主頁（http://m.by236.com）：數(shù)字話的專業(yè)調(diào)頻機正負面 一、概述在數(shù)字信息化時代的今天，只靠“一呼百聽”單純通話（模擬話）的專業(yè)調(diào)頻機面臨著挑戰(zhàn)，也適逢發(fā)展機遇：用數(shù)字化改造傳統(tǒng)的專業(yè)調(diào)頻機是一種發(fā)展趨勢，企業(yè)要結(jié)合市場需要，逐步實現(xiàn)專業(yè)調(diào)頻機的數(shù)字化，使常規(guī)無線通信專網(wǎng)提高到具有主要集群功能的智能化網(wǎng)。 近日獲悉一些企業(yè)欲將專業(yè)調(diào)頻機傳輸?shù)哪M話改造為傳輸數(shù)字話，這個改變牽涉問題不少，確實需要仔細研究：它涉及到模擬話變化數(shù)字話的話音編碼標準，傳輸數(shù)字話信道的調(diào)制和解調(diào)方式，發(fā)射帶寬的確定，信道間隔的大小等一系列技術(shù)問題。同時也面臨數(shù)字話后的專業(yè)調(diào)頻機生產(chǎn)成本增加，能給用戶帶來什么好處？如何與現(xiàn)有系統(tǒng)并存和兼容等一系列問題，因此需要共同關(guān)注該問題的專家學者來共同探討，還要國家無線電監(jiān)管部門研究后，企業(yè)才可以著手進行，切勿冒然操之。 二、話音的數(shù)字化與調(diào)制 人們?nèi)粘Ｖv話，其話音電平是連續(xù)變化的模擬量，因此稱之為模擬話，要將模擬話變成數(shù)字化就必須對連續(xù)變化的話音電平進行量化，稱為模數(shù)變換，話音量化的過程也叫作話音（信源）編碼，編碼方式很多，但要在無線信道中傳送數(shù)字話要綜合平衡三個要素：編碼速率、無線信道允許的發(fā)射帶寬和數(shù)字話的音質(zhì)，只有在規(guī)定允許的發(fā)射頻帶寬度內(nèi)，話音編碼速率高則音質(zhì)就好，同時注意雖然同樣的編碼速率，但不同的編碼方式其音質(zhì)也有優(yōu)劣。 話音編碼方式主要有三種： 1．波形編碼： 它是對模擬話音信號電平波形，進行取樣量化的數(shù)字化處理編碼方法，主要有脈沖編碼調(diào)制（PCM）和增量編碼調(diào)制（△M）兩種方法，采用PCM方法，為了獲得滿意的音質(zhì)，其取樣頻率不能太低，量化等級不能太少，故在有線傳輸中PCM編碼速率為64kb/s，后經(jīng)過改進提出了自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制（ADPCM），可以將編碼速率從64kb/s降至32kb/s，提高傳輸效率1倍，即使這樣由于要求傳輸?shù)念l帶寬度達不到移動通信發(fā)射帶要求，它也不能在移動通信中使用。△M方法是利用波形的變化（前后量比較）進行量化，其編碼速率一般為32kb/s，就可以獲得滿意效果。目前在專業(yè)無線通信中采用可變斜率增量調(diào)制編碼（CVSD）速率可降為16kb/s，采用適當?shù)膫鬏斦{(diào)制方式，就可以在25kHz信道間隔允許的發(fā)射帶寬內(nèi)傳輸，故它在專業(yè)無線通信設(shè)備中使用。 2．聲源編碼 聲源編碼又稱參量編碼。它是分析模擬話音中元音、輔音的特征，然后將這些特征作為參數(shù)（基音、共振峰…等）進行數(shù)字化處理。由于僅僅只對話音中特征參數(shù)進行處理，其信息量就減少很多、編碼速率也隨之降低很多，甚至可以壓縮到2kb/s，這樣的數(shù)字話雖然有一定的可信度，但自然度很差，例如2kb/s速率的線性預(yù)測編碼（LPC）聲碼器，只能在特定的通信條件中使用。近年來聲源編碼采用了矢量編碼技術(shù)，在同樣編碼速率下，明顯提高了音質(zhì)。 3．混合編碼： 它是將波形編碼與聲源編碼（參量編碼）二者相結(jié)合的編碼技術(shù)，它綜合了有較好音質(zhì)的波形編碼和有較低編碼速率的聲源編碼的優(yōu)點，混合編碼根據(jù)使用要求不同其編碼速率在4kb/s~16kb/s之間。混合編碼采用不同的矢量和激勵方式，有不同的編碼過程，根據(jù)需要獲得不同話音編碼速率，在公眾數(shù)字移動電話系統(tǒng)和專業(yè)數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)中，它們采用了不同的混合編碼過程，將模擬話轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字話：例如美國數(shù)字移動電話（DAMPS）使用VSELP（矢量和激勵線性預(yù)測）編碼速率為8kb/s，GSM數(shù)字移動電話采用RPE-LPC（規(guī)則脈沖——激勵線性預(yù)測）編碼，速率為13.2kb/s；在數(shù)字集群中TETRA系統(tǒng)采用ACELP（代數(shù)碼激勵線性預(yù)測）編碼，速率為4.567kb/s；iDEN系統(tǒng)就采用VSELP編碼，但速率為4.2kb/s，這些不同編碼過程和不同速率在移動通信系統(tǒng)中使用都獲得不同音質(zhì)效果，滿足了用戶要求。 從上面分析可以看出雖然都是數(shù)字話，但其速率是不同的，即使是同樣編碼過程速率甚至相差1倍。這是為什么呢？當然速率高，音質(zhì)必然好，在公眾數(shù)字移動電話中，為滿足用戶高音質(zhì)要求（與有線電話比較），其話音編碼速率一般都取較高，同時它也需要付出占有較寬的頻率資源。例如，DAMPS數(shù)字移動電話信道間隔10kHz單路它VSELP編碼速率8kHz，而iDEN數(shù)字集群信道間隔25kHz 6路話，它的VSELP編碼速率4.2kHz，由此可見編碼速率與信道頻寬度休戚相關(guān)。此外由于近來DSP技術(shù)迅速發(fā)展，采用混合編碼雖然編碼速率降低了，但音質(zhì)卻沒有明顯下降。目前4kb/s~8kb/s之間速率已成為混合編碼的主流。在明確話音數(shù)字編碼后，還需要研究數(shù)字話信道傳輸?shù)恼{(diào)制問題。在專業(yè)調(diào)頻機中模擬話都是通過調(diào)頻方式，將話音調(diào)制到載波上，而數(shù)字話就不能像模擬話那樣采用簡單的調(diào)頻方式，數(shù)字話采用的調(diào)制技術(shù)要復(fù)雜很多。數(shù)字信號調(diào)制通常有振幅鍵控（ASK），移頻鍵控（FSK）用移相鍵控（PSK）3類。采用何種調(diào)制方式，將數(shù)字話調(diào)到載波上，應(yīng)考慮好如下原則： •調(diào)制后帶內(nèi)頻譜能量集中，而帶外能量很少，盡量減少對相鄰信道的影響； •具有較好的抗衰落性能； •調(diào)制及解調(diào)技術(shù)實現(xiàn)較容易。 目前用于移動通信中數(shù)字話調(diào)制的方法很多：最小移頻鍵控（MSK）、高斯濾波器最小移頻鍵控（GMSK）、受控平滑調(diào)頻（TFM）、П/4四相移相鍵控（П/4-QPSK）、П/4差分四相移相鍵控（П/4-DQPSK）、正交振幅調(diào)制（QAM）、多元一正交振幅調(diào)制（M-QAM）等，它們都各有特色，在移動通信系統(tǒng)中都有使用，例如：GSM移動電話采用GMSK，而DAMPS采用П/4-QPSK，數(shù)字集群系統(tǒng)中，TETRA系統(tǒng)采用П/4-DQPSK，而iDEN采用是M16-QAM。 綜上分析，數(shù)字話的專業(yè)調(diào)頻機，需要解決好兩大問題： •采用何種編碼方法將模擬話變?yōu)閿?shù)字話； •數(shù)字話采用何種調(diào)制方式，調(diào)制到載波發(fā)送； (中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯：陳曉亮) |
