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白話語音編碼大致流程
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發(fā)表于 2011-11-14 18:12:55  只看樓主 
剛好出差也沒事,也免得大家看資料枯燥,簡單聊聊,想到哪里寫到哪里,只為掙點威望好下載資料,有錯誤請見諒。先寫個1和2吧。
1、語音如何轉化為電磁波
第一步是采樣+數(shù)模轉換
這個流程仔細說的話事非常復雜,簡單說,先要通過送話器將音波轉化為電波,就和農村大喇叭一樣,通過共振等方式實現(xiàn),但此時電波是模擬信號,不利于我們后面的使用,就要通過采樣,壓縮的方式進行數(shù)模轉換,目前我們常用的有很多種,CDMA常用的是8kEVRC,固話用的是64kPCM,從名字就知道固話的音質要好于CDMA,當然這些專利都是高通的,具體實現(xiàn)我也不清楚。
第二步是編碼
EVRC的單位是bit,那么8k的EVRC怎么變成我們語音信道基本的9.6K呢,很簡單,8K的信息位+8位的尾bit+CRC校驗位(速率不同,長度不同,半速率以下就不用CRC了)。這個尾bit好像是全0,主要作用就是間隔的作用,CRC這個學計算機的都知道,是糾錯的,我們CDMA不用它糾錯,只用它查錯,我們統(tǒng)計的FER誤診率就是根據CRC校驗的結果統(tǒng)計出來的,這一步結束后就是信息位了(information),這一步和下一步很復雜,牽扯大量運算,通信原理應該有介紹,大家沒事翻番。
第三步,F(xiàn)TC
上面說了,CRC只負責查錯不負責糾錯,那么糾錯誰干呢?就是下一步了FTC,說白了,就是卷積和塊交織,當然還有重復,為什么要重復,因為半速率的信息位不夠,為了滿足下一步的擴頻,必須要重復。卷積是什么,其實原理很簡單,就是把每一個bit和前后幾個bit通過一定的規(guī)律相關起來,這樣我們丟失其中一個可以通過前后幾個bit信息計算出這個丟失的,從而實現(xiàn)查錯,目前我們用的是8位卷積,即每一位都和前后8位去相關,只要不連續(xù)丟8個還是可以還原的,很厲害吧。可是如果我要是丟失了8位以上呢?那么就無法通過相關的算法還原了,就用到了塊交織,原理也很簡單,原來你不是順序傳遞的么?我現(xiàn)在給你打亂,你發(fā)123456,我就135246這么發(fā),這樣連續(xù)丟失的可能性就減少了。這樣,我們就實現(xiàn)了信息位的糾錯,糾錯是要付出代價的,9.6k的信息位這一步結束,就要變成19.2k了,當然也不叫信息位了,叫符號(symbol)。
注意,在這一步還要加上功率控制bit,大家會說加哪里呢,這個是隨機的,加入的時候會刪除所在位的信息,在寫入功控bit,也就1bit很小,每800mhz加一位,那么刪除的信息位怎么辦?簡單,通過卷積可以相關出來么。
第四步,擴頻
這可是CDMA的核心技術,首先我們用長碼進行掩碼,長碼中加入esn進行掩碼,然后再和上面的符號位合并,大家知道長碼速率是1.2288cps,不能直接用,我們會每64位取一個chip,這樣就變成19.2ksps個,這就和上面的的19.2ksps速率剛好相同,這樣就可以直接合并了。此刻的信息位就完成了掩碼,攜帶了手機的ESN信息,也就相當于給這個信息起了個名字,下發(fā)下去的話就知道是誰的了。2樓我解釋了為什么用長碼來掩碼。
掩碼完了就要擴頻,擴頻是干什么的呢?大家知道著名的香農公式,不知道的百度,說白了就是拿帶寬換信噪比,舉個例子,1輛貨車拉10噸煤,那么結果就是車很重,煤也容易撒,如果我們用10輛車拉10噸煤呢,車很輕,而且也不容易撒。所以我們既然有頻帶資源,為什么不都用上呢,所以我們就擴頻。擴頻后,總能量一定,但是頻帶寬了,每單位頻帶能量就小,這樣在傳播的時候功率很低,不容易被干擾,好處多多。上面的符號速率是19.2ksps,用64位walsh碼來擴(業(yè)務信道),所以我們的walsh碼也是資源,因為一個用戶占用一個業(yè)務信道,也就是消費了一個walsh碼,解擴的時候也用這個walsh碼,別人是不能用的,否則一個業(yè)務信道占2個用戶算怎么回事,擴頻后,信息位由19.2*64=1.2288mcps,速率變大了,這個數(shù)字大家很熟悉吧。此刻的單位是碼片(chip)。
第五步,調制
由于碼片在無線傳播的時候并不合適,我們要把它轉化為相位,所以就需要調制,調制方式有好幾種8psk,hpsk,bpsk,16qam等,就不細說了,總是就是轉化為相位,而且高級的調制可以提高數(shù)據傳輸效率,例如DO用的就是64qam,語音的話這方面就不太重要了。
最后一步,通過發(fā)射機發(fā)射出去。
其實實際過程要比我說的復雜的多,但是大概流程就是這樣的,如果你能順下來,那么CDMA原理就這么多了,對你學習其他知識也就明朗了。好了,我也是為了威望,希望大家覺得好的給加點,謝謝!

[ 本帖最后由 bbgoal 于 2011-11-14 18:38 編輯 ]
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      · 加分,很好的資料 詳細.. 發(fā)表與:2011-11-23 22:05:58
    • 雨后的云霞 專家指數(shù) +5 , 威望 +15 個
      · 很厚的功底,支持 詳細.. 發(fā)表與:2011-11-18 14:34:42
    • 五年陽光 專家指數(shù) +1 , 威望 +10 個
      · 期待樓主更新呀。這種從自己肚子里一個 ... 詳細.. 發(fā)表與:2011-11-16 13:35:30
    • flyda7805055 專家指數(shù) +1 , 威望 +20 個
      · 原創(chuàng)內容,鼓勵 詳細.. 發(fā)表與:2011-11-14 21:43:12
     
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    發(fā)表于 2011-11-14 18:30:12  只看樓主 
    2、長碼
    長碼的定義是具有正交特性的偽隨機碼,這個也是個基本知識點,很多人都知道偽隨機碼,為什么叫偽隨機碼么?光會背定義是不行的,不了解這個特性,那你們怎么敢說知道碼分復用。
    這個定義有2點,一個是正交特性,這個很容易理解,我們CDMA的碼基本都是正交的,正交有很多優(yōu)點,其中最重要的一個就是自相關性,如果攤開說還要寫公式,鑒于我確實敲不出來建議大家去找資料看吧。簡單的說就是我除了自己和自己與或=1,和其他的任何序列與或都約=0,好處一會說。
    另外一個就是隨機碼,說是隨機碼,其實還是有一定規(guī)律的,但是由于特別長,所以也就叫隨機了。入場嗎,循環(huán)一周要40多天吧,這就保證了CDMA的另外一個特點,安全,你想找到我用的那一段?哈哈,幾乎是不可能的。
    再說自相關性,我們從長碼上截取一段,除了和自己這一段與或=1和別的都是0,這樣的話我在無線傳播的時候,基站會把每個用戶的信息都捆綁在一起發(fā)射出去,如p1*碼1+p2*碼2+p3*碼3一起發(fā)射出去,手機收到的時候也是全收,如我是用的碼1,那么公式就是
    碼1*(p1*碼1+p2*碼2+p3*碼3)
    =碼1*碼1*p1+碼1*碼2*p2+碼1*碼3*p3
    =1*P1+0*P2+0*P3
    =P1
    這樣就解出了我們占用碼1的用戶所需要的信息P1。
    除了walsh碼是完全正交外,長碼和短碼都是具有正交特性的偽隨機碼,這種自相關性才使CDMA能夠靠碼來區(qū)分用戶和山區(qū)

    [ 本帖最后由 bbgoal 于 2011-11-14 18:33 編輯 ]

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    發(fā)表于 2011-11-14 19:57:14 
    嗯,樓主還是對這些編碼的流程有一定的了解的,也辛苦了,大家給分吧!

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    發(fā)表于 2011-11-14 21:57:40  QQ
    支持原創(chuàng)
    樓主底蘊深厚啊

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    發(fā)表于 2011-11-14 22:09:17 
    確實還 不錯,了解學習了。

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    發(fā)表于 2011-11-14 22:34:00  QQ
    首先說樓主很強大啊~~小弟甚是佩服!其次是“簡單的說就是我除了自己和自己與或=1,和其他的任何序列與或都約=0”,中的“與或”何解?

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    發(fā)表于 2011-11-14 23:11:44 
    有新意,小伙理解的不錯!

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    發(fā)表于 2011-11-15 00:10:37  QQ
    高手啊,呵呵,現(xiàn)在做CDMA的高手少了啊。

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    發(fā)表于 2011-11-15 09:14:41 
    不錯可以轉行做講師或研發(fā)~

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    發(fā)表于 2011-11-15 09:37:33  只看樓主 


    QUOTE:
    原帖由 瀕臨O滅絕 于 2011-11-14 22:34:00 發(fā)表
    首先說樓主很強大啊~~小弟甚是佩服!其次是“簡單的說就是我除了自己和自己與或=1,和其他的任何序列與或都約=0”,中的“與或”何解?

    哈哈,兄弟很細心,其實我想說異或來著,但是通信用的負電平,怕反著說不好理解,就寫了個與或,就是異或再取反的意思。算了,我給你舉個例子吧。
    如1100和1111是正交,與或后是1100,異或后是0011,由于通信是負電平,1是-1,0是1,你想加以后得出的電平值是0吧。
    但是1100和1100,與或后是1111,異或后是0000,如果從數(shù)值看,1111的和是4但是是4位,4/4=1,如果從電平看,0是1,所以電平值也是1111,合并后還是1,為了便于理解我就沒敢寫電平值,所以寫的與或。

    從上面例子你也看到,1100和其他的正交序列合并,結果都是0,但是和自己合并就是1,這就是正交的自相關性,除了和自己,與別人都不相關,就保證了碼分的唯一性。

    [ 本帖最后由 bbgoal 于 2011-11-15 10:01 編輯 ]

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    發(fā)表于 2011-11-15 09:47:07 
    有點意思,通俗易懂

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    發(fā)表于 2011-11-15 09:53:42  QQ
    寫得通俗易懂,很好的

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    發(fā)表于 2011-11-15 10:23:29 
    樓主深厚,頂起~

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    發(fā)表于 2011-11-15 13:27:15 
    好貼支持一下,表示感謝!

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    發(fā)表于 2011-11-15 14:55:43  QQ
    感謝LZ無私分享

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