Teza doctorat (pdf) - Universitatea Tehnică

x
p
p
k 1
21
Cap. 3. Procesarea digitală a semnalului vocal
( n | n 1
, n 2
,..., n p)
a x ( n k
)
(3.1)
unde ( n k
) reprezintă eşantionul reconstruit la momentul n-k:
x p
x p
p
p
( n k)
x
( n k
| n k
1
, n k
2,...,
n k
p)
e
( n k
) (3.2)
k
La fiecare pas, eroarea de predicţie e cuantizată într-o valoare ep(n) de către cuantizorul
Q, care totodată generează şi secvenţă de indici i(n).
Astfel, semnalul x(n) va putea fi reconstruit pe baza valorilor ep(n) recepţionate de la
transmiţător. Utilizarea metodei DPCM e susţinută de faptul că variaţia semnalului diferenţă
ep(n) e mai mică decât variaţia eşantionului x(n). Astfel, presupunând acelaşi debit de codare şi
acelaşi cuantizor, tehnica DPCM aduce o îmbunătăţire de aproximativ 6 dB a raportului
semnal/zgomot faţă de codarea PCM.
Pentru tratarea nestaţionarităţii semnalului vocal se folosesc metode de codare adaptive.
Principiul de bază al adaptării este de a realiza în codor estimarea unor aspecte statistice ale
semnalului vocal, precum energia, frecvenţa sau valorile spectrale [Feh93].
Astfel, în codarea adaptivă ADPCM se calculează o estimaţie locală a deviaţiei
semnalului de intrare, care va controla câştigul unui amplificator situat în faţa unui cuantizor cu
variaţie unitară, aşa cum se ilustrează în figura 3.2 :
-
e(n) b(n) = ±1
Q
xp(n| n-1)
Predictor
Figura 3.2. Schema bloc a codorului delta adaptiv
Cu un astfel de codor adaptiv se poate obţine un câştig mai mare de 5 dB în raportul
semnal/zgomot faţă de sistemul DPCM.
Există două tipuri de metode de adaptare în codarea semnalului vocal: adaptarea silabică
şi adaptarea instantanee. Adaptarea silabică estimează caracteristica semnalului vocal pe o durată
de câteva milisecunde (4..25ms) pentru a se acomoda la modificările din interiorul fonemelor şi
silabelor. Adaptarea instantanee foloseşte constante de timp mai mici (sub 4ms).
Modulaţia delta (DM – Delta Modulation) [Feh93] este un caz special de DPCM în care
cuantizorul foloseşte doar două valori posibile, ceea ce are ca rezultat aproximarea în trepte a
formei de undă. Modulaţia delta are variante de implementare atât cu cuantizor fix, caz în care
p
xp(n)
G
Informaţia
de adaptare