- •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
Простота сигнализации
Управляющая информация (вызов-отбой, цифры адреса, состояние, связанное с опусканием монет в телефон-автомат, и др.) является по своей природе существенно цифровой и, следовательно, Может быть легко введена в цифровую систему передачи. Одним из Способов введения управляющей информации в цифровой тракт Передачи является использование группообразования с временным раз-|| гнием, при котором для этих целей выделяется специальный, 11 •• коидентифицируемый канал управления. Другой способ основан «ведении специальных управляющих кодовых комбинаций, кото-• передаются по информационному каналу и выделяются на при-юм конце специальными логическими схемами, обеспечивающими одирование передаваемой управляющей информации. В любом чае по отношению к системе передачи управляющая информация (ывается неотличимой от информационных сообщений.
' Некоторые аналоговые системы передачи с ВРК были разработаны и получили менение в системах телефонной связи. Например, абонентская система передачи nion построена на принципе ВРК с широтно-импульсной модуляцией [1]. Как будет .iibho в гл. 5, аналоговые системы с ВРК используются также в некоторых |i шутационных системах.
В противоположность этому аналоговые системы передачи располагают меньшими, зачастую весьма ограниченными, возможностями осуществления передачи управляющей информации. Печальным результатом этого явилось множество различных типов форматов управляющих сигналов, а также соответствующих процедур передачи.
Формат, принимаемый для передачи управляющих сигналов, зависит как от вида системы передачи, так и от типа терминального оборудования. Преобразование одного формата, используемого при передаче управляющей информации, в другой производится в устройствах сопряжения отдельных подсистем сети связи. Сигнализация традиционно является весьма ощутимым бременем как в административном, так и в финансовом отношении для тех телефонных компаний, которые занимаются эксплуатацией сети.
Фирмой BellSystemбыл разработан детальный проект системы, названной системой межстанционной сигнализации ОКС [2], который позволяет разрешить многие проблемы сигнализации на сети связи. Хотя система сигнализации по ОКС может быть реализована и на аналоговой сети с использованием модемов, тем не менее значительный эффект от введения этой системы можно получить лишь при наличии достаточно высокоскоростных цифровых каналов связи. Более полно вопросы использования ОКС, а также других процедур сигнализации будут рассмотрены в гл. 7.
Подводя итоги сказанному, можно отметить, что цифровые системы позволяют вести передачу управляющей информации, вводя ее в цифровой поток на передающем конце и извлекая ее из общего потока сообщений на приемном конце, независимо от вида среды передачи (симметричный кабель, коаксиальный кабель, радиорелейные линии спутниковой связи и т. д.). Таким образом, оборудование сигнализации можно (и должно) проектировать независимо от системы передачи. Отсюда следует, что управляющие системы и форматы управляющих сообщений можно видоизменять вне зависимости от подсистемы передачи. Следовательно, цифровые системы передачи могут совершенствоваться, не оказывая влияния на управляющие модули на любом конце тракта передачи.