主頁(yè)（http://www.130131.com）：數(shù)字話(huà)的專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)正負(fù)面 一、概述在數(shù)字信息化時(shí)代的今天，只靠“一呼百聽(tīng)”單純通話(huà)（模擬話(huà)）的專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)面臨著挑戰(zhàn)，也適逢發(fā)展機(jī)遇：用數(shù)字化改造傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)是一種發(fā)展趨勢(shì)，企業(yè)要結(jié)合市場(chǎng)需要，逐步實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)的數(shù)字化，使常規(guī)無(wú)線(xiàn)通信專(zhuān)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(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)傳輸?shù)哪M話(huà)改造為傳輸數(shù)字話(huà)，這個(gè)改變牽涉問(wèn)題不少，確實(shí)需要仔細(xì)研究：它涉及到模擬話(huà)變化數(shù)字話(huà)的話(huà)音編碼標(biāo)準(zhǔn)，傳輸數(shù)字話(huà)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(wèn)題。同時(shí)也面臨數(shù)字話(huà)后的專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)生產(chǎn)成本增加，能給用戶(hù)帶來(lái)什么好處？如何與現(xiàn)有系統(tǒng)并存和兼容等一系列問(wèn)題，因此需要共同關(guān)注該問(wèn)題的專(zhuān)家學(xué)者來(lái)共同探討，還要國(guó)家無(wú)線(xiàn)電監(jiān)管部門(mén)研究后，企業(yè)才可以著手進(jìn)行，切勿冒然操之。 二、話(huà)音的數(shù)字化與調(diào)制 人們?nèi)粘Ｖv話(huà)，其話(huà)音電平是連續(xù)變化的模擬量，因此稱(chēng)之為模擬話(huà)，要將模擬話(huà)變成數(shù)字化就必須對(duì)連續(xù)變化的話(huà)音電平進(jìn)行量化，稱(chēng)為模數(shù)變換，話(huà)音量化的過(guò)程也叫作話(huà)音（信源）編碼，編碼方式很多，但要在無(wú)線(xiàn)信道中傳送數(shù)字話(huà)要綜合平衡三個(gè)要素：編碼速率、無(wú)線(xiàn)信道允許的發(fā)射帶寬和數(shù)字話(huà)的音質(zhì)，只有在規(guī)定允許的發(fā)射頻帶寬度內(nèi)，話(huà)音編碼速率高則音質(zhì)就好，同時(shí)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(huà)音編碼方式主要有三種： 1．波形編碼： 它是對(duì)模擬話(huà)音信號(hào)電平波形，進(jìn)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(mǎn)意的音質(zhì)，其取樣頻率不能太低，量化等級(jí)不能太少，故在有線(xiàn)傳輸中PCM編碼速率為64kb/s，后經(jīng)過(guò)改進(jìn)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(dá)不到移動(dòng)通信發(fā)射帶要求，它也不能在移動(dòng)通信中使用�！鱉方法是利用波形的變化（前后量比較）進(jìn)行量化，其編碼速率一般為32kb/s，就可以獲得滿(mǎn)意效果。目前在專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)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(dāng)?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(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備中使用。 2．聲源編碼 聲源編碼又稱(chēng)參量編碼。它是分析模擬話(huà)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(jìn)行數(shù)字化處理。由于僅僅只對(duì)話(huà)音中特征參數(shù)進(jìn)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(huà)雖然有一定的可信度，但自然度很差，例如2kb/s速率的線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼（LPC）聲碼器，只能在特定的通信條件中使用。近年來(lái)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(diǎn)，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�；旌暇幋a采用不同的矢量和激勵(lì)方式，有不同的編碼過(guò)程，根據(jù)需要獲得不同話(huà)音編碼速率，在公眾數(shù)字移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，它們采用了不同的混合編碼過(guò)程，將模擬話(huà)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字話(huà)：例如美國(guó)數(shù)字移動(dòng)電話(huà)（DAMPS）使用VSELP（矢量和激勵(lì)線(xiàn)性預(yù)測(cè)）編碼速率為8kb/s，GSM數(shù)字移動(dòng)電話(huà)采用RPE-LPC（規(guī)則脈沖——激勵(lì)線(xiàn)性預(yù)測(cè)）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(lì)線(xiàn)性預(yù)測(cè)）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(guò)程和不同速率在移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用都獲得不同音質(zhì)效果，滿(mǎn)足了用戶(hù)要求。 從上面分析可以看出雖然都是數(shù)字話(huà)，但其速率是不同的，即使是同樣編碼過(guò)程速率甚至相差1倍。這是為什么呢？當(dāng)然速率高，音質(zhì)必然好，在公眾數(shù)字移動(dòng)電話(huà)中，為滿(mǎn)足用戶(hù)高音質(zhì)要求（與有線(xiàn)電話(huà)比較），其話(huà)音編碼速率一般都取較高，同時(shí)它也需要付出占有較寬的頻率資源。例如，DAMPS數(shù)字移動(dòng)電話(huà)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(huà)，它的VSELP編碼速率4.2kHz，由此可見(jiàn)編碼速率與信道頻寬度休戚相關(guān)。此外由于近來(lái)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(méi)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(huà)音數(shù)字編碼后，還需要研究數(shù)字話(huà)信道傳輸?shù)恼{(diào)制問(wèn)題。在專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)中模擬話(huà)都是通過(guò)調(diào)頻方式，將話(huà)音調(diào)制到載波上，而數(shù)字話(huà)就不能像模擬話(huà)那樣采用簡(jiǎn)單的調(diào)頻方式，數(shù)字話(huà)采用的調(diào)制技術(shù)要復(fù)雜很多。數(shù)字信號(hào)調(diào)制通常有振幅鍵控（ASK），移頻鍵控（FSK）用移相鍵控（PSK）3類(lèi)。采用何種調(diào)制方式，將數(shù)字話(huà)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(duì)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(shí)現(xiàn)較容易。 目前用于移動(dòng)通信中數(shù)字話(huà)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(dòng)通信系統(tǒng)中都有使用，例如：GSM移動(dòng)電話(huà)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(huà)的專(zhuān)業(yè)調(diào)頻機(jī)，需要解決好兩大問(wèn)題： •采用何種編碼方法將模擬話(huà)變?yōu)閿?shù)字話(huà)； •數(shù)字話(huà)采用何種調(diào)制方式，調(diào)制到載波發(fā)送； (中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮) |
