CVSD和PCM编码转换算法

CVSD和PCM代码转换算法摘要: 提出了PCM和CVSD之间的数字转换算法. 在无信道传输错误的影响下，该算法不仅满足“多次传输无错误累积”，确保多次传输时信噪比相同，而且大大提高了单次传输时的信噪比. 比较并根据“国家标准”和G. 711建议设计数字CVSD编和数字PCM编. 算法仿真结果表明，该转换算法是有效的，已成为互连技术的一种新的源转换方法. 广告插入信息魏库最新的热门芯片: P80C51BH EPM7256ERC208-15 MAX970ESD X062XLA-09HQ240C PBSS5540Z BA1332L MC68EC060RC66 2SB1185 2SK902 IDT7025L25PF关键字: 关键字: 连续可变斜率增量调制脉冲编码调制码数字转换信噪比911.2l引言人们通常会由于用户，温度上升，季节变化，环境变化和信道错误代码的影响而设计各种通信网络. 但是，不同的通信网络具有不同的信令和源编码系统. 例如，诸如现场集成通信网络，卫星网络和移动通信网络之类的网络都使用CVSD源编码系统，而电话通信网络使用PCM编码系统.

面对各种通信网络，很难实现数据共享. 因此，采用数字信号代码转换来促进数字通信网络中数据的交换，传输，存储和处理. 在数字通信网络中，为了允许不同的数据信号直接接口，必须能够从一种速率的数字信号转换为另一种速率的信号，这可以充分扩展信息资源的有效利用并扩展信息传输的距离. 本文重点介绍PCM和CVSD之间的转换. 本文首先设计了符合“国际”的16kb / s CVSD方案和CCITTG.711A法PCM方案. 其次，根据``无错误累积的多次传输''的思想，设计了16kb / s CVSD和64KB / s PCM编码的数字转换算法. 通过计算机高级语言仿真，结果表明该代码转换算法是正确的. 1 CVSD和A-law PCM数字编的设计和索引测试1.1 CVSD数字编1.1.1数字CVSD编的设计根据欧洲通信组织标准，可以获得模拟CVSD编的音节. 编中的主要集成商. （1）音节平滑滤波器的传递函数为τ是时间常数，是增益因子. （2）在模拟CVSD编码器中，主积分器采用双积分，其传递函数为（3）在模拟CVSD中，主积分器的传递函数为: 模拟CVSD编的所有增益系数.

使用脉冲不变性方法将模拟域的传递函数更改为数字域，从而获得数字CVSD编. 图1（a）数字CVSD编码器（b）数字CVSD其中: 音节平滑滤波器编码器双积分器主要积分器是时间常数，与频率有关的系数. 是增益因子. 它们与工作频率，通带频率和采样表相同. CVSD数字编a1b1b2c1G1 G2cG2d16kb / s的每个参数的参数0.9844964 1.270821 -0.320194 0.509245 11 1.509245在图中，输出滤波器的功能通常等效于CVSD编码枢轴. 实用的CVSD编码器通常会过采样，以便在两级粗量化器的限制下达到实用的编码目的. 由于这种过采样，未滤波的输出阶跃函数的特性包括输入信号频带外的量化噪声和失真分量，这需要一个低通滤波器来抑制/ 2之间的带外分量. 根据指标: 采样率为16kHz，通带截止频率为3.4kHz，阻带截止频率为3.8kHz. 阻带的最小衰减为0.53dB，温带的最大衰减为0.0283dB. 数字低通滤波器设计为五阶椭圆IIR滤波器. “国家标准”表5中的周期性测试位序列a到g用作CVSD的输入. 这些序列将在B点产生800 Hz的音频信号.

为了使在B点生成的800Hz电平符合“国家标准” 5中给出的值，该表确定了16kb / s的CVSD编. 1.1.2全数字CVSD编的性能测试800Hz正弦信号用于对图1所示的全数字CVSD编执行以下性能测试. 为了防止出现拍频现象，使用了820Hz正弦波. . 1）点A和点B之间的插入损耗； 2）频率衰减失真； 3）增益随输入电平变化； 4）空闲信道噪声； 5）动态范围特性； 6）频率响应特性； 7）非线性压扩比测试结果表明，所有指标均符合国家标准. 它表明本文设计的CVSD数字编是正确的. 本文仅给出性能5的测试结果，并给出“国家标准”要求的模型曲线. 图2显示了16kb / s CVSD的动态范围特性曲线，该曲线是使用频率为820Hz的正弦测试信号Asin [2π×820 / l6000]获得的，纵坐标SNR = 101g（输入信号功率/重建误差功率） ））（dB），横坐标为201g [（/ ODBM）]（dB），参考电平为0dBm. 它是根据“国家标准”表5中给出的周期性测试位序列g获得的. 对于16 kb / s的CVSD，ODBM = l729.08974.

1.2 64 kb / s A律PCM数字编的设计基于7位非线性代码（不包括极性位）和12位线性代码（非极化位）之间的对应关系. PCM编码（LPCM→PCM）和PCM解码（CPCM→LPCM）程序. 本文测试了PCM编的动态范围，即输入800Hz正弦信号时的SNR特性，并给出了所需的模型曲线/测试方法与图2相同，可以看出该信号输入范围广在内部，PCM编的SNR保持在37dB左右. 图2数字CVSD编动态范围特性曲线图3数字PCM编动态范围特性曲线2 CVSD和PCM代码数字转换算法2.1 PCM / CVSD数字转换器的设计PCM / CVSD等数字传输设备如图4所示: ͼ4PCM / CVSD数字转换器ͼ5决策系统PCM / CVSD数字转换器的工作方式如下: 每当输入CPCM代码时，通过延迟决策编码的方法即可获得所需的两位数字代码. 首先使用CVSD解码00、01、10、11解码值，然后通过抽取器将采样率从16kHz降低到8kHz. 然后，由决策系统对所需的CVSD组合码进行优化，并将此时的CVSD的状态保存到下一个优化时间.

决策系统的工作原理（如图5所示）如下: （1）首先计算CVSD00码的8KHz采样CVSD00码和此时的状态pcm 采样率转换 算法，保存CPCM码之和. 到PCM解码的总和. （2）计算CVSD01码的8kHz样本解码PCM码以进行比较. CPCM代码和PCM解码值与输入i）如果相同，请转到步骤（3）;然后，此时保持CVSD01代码和的状态，因此，用ii）替换，如果是，则转到步骤（3）; iii）如果当时，则保持01代码和此时的状态，使用，然后转到步骤（3）；更换，转到步骤（3）；如果何时，则保持01码，此时使用的状态，则执行步骤（3）；进行步骤（3）的替换；如果（3）在步骤（2）中依次处理CVSD10代码和11代码. 最后，两个保留的CVSD代码是首选代码，当下次处理输入的CPCM代码时，保存的状态是CVSD的初始状态. 2. 2 CVSD / PCM数字转换器设计CVSD / PCM数字转换器如图6所示: 图6 CVSD / PCM数字转换器图，提取器将16kHz采样的线性代码信号转换为8kHz采样的线性代码，即= = 0、1、2，...，因为传输过程比PCM / CVSD更简单，所以本文不再讨论.

3代码转换算法的仿真结果本文使用正弦波来测试C语言的算法. 在文献[3]中，公开了一种用于PCM和CVSD之间的数字转换的算法. 因此，本文还给出了算法的仿真结果. 在表2中，SNR是常用的信噪比，即量化的信噪比. 类似于图2中的计算方法，编码转换顺序为0、1、2，...，表示P→P / C→C / P→P / C→C / P→P / C……顺序0是P→P直接PCM编码. 第一次传输的顺序为/ C→C / P→P，依此类推. 从表2中我们可以看到，在多次传输过程中信噪比没有变化. 表3显示了[3]中方法的测试结果. 根据以上两种方法的结果比较，本文提出的方法的信噪比在[0]〜34dB范围内大于[3]中公开的方法，不仅大大提高了信噪比. 单次传输期间的信号噪声比还确保“多次”传输期间信噪比保持不变. 原因是方法[3]实际上并未优化CVSD代码，因此信噪比不仅在-34dBmo--25dBm. 该范围内衰减很大，单次传输时信噪比不如本文中的方法高. 因此，本文中的新方法成为在两个通信网络中连接源代码转换的第一种方法. 我们的现实生活意义重大.

总而言之，本文对PCM与CVSD之间的数字转换算法的研究解决了通信网络的互连问题. 从转换结果可以看出，使用PCM / CVSDL转换方法和直接CVSD源编码方法时，信噪比并没有降低，但是如果信息来自PCM / CVSD，然后通过CVSD / PCM ，降低了信噪比. 这是由CVSD的特殊信息编码方法引起的. 当将通过PCM方法编码的信息转换为CVSD编码方法时，由于CVSD的粗量化的结果，大量信息丢失. 因此，已经从PCM转换为CVSD代码的信息再次被转换为PcM时，信噪比无法恢复到原始PCM信噪比级别. 这种“多次转换无错误累积”算法的代价是损害了PCM的信噪比. 参考文献西安139972039431钱亚生，朱庆林译. 语音和图像波形编码的原理和应用. 北京: 人民邮电出版社. 1990 456〜512 2国家技术监督局. 增量调制终端设备的技术要求和测量方法. 北京: 中国标准出版社，1992. 25〜35 3杨军，冯崇喜. 32kb / sCVSD和64kb / sPCM编码的数字转换算法. 通信学报，1994，15（1）: 33〜39 4张向东，杨军，唐坤. CVSD多径搜索编码算法研究. 冯崇喜. 电子科学学报pcm 采样率转换 算法，1994·，16（4）: 337〜344 5. 现代数字通信技术. 北京人民邮电出版社. 1987 101〜103 6曹志刚，钱亚生. 现代通讯原理. 北京: 清华大学出版社. 1992. 154〜163

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