructed speech quality is much better than FS 1 016 CELP at 4.8 kbit/s and similar to G. 723.1 ACELP at 5.3 kbit/s.     

G.723.1语音编解码算法分析及DSP实现

本文分析了G.723.1双速率语音编解码算法的基本原理,讨论该算法在TI公司的TMS320C54X系列定点DSP上的实现策略和关键技术。通过和PC平台上的实现结果相比较,证明G.723.1算法在TMS320C54X系列定点DSP上能够正确实现,并且具有较大的现实意义,可以应用于网络上的低速率语音传输。     

基于客观测试方法针对普通话的AMR话音激活检测算法性能分析

为了评价 3GPP标准化的AMRVAD应用于汉语普通话的性能 ,采用正式的客观测试方法作为性能的度量准则 .该准则主要基于剪音概率、话音激活因子、噪声误检为语音的概率和语音输入电平 4个参数 .在不同背景环境、不同信噪比和不同语音输入电平下 ,完成了AMRVAD和两种参考VAD (EFR和G .72 9B)的仿真 .结果表明 ,AMRVAD总体性能优于G .72 9VAD ,而较EFRVAD略差     

基于客观测试方法针对普通话的AMR话音激活检测算法性能分析

为了评价3GPP标准化的AMR VAD应用于汉语普通话的性能，采用正式的客观测试方法作为性能的度量准则，该准则主要基于剪音概率，话音激活因子，噪声误检为语音的概率和语音输入电平4个参数，在不同背景环境，不同信噪比和不同语音输入电平下，完成了AMRVAD和两种参考VAD（EFR和G．729B）的仿真的。结果表明，AMR VAD总体性能优于G．729VAD，而较EFR VAD略差。