任务驱动教学设计方案.doc

教案模块一::闫海煜制定时间::闫海煜所需学时:2教学条件要求配备有投影仪、多媒体教教室、教师演示终端、黑板等。教学目标掌握各种信源编码的特点及在移动通信系统中的应用;掌握每信道编码基本原理;熟悉无线信号的处理流程;针对具体的移动通信系统,能够熟记该系统使用的信源编码方式。重点与难点重点:各种信源编码的特点及在移动通信系统中的应用;难点:无主要授课内容一、无线信号处理流程图1无线信号处理流程1、信源编码:把经过采样和量化后的模拟信号变换成为数字脉冲信号的过程,称为信源编码。(以语音编码为主)2、信道编码:收发双方通过一定的信道收发信息时采用双方协议的编码方式,以便保证传输信息的完整性、可靠性和安全性。3、调制和解调:基带信号往往不能直接作为传输信号,必需将基带信号转换成适合信道传输的信号,并在接收端进行反变换,这种变换和反变换称为调制和解调。二、信源编码1、概念在发送端,把采样和量化后的模拟信号变换成数字脉冲信号的过程。在移动通信系统中,主要是语音编码,即把模拟语音转变为数字信号以便在信道中传输。2、编码要求语音编码技术是数字移动通信的基础,是第一代与第二代移动通信的主要区别。提高通话质量(数字化+信道编码纠错);提高频谱利用率(低码率编码);提高系统容量(低码率,语音激活技术)。移动通信对数字语音编码的要求:速率较低,纯编码速率应低于16kbit/s;语音质量好;编码时延小,控制在几十毫秒以内;抗噪声、干扰和抗误码能力强;算法复杂程度适中,便于大规模集成;功耗小,以便应用于手持机。3、分类信源编码技术通常分为三类:波形编码、参量编码、混合编码。波形编码直接对模拟语音取样、量化,并用代码表示。包括脉冲编码调制(PCM)和增量调制(DM或ΔM),自适应增量调制(ADM),差值脉冲编码调制(DPCM),自适应差值脉冲编码调制(ADPCM)等。特点:具有很宽范围的语音特性;抗干扰能力强;复杂度低。但,编码速率要求高,占用带宽较宽,适用有线通信系统。PCM编码:编码原理采用A律波形编码参量编码即声源编码,以发音机制的模型为基础,用一套模拟声带频谱特性的滤波器系数和若干声源参数来描述这个模型,在发送端从模拟语音信号中提取各个特征参量并进行量化编码。特点:语音编码速率可以很低,但有明显的失真,并且对噪声较为敏感。混合编码采用声码器和波形编码器的混合物——混合编码器,称为“规则脉冲激励编码长期预测编码(RPE-LTP编码器)”。混合编码=波形编码+参量编码,力图保持波形编码话音的高质量与参量编码的低速率。混合编码数字语音信号中既包括若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。4、信源编码应用2G/3G中的话音信源编码的基本原理是相同的,都采用了矢量量化和参数编码的方式。 IS-95中的变速率码激励线性预测编码(CELP) IS-95中的CELP技术通过四个等级的变速率编码实现话音激活,即使用户发声时进行全速率()编码,而不发声时仅仅传递八分之一()的背景噪声,以降低功耗和对其他用户的干扰。 GPRS/WCDMA中的自适应多速率编码(AMR) AMR的基本原理是根据环境或应用需求的变化动态调整编码速率,例如在信道条件恶化时,降低编码速率,通过牺牲话音品质以拿出更多的无线