浅谈移动通信系统中的语音编码技术

移动通信中的语音编码技术在当今高度互联的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

无论是与亲朋好友保持联系，还是进行商务沟通，清晰流畅的语音通话质量始终是用户关注的重点。

而在这背后，语音编码技术发挥着至关重要的作用。

语音编码技术的主要任务是在尽可能保证语音质量的前提下，降低语音信号的数据量，以便更高效地在移动通信网络中传输和存储。

这就好比我们要把大量的物品装进一个有限空间的箱子里，需要巧妙地压缩和整理，同时还要确保物品的完整性和可用性。

要理解语音编码技术，首先得了解语音信号的特点。

语音信号实际上是一种时变的模拟信号，包含了丰富的信息，如音高、音强、音色等。

传统的模拟通信方式直接传输这样的模拟信号，不仅占用带宽大，而且容易受到干扰。

而数字通信则将模拟语音信号转换为数字信号进行传输，这就需要对语音进行编码。

在移动通信中，常用的语音编码技术可以大致分为三类：波形编码、参数编码和混合编码。

波形编码是一种尽可能保留原始语音信号波形的编码方式。

它的优点是语音质量高，能够接近原始语音，但缺点也很明显，就是编码速率较高，需要较大的带宽资源。

常见的波形编码技术有脉冲编码调制（PCM）和自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）。

PCM 是最基本的编码方式，通过对模拟语音信号进行均匀采样和量化，将其转换为数字信号。

ADPCM 则是在 PCM 的基础上，根据语音信号的特点自适应地调整量化步长，从而在一定程度上降低了编码速率。

参数编码则是完全不同的思路。

它不是直接对语音波形进行编码，而是通过分析语音信号的产生模型，提取语音的特征参数进行编码传输。

这种方式编码速率很低，但语音质量相对较差，容易产生失真。

常见的参数编码技术有线性预测编码（LPC）。

LPC 基于语音信号的线性预测模型，通过计算预测系数来描述语音的特征。

混合编码则是结合了波形编码和参数编码的优点。

它在保留一定语音波形信息的同时，也对语音的参数进行建模和编码，从而在较低的编码速率下获得较好的语音质量。

移动通信中的语音编码算法的研究今天，全球都在进行移动通信技术的发展，语音编码算法在移动通信技术中扮演着非常重要的角色。

为了有效地提升移动通信技术的效率，提高移动通信的质量，编码算法是必不可少的。

本文将从通信系统的历史、语音编码算法、并行处理系统等几个方面对移动通信中的语音编码算法进行研究和分析。

第一，语音编码算法可以追溯到第一个的电话系统。

这一系统是基于“话筒”的，它由两个电话连接在一起，信号本身就是一个声音。

但是，这个系统的效率很低，仅仅能够以最低的质量传输声音信号。

随着技术的进步，人们开始研究电话系统的编码算法，他们发现，最有效的方法是用数据编码传输声音信号，以提高传输效率。

第二，语音编码算法是一种将声音信号转换为数字信号的编码算法。

它通常使用诸如PCM、ADPCM、CELP等编码算法，以有效地提高移动通信技术的效率。

PCM是一种最基本的编码算法，其目的是将声音信号转换为数字信号，然后用数据表示，以提高传输的效率。

ADPCM 是一种改进的PCM算法，它根据前一个发送的数据来编码，从而提高码率。

而CELP则使用一种特殊的压缩算法，可以进一步减少传输所需的带宽，以节省移动通信费用。

第三，在移动通信系统中，编码算法在实现真正的高效传输时同样重要。

为此，多处理器技术的出现就显得尤为重要。

多处理器系统是一种多处理器的集成系统，它能够将过程被分成多个部分，从而利用多个处理器进行并行处理，极大地提高了编码算法的效率。

最后，本文研究了移动通信中的语音编码算法，探讨了单处理器和多处理器系统对编码算法的影响。

此外，还介绍了常见的语音编码算法，包括PCM、ADPCM和CELP等，以及他们在移动通信中的应用。

随着通信技术的发展，移动通信中的语音编码算法在提高移动通信质量和效率方面发挥着重要作用。

综上所述，移动通信中的语音编码算法尤为重要，从单处理器系统到多处理器系统发挥着重要作用。

未来，人们将继续研究语音编码算法，以进一步提高移动通信质量和可靠性，让传输信息更加安全可靠、有效高效。

浅谈移动通信系统中的语音编码技术作者：赵彦辉来源：《数字化用户》2013年第13期【摘要】为提高移动通信系统的抗干扰能力和抗衰弱能力，移动通信采取了多种有效的技术措施，而语音编码技术就是其中非常重要的一种。

本文对移动通信中的语音编码技术做出如下论述。

【关键词】语音编码移动通信技术随着科学技术的迅速发展，移动通信技术已成为人们日常生活中的重要组成部分。

为了提高数字移动通信中频带的使用率，我们通常使用的是调控解调技术和无线线路控制，在此基础上我们也可以使用语音编码技术，科学有效的去除数字移动通信系统中存在的语音冗余，达到维护优质编码的目的。

一、语音编码技术的种类（一）参数编码参数编码就是人们口中常说的声码器。

其主要工作原理是通过将频率域内的信源信号或其他正交变化域内信源信号中的特征参量进行提取。

然后通过对其进行系统的处理和转换，将其变成易于传输的数字代码，进而完成传输工作。

相同的道理，参数解码则是将系统所接受到了数字序列经过系统的处理和转换，将其转变成为与之相对应的特征参量，并依靠所转变出的特征参量对语音信号进行重建。

这种算法的最大优点就是其并不依赖于所输入语音的原始波形，而是能够根据其使用者（人类）的听觉特性来进行适当的调整，进而保证所解码的语音在任何时候能够具有一定的清晰度，便于使用者的理解和使用。

目前所普遍使用的线性预测编码（LPC）就是参量编码当中最为常见的一种。

（二）波形编码波形编码在语音编码方法中是最常见的一种，是指通过模拟语音波形的采样，然后量化采样的幅度，对其进行二进制编码。

解码器作数模变化之后，低通滤波器会由现在的模式改变为原始模拟语音波形，以上为线性编码调制，也被称之为脉冲编码调制。

可以通过自动适应预测、样值差分和非线性量化等方法实现数据的压缩。

波形编码的最终目的是尽量使原始波形与解码器所恢复的模拟信号相一致，也就是将失真降到最小。

波形编码可以称之为是最简单的方法，数码率相对较高，比较容易达到，当数码频率小于16kbit音质很差，数码频率小于32kbit 音质会逐渐降低，数码频率为32kbit—64 kbit其音质最优。

数字通信中的语音编码技术随着数字移动通信的高速进展，专门是第三代移动通信的进展，使得当今的信道环境变得极其复杂。

如何在日趋恶劣的通信环境中保持良好的通话质量，增加通信系统容量，使人们能更加有效地产生、传输、储备和猎取语言信息，这关于促进社会进展具有十分重大的意义。

语音编码技术能够有效地压缩语音信号的传输带宽，增加通信系统的容量，给解决这一问题提供了一个有效的途径。

本文第一简单介绍了语音编码技术的数学基础、差不多概念和进展现状，并简单地分析了数字移动通信的特点，总结了适合数字移动通信的语音编码技术的特点。

结合目前大伙儿使用的中国移动（GSM）和中国联通(CDMA)数字移动通信系统，对其使用的RPE-LTP和QCELP编码技术做了详细的讨论。

并对正处于产业化进展时期的3G三大主流技术拟采纳的编码技术做了简单的介绍。

关键词: 数字移动通信，语音编码，变速率编码，3GABSTRACTWith the rapid development of the digital mobile communication , especially the development of the 3G , the channel become extreme complex . How to keep a good quality of call in the more and more worsen communication condition and improve the capacity of the system, it is very important for the development of the society .which make people to produce transfer , store and capture the information more efficient.The technology of speech coding offers a way to meet this challenge.It can efficiently compress the transmission bandwidth of speech signals，to improve the capacity of the system.First this text introduced the mathematics foundation,basic concept and the development conditions of speech coding in brief,and analyzed the characteristics of the digital mobile communication. At the foundation this text put forward the charcateristics of speech coding that fit for the digital mobile communication system.Bond with CHINA MOBILE (GSM)and CHINA UNICOM(CDMA) we are currently using,and discuss the RPE-LTP and QCELP speech coders they used in detail.At last this text simple introduced the speech coders of three essential techniques in 3G.KEYWORDS: Digital Mobile Communication,Speech Coding,Variable Rate Speech Coding ,3G前言现代社会已步入信息时代，世界各国都在致力于现代通信技术的开发以及现代综合通信网的建设。

GSM移动通信系统的语音编码技术研究Speech Coding Techniques of GSM Mobile CommunicationSystem目录内容摘要 (I)Abstract............................................................................................................................... I I 第一章引言 .. (1)第二章GSM移动通信系统 (2)§2.1 GSM移动通信系统简介 (2)§2.2 GSM移动通信系统的总体结构 (2)§2.2.1 移动台（Mobile Station） (2)§2.2.2 基站子系统BSS(Base Station Sub-system) (2)§2.2.3 网络子系统NSS（Network Sub-system） (2)§2.2.4 操作支持子系统OSS(Operations Sub-system) (3)第三章GSM系统的语音编码简介 (4)第四章语音编码的发展现状 (5)第五章语音编码质量的评定 (7)§5.1 客观评定方法 (7)§5.2 主观评定方法 (7)§6.1 语音编码技术的分类 (8)§6.1.1 波形编码 (8)§6.1.2 声码器 (9)§6.1.3 混合编码 (10)§6.2 分析GSM系统中的语音编码技术—多脉冲激励LPC (10)§6.2.1 多脉冲激励LPC编码器的组成 (11)§6.2.2 编码过程 (11)§6.2.3 多脉冲激励LPC译码器的组成 (11)第七章语音编码芯片 (12)第八章语音编码技术进展 (13)结束语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)内容摘要由于GSM系统的技术成熟、管理灵活、完善的技术规范，在欧洲取得很大的成功之后，在世界上许多国家更是得到广泛的应用，已成为陆地公用移动通信系统的主要系统。

数字通信中的语音编码技术数字通信技术是当前社会中应用最为广泛的一种通信方式，我们平时使用的手机、电脑、电视等都是基于数字通信技术实现的。

而在数字通信领域中，语音编码技术是其中非常重要的一个领域。

本文将会对数字通信中的语音编码技术进行详细介绍，包括其概念、应用和实现原理等方面。

一、语音编码技术概述语音编码是一种将人类语音转换成数字信号的技术。

正常人类语音每秒钟会有约25帧的语音信号，每帧包含了很多信息。

如果在数字通信系统中直接把语音信号传输，将会占用很大的带宽，造成通信的负担。

因此，对于数字通信系统来说，我们需要对语音信号进行压缩和编码处理，以便于在数据传输过程中占用更少的带宽，从而提高通信效率。

语音编码技术主要有两个阶段，即语音信号的采样和量化和语音信号的压缩编码。

采样和量化是指将语音信号转化为数字信号，并对数字信号的每一个样本进行一定的量化。

而压缩编码则是将量化后的语音信号进行编码，使其占用更少的位数，从而实现带宽压缩并提高通信效率。

语音编码技术的主要应用领域是手机通信和VOIP（网络电话），手机通信是我们日常生活中必不可少的通信方式之一。

由于手机的通信信道有限，因此需要对语音信号进行压缩编码以节省通信资源，从而实现高清晰度的通话。

而VOIP则是在互联网上进行语音通话的技术，也需要使用语音编码技术实现高质量的通话。

二、语音编码技术的实现原理语音编码技术的实现原理涉及到数字信号处理、信息论和信号处理等多个方面。

具体来说，语音编码技术的实现主要包括以下几个步骤：1、语音信号的采样和量化。

语音信号的采样和量化将模拟语音信号转换为数字信号。

在这一步骤中，对于语音信号的每一个样本进行一定的量化，将其表示为二进制数，以实现数字化信号的传输、处理和存储。

2、语音信号的预处理。

为了提高语音信号的编码效果，需要对语音信号进行预处理。

主要有高通滤波、分帧、时域抖动平滑等处理方式。

预处理的目的主要是消除语音信号中不必要的信息，以减少编码后的数据量。

CDMA的语音编码与信道编码摘要：随着3G移动通信技术的逐步实现以及移动通信与互联网的融合，全球正迅速步入移动信息时代。

CDMA已被广泛接纳为第三代移动通信的核心技术之一，它具有优越的性能。

本文主要介绍CDMA中常用的语音编码技术与信道技术。

关键词：语音编码信道编码受激励线性编码码激励线性预测编码矢量和激励线性预测编码编码器解码器卷积码1 CDMA中的语音编码技术语音编码为信源编码，是将模拟信号转变为数字信号，然后在信道中传输。

在数字移动通信中，语音编码技术具有相当关键的作用，高质量低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术相结合，可以为数字移动网提供高于模拟移动网的系统容量。

目前，国际上语音编码技术的研究方向有两个：降低话音编码速率和提高话音质量。

1.1 语音编码技术的分类语音编码技术有三种类型：波形编码、参量编码和混合编码。

●波形编码：是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样，再将幅度量化，对每个量化点用代码表示。

解码是相反过程，将接收的数字序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。

波形编码能提供很好的话音质量，但编码信号的速率较高，一般应用在信号带宽要求不高的通信中。

脉冲编码调制（PCM）和增量调制（ΔM）常见的波形编码，其编码速率在16～64kbps。

●参量编码：又称声源编码，是以发音模型作基础，从模拟话音提取各个特征参量并进行量化编码，可实现低速率语音编码，达到2～4.8kbps。

但话音质量只能达到中等。

●混合编码：是将波形编码和参量编码结合起来，既有波形编码的高质量优点又有参量编码的低速率优点。

其压缩比达到4～16kbps。

泛欧GSM系统的规则脉冲激励-长期预测编码（RPE-LTP）就是混合编码方案。

1.2 CDMA的语音编码CDMA系统如同其它数字式移动电话系统，它也采用语音编码技术来降低语音的编码速率。

CDMA系统的语音编码主要有从线性预测编码技术发展而来的激励线性预测编码QCELP和增强型可变速率编码EVRC。

移动通信中的语音编码算法的研究近年来，随着移动通信技术和设备的发展，移动通信中的语音编码算法受到了广泛的关注。

语音编码算法可以有效地压缩语音信号，从而减少对网络带宽的占用，同时保持较高的语音质量。

因此，研究和开发新的语音编码算法，以改善移动通信中的性能，成为当今移动通信领域的研究热点。

在移动通信中，语音编码算法分为两类，分别是无损语音编码算法和有损语音编码算法。

无损语音编码算法通常采用无损压缩技术，可以将语音信号的容量压缩到原始语音信号一半以下，同时保持原有的语音质量。

目前应用最广泛的无损语音编码算法是MP3算法。

有损语音编码算法采用有损压缩技术，可以将语音信号压缩到一定比例，但会损失部分语音信号，导致语音质量降低。

目前应用最广泛的有损语音编码算法有G.711、G.722、G.723.1 G.729等。

随着移动通信技术的发展，人们开发出了许多新的语音编码算法，以满足现有的性能需求。

例如，基于脉冲块编码（PBC）的语音编码算法可以实现更高的压缩比，同时保持原有的语音质量。

另外，基于混合模型的语音编码算法（MMEC）也具有较高的无损压缩比，可以显著减少对网络带宽的占用。

此外，最近也有一些新颖的研究成果把语音编码算法与其他技术相结合。

例如，改进的PBC-MDCT算法结合了改进的PBC算法和MDCT 算法，从而得到了更高的无损压缩比。

同样，基于多维码本低复杂度语音编码算法（MVCC）也结合了VQ算法、DTW算法和MDCT算法，从而实现了更高的编码效率。

综上所述，语音编码算法是移动通信中的一个重要研究方向，新的语音编码算法不仅可以实现更高的压缩比，同时还可以改善移动通信中的性能。

因此，在研究和开发新的语音编码算法时，应综合考虑研究成果，加以综合和改进，以便最大限度地提高移动通信的效能。