Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

otvety_k_zachetu_ZOTOV

.docx
Скачиваний:
31
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
333.11 Кб
Скачать
  1. Характеристики речевого сигнала: образование звуков речи; форманты; спектр речи, спектр формант, динамический диапазон речи.

Звуком называют колебания частиц упругой среды, частоты которых лежат в области восприятия слухом человека. Эта область ограничена пределами от 20 до 20000Гц, колебания, частоты которых ниже 20 Гц, называются инфразвуками, аколебания с частотами более 20000Гц – ультразвуками называются Различные звуки речи могут иметь в своем составе от одной до пяти формант. Они расположены в области от 200 до 10 000 Гц..Спектром речи называется зависимость среднего арифме-тического в течение длительного времени спектрального уровня речи Вр от частотыДинамический диапазон речи D определяется как разность меж-ду ее максимальным и минимальным уровнями: D = Bрmax – Bрmin образование звуков В процессе разговора легкие через бронхи и трахею создают поток воздуха, поступающий через вибрирующие голосовые связ-ки к полостям рта и носа. Голосовые связки, сжимая или открывая голосовую щель, пропускают воздух импульсами, частота следова-ния которых практически постоянна для данного человека и равна частоте свободных колебаний голосовых связок. содержит большое число гармонических составляющих, амплиту-да которых уменьшается с ростом частоты. Далее воздушный поток встречает на своем пути систему резо-наторов, которые образуются воздушными объемами полостей рта и носа, видоизменяющимися в процессе произнесения различных звуков положением языка, зубов и губ. Наличие данной системы резонаторов обусловливает изменение гармонических составляю-щих. При этом амплитуды одних частотных составляющих усили-ваются, других – ослабевают.

2 Аналого-цифровой преобразователь осуществляет преобразование непрерывного аналого­вого сигнала в цифровую форму, так что вся последующая обработка в трактах передачи средств связи производится с сигналом, представлен­ным в цифровом виде. Соответственно, цифро-аналоговый преоб­разователь на приемной стороне преобразует цифро­вой сигнал в аналоговый, который поступает в телефон и пре­образуется в акустический сигнал, воспринимаемый ухом.Работа АЦП складывается из дискретизации входного непрерывного сигнала во времени и квантования величины сигнала по уровню для этих дискрет­ных моментов времени. Согласно теореме Котельникова аналоговый сигнал с ограниченным спектром может быть без ошибок восстановлен из сигнала, полученного дискретизацией исходного аналогового сигнала с частотой не менее удвоенной максимальной частоты спектра этого сигнала. В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т частота дискрети­зации принимается равной fТ = 8 кГц.

квантование. При квантовании отсчеты, принимающие в реальных условиях любые значения в некотором диапазоне, аппроксимируются ближайшими значениями из некоторого ряда разрешенных значений (уровней квантования). Эта операция подобна округлению и приводит к погрешности, называемой шумом квантования.

3.Методы преобразования речевых сигналов: основы вокодерного преобразования.

Вокодерное преобразование Первый метод (кодирование формы сигнала) основан на исполь­зовании статистических характеристик сигнала и практически не зависит от механизма формирования сигнала. Кодеры этого типа (ИКМ, ДИКМ, АДИКМ и др.) обеспечивают высокое качество передачи речи (хо­рошую разборчивость и натуральность речи), но отличаются мень­шей, по сравнению со вторым методом, экономичностью. Второй метод (кодирование ис­точника или параметров сигнала) – первоначально основывался на данных о механизмах речеобразования, т.е. использовал своего рода модель голосового тракта и приводил к системам, получившим название вокодерных систем или вокоде­ров (vocodervoice coder, т.е. кодер голоса или кодер речи).

Вокодеры позволяют получить весьма ни­зкую скорость передачи информации при характерном для них "синте­тическом" качестве речи на выходе..Анализатор состоит из схемы выделения параметров I1, I2,..., Ik, речевого сигнала и схемы выделения основного тона. Схема выделения параметров речи обеспечивает передачу в синтезатор сигналов, по которым можно восстановить спектр звука и его изменение во времени. Схема выделения основного тона обеспечи­вает передачу информации о частоте основного тона Fo и сигнала о том, передается ли в данный момент звук с тональным (Т) или шумовым (Ш) возбуждением – параметр Т-Ш (тон-шум). В синтезаторе вокодера также можно выделить две основные части, функционально связанные с соответствующими двумя частями анализатора. В первую часть входят: генератор шума ГШ со сплошным спектром, генератор основного тона ГОТ и пере­ключатель Т-Ш. Вторую часть составляет синтезирующая схема, которая представляет собой своего рода модель речевого тракта, изменяющую форму спектра, созданного генераторами (ГОТ и ГШ), в соответствии с сигналами, поступающими от анализатора. Последовательность процессов, происходящих в вокодере пря анализе и синтезе речи, , осуществляемые при компрессии и экспандировании для случая произнесения звонкого звука. При синтезе глухого звука разница состоит в том, что спект­ры B(f) и B* (f) должны быть сплошными. В реальных речевых сигналах не все звуки можно четко разделить на тоновые и нетоновые – приходиться учитывать, что имеются участки сплошного и линейчатого спектров. Это обстоятельство, естественно, затрудняет создание алгоритмов кодирования и декодирования речевых сигналов. Рассмотренные общие принципы построения вокодеров позво­ляют легко разобраться и в конкретных особенностях вокодеров различных систем. Друг от друга они отличаются, глав­ным образом, принципом дей­ствия устройства для выделе­ния речи в анализаторе и синтезирующей схеме. Из всех ти­пов вокодеров практическое применение нашли полосный и формантный. а)мгновенный спектр речи; б)информация о параметрах спектра; в)спектр частот, выработанный ГОТ; г)мгновенный спектр восстановленной речи

4Принципы построения телефонных аппаратов: классификация и основные элементы схем телефонных аппара­тов; противоместные схемы; характеристики вызывных сигналов в направлениях ТА-АТС и АТС-ТА; способы подключения ТА к АТС.

Телефонные аппараты обеспечивают акустико-электрическое и электроакустическое преобразование соответственно акустиче-ских и электрических сигналов, передачу и прием вызывных сиг-налов, передачу адресных сигналов, а также согласование пара-метров ТА и абонентских линий. Для выполнения этих функций ТА содержит следующие груп-пы элементов: разговорные приборы РП, обеспечивающие передачу и прием разговорных сигналов (микрофон и телефон, в ряде случаев мик-рофонныйусилитель и усилитель приема); вызывные приборы ВП, обеспечивающие передачу и прием сигналов вызова, а также передачу адресных сигналов (звонок, ин-дуктор, номеронабиратель); разделительные устройства, обеспечивающие в исходномпо-ложении подключение вызывных приборов, а после снятия микро-телефонной трубки подключение разговорных приборов (рычаж-ный переключатель, разделительный конденсатор); согласующие устройства, обеспечивающие согласование пара-метров ТА с параметрами линий (дифференциальный трансформа-тор, балансный контур. Основными элементами схем телефонных аппаратов являются разговорные и вызывные приборы. В состав разговорных приборов входят электроакустические преобразователи: микрофон и телефон, обеспечивающие преобра-зование акустической энергии речи в электрическую на передаю-щем конце телефонного тракта и обратное преобразование элек-трической энергии в акустическую на приемном конце тракта. Широко используются следующие типы преобразователей: телефонный капсюль электромагнитной системы ТК-67, ис-пользуемый вТА общего применения; дифференциальный электромагнитный капсюль ДЭМК-6А; телефон электродинамический малогабаритный ТДМ-1Э; угольный микрофонный капсюль МК-16; дифференциальный электромагнитный микрофон шумостойкий

ДЭМШ-1А; микрофон динамический малогабаритный МДМ-4 и др.

В некоторых ТА дополнительно могут использоваться микро-фонный усилитель и усилитель приема. В современных ТА все больше используются электретные мик-рофоны, обладающие требуемыми акустико-электрическими ха-рактеристиками и массогабаритными показателям. В состав вызывных приборов входят: номеронабиратель, обеспечивающий передачу номеравызыва-емого абонента на АТС; звонок переменного тока, используемый в качестве приемника вызывного сигнала, поступающего с телефонной станции; индуктор, обеспечивающий вТА МБ посылку вызова на теле-фонную станцию переменным током индукторной частоты; генератор индукторного вызова, обеспечивающий посылку ин-дукторного вызова; генератор тонального вызова, обеспечивающий посылку или воспроизведение принимаемого вызова в диапазоне тональных ча-стот. Номеронабиратель НН – предназначен для формирования сиг-налов адресной информации о вызываемом абоненте, которые пе-редаются на АТС для автоматического управления установлением соединения. В настоящее время используются два способа передачи адрес-ной информации с ТА: импульсный (шлейфный) и тональный (ча-стотный). Типовой дисковый (импульсный) номеронабиратель имеет две контактные группы (рис. 3.8): РК – разговорные контакты, предназначенные для шунтирова-ния схемы телефонного аппарата на время работы номеронабира-теля и короткого замыкания импульсных контактов в исходном положении; ИК – импульсные контакты, обеспечивающие периодический разрыв цепи тока центральной батареи станции при наборе номе-ра.различают ТА высшего класса сложности первого , второго и третьего класса.

5

Основные свойства и характеристики слуха: порог слышимости, уровень ощущения гармонического звука, громкость звука.

Слуховой аппарат человека по-разному воспринимает звуки различных частот. Это свойство слухового аппарата характеризу-ется порогом слышимости В0, усредненная частотная зависимость, Область, ограниченная порогом слышимости и порогом осяза-ния, носит название области слухового восприятия. Превышение уровня интенсивности звука определенной часто-ты над уровнем порога слышимости на той же частоте называется уровнем ощущения звука Е: Е = В –В0 где В– уровень интенсивности звука; В0– порог слышимости на данной частоте. Все слышимые звуки имеют положительные, а все неслыши-мые звуки – отрицательные уровни ощущения.Поэтому вводят поня-тие об уровне громкости L, под которым понимают уровень ин-тенсивности 1000-периодного тона, равногромкогос данным зву-ком. Уровень громкости измеряется в фонах: L=10lgI1000/I0 Один фон численно равен одному децибелу. Уровень громко-сти является объективной величиной и не зависит от слуховыхданных лица, которое ведет измерения путем уравнивания громко-сти восприятия 1 000-периодного тона с громкостью данного зву-ка Процесс адаптации про-исходит не мгновенно, а с некоторым запаздыванием во времени (3…5 с). "Адаптация к звуку" играет отрицательную роль при пе-редаче речи по телефону.

8 Методы коммутации в сетях связи: коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов.Коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов Коммутацией каналов называется совокупность операций, обеспечивающих последовательное соединение простых каналов для создания единого сквозного (составного) канала. Коммутация сообщений представляет собой способ распределения информации, при котором, процесс коммутации на каждом КЦ разбивается на два этапа. На первом обеспечивается соединение вызывающего канала (линии) с некоторым запоминающим устройством (ЗУ) на время передачи сообщения в это ЗУ, на втором – соединение ЗУ с требуемым каналом (линией) на время передачи из ЗУ хранящегося в нем сообщения. Коммутация пакетов. он позволяет абонентам обмениваться информацией практически в реальном масштабе времени, и как при коммутации сообщений сообщение от источника к потребителю передается как «эстафета», однако, по частям..Поступающее для передачи сообщение разбивается на части равной длины, называемые пакетами. Каждому пакету присваивается адрес получателя информации и признак принадлежности пакета к данному сообщению. По внешнему виду пакет формально представляет собой независимое сообщение. Прохождение его по сети связи аналогично рассмотренному для коммутации сообщений. В зависимости от принятых на сети связи алгоритмов передачи и коммутации пакетов различают виртуальные либо датаграммные соединения. При реализации виртуальных соединений все пакеты одного сообщения проходят по одному пути, определенному при установлении соединений для первого пакета данного сообщения. В этом случае для сокращения времени передачи сообщения во всех пакетах, кроме первого, информация о номере вызываемого абонента из служебной части пакета может быть исключена.

9Виды и типы коммутации, применяемые в коммутационных станциях: оперативная и долговременная, оконечная и транзитная. Различают два вида коммутации: долговременную и оперативную. Под оперативной понимают коммутацию, осуществляемую на время передачи сообщения. Осуществляется она по заявке источника информации (абонента) на установление соединения для передачи одного сообщения. После передачи каждого сообщения (по сигналу «отбой») установленное соединение разрушается. Под долговременной понимают коммутацию, осуществляемую на время большее, чем передача одного сообщения. Коммутация этого вида осуществляется по плану (схеме) связи или по команде системы (лица) управления связью.

Существует два типа оперативной и долговременной коммутации: оконечная и транзитная.

10 Связь Российской Федерации СРФ представляет собой совокупность сетей, служб и оборудования связи, расположенных и функционирующих на территории РФ. Она предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, правопорядка, а также хозяйствующих субъектов в услугах электрической и почтовой связи. В состав СРФ входят федеральная связь, внутрипроизводственные и технологические сети связи. Федеральная связь, в свою очередь, включает федеральную электросвязь, федеральную почтовую и государственную фельдъегерскую связь. Федеральная электросвязь обеспечивается сетями и службами электросвязи, в том числе телефонной, с целью предоставления услуг электросвязи всем категориям пользователей. Важнейшим компонентом федеральной электросвязи является Единая сеть электросвязи Российской Федерации, которая представляет собой комплекс технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования и ведомственных сетей электросвязи на территории РФ, обеспеченный общим централизованным управлением. ЕСЭ включает сети связи общего пользования, ведомственные сети и сети для нужд государственного управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка. Акцентируем внимание на том, что в состав ЕСЭ не входят внутрипроизводственные, технологические и выделенные сети связи. Сети связи общего пользования определяются как сети, открытые для пользования всем физическим и юридическим лицам, в услугах которой этим лицам не может быть отказано Ведомственные сети связи - это сети электросвязи министерств и иных федераль­ных органов исполнительной власти, промышленных объединений и предприятий, соз­даваемые для удовлетворения производственных и специальных нужд, имеющие выход на сеть связи общего пользования.Связь для нужд обороны, безопасности и охраны правопорядка в России обеспечи­вается органами связи соответствующих федеральных органов исполнительной власти. Сети связи для вышеперечисленных нужд создаются на базе каналов сети связи общего пользования и ведомственных сетей, которые предоставляются спецпотребителям на арендной основе в порядке, предусмотренном законодательством Российской Федера­ции. К сетям ограниченного пользования, к которым относятся ведомственные сети и сети для нужд управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка (или их отдельным частям) по решению вла­дельцев сетей могут подключаться абоненты вневедомственной принадлежности, в том числе население. Внутрипроизводственные и технологические сети связи - это сети электросвязи федеральных органов исполнительной власти, а также предприятий, учреждений и ор­ганизаций, создаваемые для управления внутрипроизводственной деятельностью и технологическими процессами, не имеющие выхода на сети связи общего пользования

ЕСЭ является ие­рархической структурой и включает в себя три уровня. Первый уровень – первичная сеть, второй уровень – вторичные сети, третий уровень образуют системы или службы электро­связи определенного вида в зависимости от видов предоставляемых абонентам услуг.Первичная сеть ЕСЭ представляет собой совокупность типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трак­тов, образованная на базе сетевых узлов, сетевых станций, оконечных устройств пер­вичной сети и соединяющих их линий передачи.

13 Система сигнализации: классификация, способы передачи сигналов, виды передаваемых сигналов. Классификация систем сигнализациабонентская - на участке между абонентским терминалом и коммутационной станцией;внутристанционная - между различными функциональными узлами и блоками внутри коммутационной станции;межстанционная - между различными коммутационными станциями в сети.

Межстанционная сигнальная информация может передаваться различными способами, которые можно разделить на три основных класса: Способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу (разговорному тракту), называемые "внутриполосными" системами сигнализации. По разговорным трактам (физическим цепям) сигналы могут передаваться постоянным током (гальванический, шлейфный или батарейный способы), токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др; Сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК); Системы общеканальной сигнализации (ОКС). Виды передаваемых сигналов: информационные, линейные, управления.Способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу (разговорному тракту), называемые иногда "внутри-полосными" системами сигнализации. По телефонным каналам (физическим цепям) сигналы могут передаваться постоянным током (гальванический, шлейфный или батарейный способы), токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др. 2. Сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК). Как правило, в таких системах обеспечиваются выделенные средства передачи сигнальной информации (выделенная емкость канала) для каждого телефонного канала в тракте передачи информации. Это может быть 16-й канальный интервал в ИКМ тракте, выделенный частотный канал вне разговорного канала ТЧ на частоте 3825 Гц и др. Графической иллюстрацией первых двух способов передачи может служить рис. 5.3. Такие системы сигнализации еще называют децентрализованными, поскольку в них сигнальная информация передается по индивидуальным разговорным каналам или по выделенным сигнальным каналам, которые придаются каждому каналу телефонной связи.

3. Системы общеканальной сигнализации (ОКС). В системах этого класса тракт передачи данных ОКС предоставляется для целого пучка телефонных каналов по принципу адресно-группового использования, т.е. сигналы передаются в соответствии со своими адресами и размещаются в общем буфере для использования каждым каналом как и когда это потребуется. Иллюстрацией принципов ОКС для сети абонентского доступа могут служить протоколы DSS или V.5.

14 Система обслуживания вызовов: виды систем, суть, эффективность систем (степень исполь­зования каналов).

Виды. 1 Заказная система обслуживания 2 Немедленная система обслуживания 3 скорой системе обслуживания Заказная система обслуживания заявок используется в основ­ном при ручном установлении соединений. Сущность ее заклю­чается в том, что после приема от абонента заявки на установле­ние соединения линия, по которой поступил вызов (заявка), осво­бождается и абонент ожидает своей очереди. Промежуток вре­мени между подачей заказа и его исполнением может быть доста­точно большим. При установлении соединения линия к вызывающему абоненту занимается со стороны ТС и остается занятой до отбоя (окончания разговора).Немедленная система обслуживания заявок предполагает пре­доставление абоненту соединения сразу, если есть свободные ка­налы, или с небольшим регламентированным ожиданием, если они. отсутствуют. Во время ожидания, длительность которого соизме­рима со средней длительностью занятия канала, линия абонента удерживается со стороны телефонной станции и считается занятой. На станциях, обслуживаемых по немедленной системе, все операции по приему заказов от абонентов и уста­новлению соединений выполняет одна телефонистка. Как правило, в этом случае она имеет в своем распоряжении каналы всех или нескольких направлений.При скорой системе обслуживания соединение устанавливается сразу же по поступлении заявки, если имеется свободный канал в требуемом направлении. При его отсутствии абонент получает отказ и линия, по которой поступила заявка, освобождается. Та­кая система обслуживания может применяться при любом способе установления соединений, но наиболее широкое распространение она получила в автоматизированных системах телефонной связи.

15Принципы построения и стандарты СПС Система сотовой связи строится в виде совокупности отдельных небольших ячеек, в идеале имеющих форму сот, которые покрывают всю обслуживаемую территорию. В каждой ячейке функционирует своя отдельная базовая радиостанция БС со сравнительно небольшим радиусом действия. Ячеечная структура ССПС непосредственно связана с принципом повторного использования частот – основным принципом сотовой системы, определяющим эффективное использование выделенного частотного спектра и высокую емкость системы. в соседних ячейках системы используются различающиеся полосы частот, тогда как уже через некоторое количество ячеек эти полосы повторяются. Это позволяет при общем ограничении диапазона используемых системой частот охватить сколь угодно большую территорию. Первыми моделями повторного использования частот, которые применялись в аналоговых ССПС, были модели с круговыми диаграммами направленности ДН антенн базовых станций. В сетях цифровых ССПС для сот с круговой ДН антенн применяют модель повторного использования частот, включающую 7 или 9 сот. На рис.1 показана модель повторного использования частот для семи сот. Элемент модели, в котором используются неповторяющиеся полосы частот, называется кластером, таким образом,

рис.1 иллюстрирует 7-элементный кластер.

Рис.1. Принцип повторного использования частот

В системах СПС подобный подход называется многостанционным (множественным) доступом к общему ресурсу. До появления систем сотовой связи возраставшие потребности в числе частотных каналов удовлетворялись освоением все более высокочастотных диапазонов и использованием радиосигналов с возможно более узкой шириной спектра. В системах сотовой связи, в основном, реализуются три варианта множественного доступа: множественный доступ с частотным разделением каналов – МДЧР (FDMA); множественный доступ с временным разделением каналов – МДВР (TDMA); множественный доступ с кодовым разделением каналов – МДКР (CDMA). Первый из названных методов – МДЧР – наиболее прост. При его использовании каждому пользователю на время сеанса связи выделяется отдельный частотный канал. Этот метод используется во всех аналоговых стандартах сотовой связи. Основной его недостаток – низкая эффективность использования выделенной системе полосы частот.Метод МДВР также прост. Суть его в том, что каждый частотный канал по очереди предоставляется нескольким пользователям на определенные промежутки времени. Реализация метода требует преобразования передаваемых сигналов к цифровому виду. . Как и МДВР метод МДКР может быть реализован только с цифровыми сигналами. Метод основан на использовании широкополосного сигнала, полоса которого значительно превышает полосу частот, необходимую для передачи речи (сообщения). С этой целью исходный цифровой сигнал кодируется, модулируется функциями Уолша для различения разных физических каналов, затем спектр информационного сигнала искусственно расширяется посредством или модуляции периодической псевдослучайной последовательностью импульсов или скачкообразным изменением частоты несущей. Достоинствами метода МДКР являются высокая помехоустойчивость, приспособленность к условиям многолучевого распространения, высокая емкость системы связи.

16 ССПС стандарта GSM-900 Основные технические характеристики Стандарт GSM - 900 на цифровую общеевропейскую (глобальную) сотовую систему подвижной связи предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот: 890-915 МГц (для передатчиков подвижных станций - ПС), 935-960 МГц (для передатчиков базовых станций - БС). В стандарте используется узкополосный многостанционный доступ с временным разде­лением каналов (точнее, комбинированный МДВР /МДЧР), так что в структуре кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих.

Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применя­ется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Обработка речевого сигнала осуществляется в рамках принятой системы прерывистой пере­дачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сиг­нала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек, реализующий метод RPE-LTP – линейное предсказание с возбуждением регулярной импульсной последовательностью и долговременным предсказанием (RРЕ/LTP-кодек). Общая скорость преобразованного речевого сигнала - 13 кбит/с. В стандарте GSM обеспечивается высокая степень безопасности передачи сообщений: осущест­вляется шифрование сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (RSA).В целом система связи, рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставляет пользователям широкий диапазон услуг и возможность при­менять разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, подключаться к телефонным сетям общего пользования, сетям передачи данных и цифровым сетям с интеграцией служб.

18 IP-телефония: суть технологии, виды соединений, их схемы.Под IP-телефонией понимается технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения международных и междугородных телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. IP-телефония является одним из наиболее сложных и системных приложений компьютерной телефонии. Интернет-телефония - это частный случай IP-телефонии, когда в качестве каналов передачи пакетов телефонного трафика либо от абонента к оператору, либо на магистрали (либо на обоих названных участках) используются обычные каналы сети Интернет.Рассмотрим три наиболее часто используемых сценария работы IP-телефонии: компьютер-компьютер; компьютер-телефон и наоборот; телефон – телефон.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]