编码还有码型转换噪声干扰以及低通滤波,这个过程在语音信号处理过程中是必不可少的,但是在本文中,由于不是本文所要研究的内容,这里仅作简单的介绍。
码型转换码型转换,即信道编码,是为了与信道的统计特性相匹配,并区分通路和提高通信的可靠性,而在信源编码的基础上,按定规律加入些新的监督码元,以实现纠错的编码。
在编码后的码组因信道存在干扰而会出现较大的误差,给定码组段落码和段落间隔段起点电平及段内量化值段起点电平段内量化值结束河南理工大学毕业设计论文说明书因此不适合在信道中传输,因此需将二进制码组进行适当的转换,提高传输的可靠性和抗干扰性。
信道编码包括包括分组码卷积码码交织及扰码,本仿真程序使用双极性归零码模拟信道传输。
信道干扰噪声以及滤波信道中不可避免存在噪声,因此也就不可避免的存在误码,本文在仿真码型传输时,加入适当随机二进制码,使其适当产生误码,模拟信道噪声的干扰。
由于噪声的加入,而噪声的频谱多在高频部分,有用的声音信号都在低频部分,如处,利用这个原理使用低通滤波器进行滤波,滤除噪声信号,还原出原始信号。
由于这些过程不是本文所研究的内容,这里就不在过多介绍,但是在仿真中是绝对不可少的,具体原因会在以下算例分析中予以解说。
系统中噪声的影响系统中的噪声有两种加性噪声和量化噪声加性噪声的影响错码分析般只需考虑在码组中有位错码的情况,这因在同码组中出现两个以上错码的概率非常小,可以忽略。
例如,当误码率为时每个码元的平均误码,在个位码组中出现位错码的概率为,而出现位错码的概率为仅讨论高斯加性白噪声对均匀量化的自然码的影响。
可认为码组中出现的错码是彼此独立的和均匀分布的。
设码组长度为位,误码率为,可证信噪比为河南理工大学毕业设计论文说明书在大信噪比条件下,即当时,上式变成量化噪声的影响还可求出输出信号量噪比等于为经过低通滤波器后,输出的量化噪声功率。
上式表明系统的输出信号量噪比仅和编码位数有关,且随按指数规律增大。
另方面,对于个频带限制在的低通信号,按照抽样定理,要求抽样速率不低于每秒次码元速率。
对于系统,这相当于要求传输速率至少为信息速率。
故要求系统带宽至少等于。
因此表明当低通信号最高频率给定时,系统的输出信号量噪比随系统的带宽按指数规律增长。
河南理工大学毕业设计论文说明书算例分析以上我们对脉冲编码调制原理做了详细的理论阐述,对脉冲编码调制的抽样下面我们对脉冲编码调制部分特性做定量的分析和定性的分析,这里我们选用正弦信号以及语音信号作为研究对象,该正弦信号简单,抽样频率很小,可以使我们清晰地看到各个抽样量化编码以及译码过程的波形差异,对认识该脉冲编码调制原理有很大的帮助由于脉冲编码调制主要面向电话语音信号,这里对该语音信号的分析,有助于我们理解语音信号在传播以及转换过程中的状态,最后生成新的语音文件,通过比较编码前后的语音文件,加深我们对脉冲编码调制的理解。
在定性分析中,我们知道量噪比是脉冲编码调制中最重要的特征之,为了更好说明消噪效果我们引入量噪比量噪比公式是原信号,量化值前面讲过,量噪比是用信号功率与量化噪声之比简称信号量噪比来衡量此误差对信号影响的大小。
对于给定的信号最大幅度,量化电平数愈多,量化噪声愈小,信号量噪比就越高。
且量化分均匀量化和非均匀量化,我们已知均匀量化的理论量噪比公式非均匀量化的理论量噪比为河南理工大学毕业设计论文说明书式中分别为按量化器过载值归化的输入输出值,为压缩特性的斜率。
为归化的模拟信号的概率密度分布。
我们对正弦信号以及语音信号进行研究,探究非均匀量化与均匀量化量噪比以下是这两种信号基本信号信息表正弦信号与语音信号基本信息正弦信号语音信号波形基本信息原文件大小抽样频率位数位无噪声干扰时编码按照脉冲编码调制原理我们可以通过编程进行仿真,然后经过适当的编码显示出抽样量化编码以及译码时的波形,我们对波形进行比较和理解,我们现对正弦信号进行些简单的分析首先,我们对正弦信号进行抽样,抽样结果如下图。
我们知道正弦信号时河南理工大学毕业设计论文说明书时间模拟信号,而在处理数据的时候都是对矩阵数据进行处理的,因此,模拟信号数字化便是抽样过程,根据奈奎斯特抽样定律可知,抽样是把模拟信号以其信号带宽倍以上的频率提取样值,变为在时间轴上离散的抽样信号的过程。
我们以的频率对该正弦信号进行抽样,这样在编码时也易于观察。
该抽样基本信息抽样点数,这个抽样点分别是图正弦波形然后对以上的抽样值进行进行折线量化,量化后其量化数值分别是其结果如下图示河南理工大学毕业设计论文说明书图正弦波形折线量化对以上的量化结果进行编码,编码后每个量化值被编码为组位二进制码组河南理工大学毕业设计论文说明书效果图如下图图正弦信号编码对所得到的二进制码组分别进行译码,得到下图河南理工大学毕业设计论文说明书图变为双极性河南理工大学毕业设计论文说明书抽样周期基带信号码元频率基带时间轴滤波器采样频率滚降系数滤波器群延迟编码信号波形,,时间幅度编码信号波形,,,基带信号变为信号的码组串并转换河南理工大学毕业设计论文说明书信号译码原始语音信号波形原始语音信号波形