Введение

СПДС представляет собой комплекс технических средств, осуществляющих передачу дискретных сообщений от источника к получателю. Наиболее важными требованиями, предъявляемыми к СПДС, являются верность передачи, скорость передачи и надежность функционирования.

В состав СПДС могут входить такие элементы, как устройство преобразования сигналов (УПС), устройство защиты информации (УЗО); обязательным является наличие непрерывного канала, то есть среды распространения сигнала. При этом в качестве непрерывного канала могут выступать канал тональной частоты, кабельная линия, первичный широкополосный канал, радиоканал. Необходимость в УПС возникает в том случае, когда спектр исходного сигнала, подлежащего передаче, не совпадает с полосой пропускания непрерывного канала; при этом исходные цифровые кодовые комбинации преобразуют с помощью какого-либо способа модуляции в посылки переменной амплитуды либо фазы со спектром, уже совпадающим с полосой пропускания канала. Если вероятность ошибки в канале превышает допустимую, то используется помехоустойчивое кодирование, аппаратно реализуемое с помощью УЗО. В результате за счет исправления ошибок удается увеличить достоверность передачи.

С целью улучшения условий работы системы синхронизации по элементам демодулятора на передающей стороне возможно применение скремблера, включаемого на входе модулятора. Скремблер преобразует структуру кодовых комбинаций так, чтобы уменьшить вероятность появления на входе модулятора длинных серий 1 или 0 , то есть увеличивает частоту смены полярностей единичных элементов. Совокупность УПС передающей стороны, непрерывного канала связи и УПС приемной стороны образует дискретный канал.

2 . Выбор типа упс

Для передачи английской речи в полосе 12.5 кГц через цифровой радиоканал дорожной службы, работающий в диапазоне частот 380 – 410 МГц с шагом 12.5 кГц используем вокодер. Вокодер – устройство для преобразования аналогового речевого сигнала в цифровой. В качестве алгоритма кодирования выберем рекомендацию ITU-T G.729.Стандарт кодирования речи G.729 - это CS-ACELP вокодер (Conjugate-structure Algebraic-code-excited Linear-Prediction). Алгоритм основан на модели кодирования с использованием линейного предсказания с возбуждением по алгебраической кодовой книге (CELP-модель). Для каждого кадра речевого сигнала производится анализ речи и выделяются параметры модели (коэффициенты фильтра линейного предсказания, индексы и коэффициенты усиления, отличие между входной реализацией и наиболее похожей реализацией в адаптивной и фиксированной кодовых книгах). Далее только эти параметры кодируются и передаются в канал. На приеме имеется такая же кодовая книга. В декодере по принятым параметрам восстанавливают сигнал возбуждения, пропускают его через фильтр и так восстанавливают речь. Кодек использует кадр длительностью 10 мс и обеспечивает скорость кодирования 8 Кбит/с. Для кодера необходим предварительный анализ сигнала продолжительностью 5 мс.

Также, задержки речевого сигнала в практическом приложении этого алгоритма определяются временем, затрачиваемым на:

• процессы кодирования и декодирования;

• передачу по каналу;

• мультиплексирование при комбинировании аудиоданных с другими видами данных.

В спецификациях G.729 определены алгоритмы VAD, CNG и DTX. В периоды молчания кодер передает 15-битовые кадры с информацией о фоновом шуме, если только шумовая обстановка изменяется. В случае потери передаваемой кодером битовой посылки, исходные данные для речевого синтезатора получаются интерполяцией данных с предыдущих "хороших" кадров, но при этом энергия интерполированного речевого сигнала постепенно уменьшается, что не создает особого дискомфорта у слушателя. Скорости кодирования равной 8кбит\с соответствует УПС со скоростью передачи 9600 бит\с.