- •Глава 1. Механизмы речевого общения 2
- •Глава 1. Общие положения и терминология 26
- •Глава 3. Преобразование речи в цифровую форму 76 предисловие
- •Глава 1. Механизмы речевого общения
- •1.1. Речь
- •1.1.1 Общие сведения
- •1.1.2 Спектр речи
- •Речевой сигнал.
- •1.1.3 Спектр формант
- •Форманты
- •1.1.4 Амплитудное распределение. Динамический диапазон. Пик-фактор.
- •1.1.5 Распределение формант
- •1.1.6 Временные характеристики речи
- •1.1.7 Распределение уровней речи перед ртом говорящего
- •1.2 Слух
- •1.2.1 Общие сведения
- •1.2.2 Пороги слышимости
- •1.2.3 Логарифмическая ширина критической полосы слуха
- •1.2.4 Маскировка звуков
- •1.2.5 Адаптация слуха
- •Адаптация
- •1.2.6 Биноуральный эффект
- •1.2.7 Громкость звука
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Литература к главе 1.
- •Глава 2. Местные аналоговые телефонные системы
- •2.1.Общие сведения
- •2.2.Телефонные аппараты с микротелефонными трубками
- •2.2.1.Разговорная схема
- •2.3.Микрофоны
- •2.3.1. Назначение
- •2.3.2. Характеристики
- •2.3.3. Нелинейные искажения
- •2.3.4. Шумы
- •2.4.Телефоны
- •2.4.1. Назначение
- •2.4.2. Характеристики
- •.2.5.Микротелефонные трубки
- •2.5.1. Назначение
- •2.5.2. Основные параметры
- •.2.6.Частотные характеристики передачи и приема та
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Литература к главе 2.
- •Глава 1. Общие положения и терминология
- •1.1. Оконечные устройства, системы передачи и коммутации
- •Организации по разработке стандартов в области электросвязи.
- •1.2.Аналоговая телефонная сеть
- •1.2.1. Иерархия сети
- •1.2.2. Системы коммутации
- •Электромеханические системы коммутации.
- •Управление по программе.
- •1.2.3. Системы передачи
- •Воздушная линия связи.
- •Кабельные пары.
- •Двухпроводная и четырехпроводная передача.
- •Переход с двухпроводной цепи на четырехпроводную.
- •Дуплекс и полудуплекс.
- •1.2.7. Факторы, влияющие на качество передачи
- •Затухание сигнала.
- •Помехи.
- •. Искажения.
- •Эхо и самовозбуждение.
- •1.2.8. Уровни мощности
- •1.2.9. Сигнализация
- •Функции сигнализации.
- •Внутриканальная сигнализация.
- •Межстанционная сигнализация по общему каналу.
- •1.2.10.Устройства сопряжения
- •Устройство сопряжения абонентского шлейфа (абонентский комплект).
- •1.2.11. Специальные виды обслуживания
- •Передача данных.
- •1.3. Введение в цифровую связь
- •1.3.1. Преобразование речи в цифровую форму
- •1.3.2. Временное группообразование
- •Иерархия систем с временным группообразованием.
- •1.3.5.Цифровая коммутация
- •1.3. Цифровые телефонные сети
- •1.3.1. Преимущества цифровых сетей передачи речи
- •Простота группообразования
- •Простота сигнализации
- •Использование современной технологии
- •Цифровая обработка сигналов.
- •Интеграция систем передачи и коммутации
- •Возможность работы при малых значениях отношения сигнал-шум (помеха)
- •Регенерация сигнала
- •Приспосабливаемость к другим видам обслуживания
- •Возможность контроля рабочих характеристик
- •Простота засекречивания
- •1.3.2. Недостатки цифровых сетей передачи речи
- •Расширение полосы частот
- •Аналого-цифровое преобразование
- •Необходимость временнби синхронизации
- •Топологические ограничения группообразования
- •Несовместимость с существующими аналоговыми устройствами
- •1.4. Экономические аспекты
- •Заключение
- •3.1. Классификация алгоритмов кодирования речи
- •3.1.1. Прямое аналого-цифровое преобразование
- •3.1.2. Эффективное кодирование речи
- •3.1.3. Моделирование речеобразующего аппарата человека
- •3.1.4.Адаптивные кодеки
- •3.1.5. Синтезаторы речи
- •3.1.6. Ортогональное преобразование речевого сигнала
- •3.2. Алгоритмы кодирования
- •3.2 Импульсно-кодовая модуляция
- •3.2.1 Шум квантования
- •3.2.2 Шумы незагруженного канала
- •3.2.3 Импульсно-кодовая модуляция с равномерным квантованием
- •3.2.4 Компандирование
- •3.2.5 Кодирование с простой линеаризацией
- •3.2.6 Адаптивная регулировка усиления
- •3.3 Избыточность речи
- •3.3.1 Неравномерное распределение амплитуд
- •3.3.2 Корреляция между дискретами
- •3.3.3 Корреляция, связанная с периодичностью в сигнале
- •3.3.4 Корреляция между периодами основного тона
- •3.3.5 Избыточность, связанная с неактивностью речи
- •3.3.6 Неравномерный усредненный спектр
- •3.3.7 Кратковременный спектр
- •3.4 Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция
- •3.4.1 Варианты реализации дикм
- •3.4.2 Предсказание более высокого порядка
- •3.5 Дельта-модуляция
- •3.5.1 Перегрузка по крутизне
- •3.5.2 Линейная дельта-модуляция
- •3.5.3 Слоговое компандирование
- •3.5.4 Адаптивная дельта-модуляция
1.2.9. Сигнализация
Сигнализацию на телефонной сети обычно рассматривают как средство обмена информацией, связанной с управлением сетью, между различными оконечными устройствами, коммутационными узлами и абонентами сети. Можно указать на две основные задачи системы сигнализации: формирование специально закодированных электрических колебаний (сигналов) и их интерпретация. Наиболее распространенными управляющими сигналами являются сигнал ответа станции, сигнал контроля посылки вызова и сигнал "занято". Перечень сигналов и их толкование вполне однозначно установлены и никогда не могут изменяться. Процедуры же сигнализации, которые используются внутри сети, не стеснены рамками соглашения с пользователями и их часто изменяют, подстраиваясь под определенные характеристики систем передачи и коммутации. Поэтому в результате окаказалось, что на сети связи общего пользования для передачи управляющей информации между коммутационными станциями применяют большое число различных систем сигнализации, старых и новых.
Функции сигнализации.
Функции сигнализации в широком смысле можно классифицировать по принадлежности к одному из двух типов: контроля или переноса информации. Сигналы контроля сообщают о состоянии элементов сети или об управлении ими. Наиболее очевидными примерами являются требование на обслуживание вызова, готовность принять адрес (сигнал ответа станции), оповещение о вызове (посылка вызова), завершение разговора (отбой), требование на обслуживание оператором (кратковременные нажатия на рычаг телефонного аппарата), сигнал оповещения вызывающего бонента о посылке вызова вызываемому (контроль посылки вызова) зуммерные сигналы занятости, относящиеся к сети или к вызываемому абоненту. Сигналы переноса информации включают: адрес вызываемого абонента, адрес вызывающего абонента, стоимость междугородных переговоров. Кроме выполнения функции сигнализации, относящихся к обслуживанию вызова, коммутационные узлы обмениваются информацией между собой и с центрами управления сетью для обеспечения некоторых функций, относящихся к эксплуатации сети. Сигналы, относящиеся к сети, могут переносить информацию такого вида, как эксплуатационные тестовые сигналы, сигналы занятости всех соединительных линий, сигналы о повреждениях оборудования; кроме того, они могут содержать информацию, относящуюся к маршрутизации или управлению потоками
Внутриканальная сигнализация.
При передаче сигналов приме-вется один из двух основных методов: внутриканальная_ сигнали-щия и сигнализация по общему каналу. При внутриканальной [гнализации (иногда называемой «сигнализацией по речевому канаус)для передачи сигналов управления используются те же устрой -гва или тот же канал, что и для передачи речи. При сигнализации О общему каналу, как будет подробно обсуждено в следующем ункте, для реализации функций сигнализации из группы речевых (налов специально выделяется один канал. В прошлом большая »сть систем сигнализации телефонной сети относилась к системам >утриканальной сигнализации. Однако за последнее время проявля-рся стремление к переходу на сигнализацию по общему каналу.
Системы внутриканальной сигнализации можно разделить на ютемы, использующие методы внутриполосной или внеполосной пе-;дачи сигналов. В первом случае сигнальная информация переда-'ся в той же самой полосе частот, в которой размещается речевой |гнал. Основное преимущество этих систем состоит в том, что моет быть использована любая среда передачи. Основной недоста-»к связан с необходимостью исключения взаимного влияния шевых сигналов и сигналов, относящихся к сигнализации. Наиболее wpoko распространенным примером системы внутриполосной сигнализации является система одночастотной сигнализации (SF), где в качестве сигнала отбоя на межстанционных соединительных линиях используется сигнал частотой 2600 Гц. Хотя в основном речевом сигнале частота 2600 Гц встречается редко, тем не менее возможно возникновение непредвиденных разъединении, как резуль-^тат «ложных» сигналов, создаваемых самими абонентами.iДругим распространенным примером системы внутриполосной сигнализации является передача адреса частотным способом кодом I «два из многих» ', посылаемым с телефонных аппаратов с тастатурой, или многочастотная сигнализация между коммутационными станциями. Рассмотренные способы сигнализации предполагают обмен сигналами управления в период, когда речь не передается, поэтому вероятность неправильного истолкования сигналов управления (сигнализации) и сигналов речи чрезвычайно мала.
Способ внутриканальной сигнализации с внеполосной передачей сигналов управления предполагает применение таких устройств, которые для передачи сигналов управления используют речевой канал, но в этом случае передача осуществляется по другой части полосы частот. По сути дела, внеполосная сигнализация представляет собой разновидность частотного разделения отдельного речевого канала. Наиболее общим примером внеполосной сигнализации является сигнализация постоянным током, которая используется на большинстве абонентских линий. При данном способе сигнализации станция распознает поступление требования на обслуживание по наличию постоянного тока в линии. Другими примерами способов, также широко используемых на телефонных сетях, являются формирование импульсов набора номера с помощью дискового номеронабирателя со скоростью 10 импульсов в секунду, посылка вызова сигналами переменного тока частотой 20 Гц, передаваемыми в аппарат абонента с центральной станции. Частоты этих сигналов ниже частот спектра речевого сигнала. Таким образом, исключается возможность их взаимного отрицательного влияния. Основной недостаток внеполосной сигнализации — ее зависимость от системы передачи. Например, системы передачи с ОБП отфильтровывают самые низкие частоты речевого канала. Таким образом, сигнал вызова (отбоя) нужно предварительно преобразовать в форму, аналогичную многочастотному сигналу, передачу которого можно организовать в системе с ЧРК. Внеполосная сигнализация реализуется также с помощью сигналов, частота которых лежит выше частоты среза фильтра разделения речевых каналов, но ниже граничной частоты полосы канала, равной 4 кГц. МККТТ рекомендует использовать для этих целей частоту 3825 Гц.