[发明专利]准周期信号的传输系统

说明书

本发明涉及的传输系统包括的发射机中含有一个将准周期信号转换为编码信号的编码器，以及将编码信号传输到接收机的发射装置；在接收机中含有将编码信号转换为再生信号的解码器。

本发明还涉及用于这样的传输系统的一个发射机，一个接收机，一个编码器，一个解码器，和一个编译码器。序言部分定义的传输系统从期刊上一篇文章可以了解，这篇文章的标题是“语音编码的波形内插方法(Methods for Waveform Interpolation in SpeechCoding)”，由W.B.Kleijn发表于“数字信号论文集(Digital SignalProcessing)”，vol.1，NO.4，1991年10月，第215-230页。

这种类型的传输系统例如可以用于在有限传输容量的信道上转发语言或音乐信号。

关于有限传输容量信道的第一个例子是在一个移动站和一个固定基站之间的无线信道。因为很多用户在使用这种信道，所以这种信道的可用传输容量有限。

信道的第二个例子是在使用磁介质、光介质或像半导体存储器那样的记录介质时的记录信道。使用记录信道的系统例如录音系统或使用支持声音的用户接口的机器。在这样的系统中，经常需要最大限度地压缩必要的存储容量。为此，先有系统利用线性预测或子带编码技术。

在已提到的期刊文章介绍的传输系统中，准周期信号周期总数中仅有一个周期在编码器中编码。发射装置将获得的编码信号通过信道发射给接收机。接收机中的解码器将编码信号解码形成再生信号。这种方法是通过用确实已被传输的准周期信号的周期插值而得到准周期信号未被传输的周期来实现的。请注意。准周期信号可能是语音信号中的声音部分。另外，准周期信号也可能是采用基于线性预测的技术处理语音信号声音部分后的残留信号。

上面提到那篇文章介绍的传统系统中，为了决定将被发射的信号周期，需要采用比抽样定律决定的抽样速率更高的速率来对准周期信号抽样。为了使再生出的信号有相当高的质量，需要采用复杂的算法来选择将发送的准周期信号的发射周期。先有的传输系统的所述特点导致了这种传输系统的高度复杂性。

本发明的目的之一是提供一个和文章前序中定义的传输系统；这个传输系统虽然大大减小了系统的复杂性，但再生信号的质量却没有下降。

为了达到这个目的，本发明的特征首先在于，编码器包括分段装置来形成信号段，每个信号段都代表输入准周期信号的两个连续周期；其次在于编码信号代表信号段的一个不完整的序列；第三在于解码器能从已经通过插值被补充后的信号段序列中，从窗口函数加权的连续信号段的组合中得到再生信号。

本发明是基于认识到可以通过代表准周期信号两个周期的信号段再生出准周期信号；这是通过采用窗函数加权并且组合连续的加权段得到的，再生出的信号与输入信号相比较几乎觉察不出有什么区别。因为信号段代表准周期信号的两个连续的周期，所以用窗口函数对信号段加权后不会丢失太多的信息。由于信号段采用窗口函数加权，所以通过求和，它们能被组合成平滑的再生信号，几乎觉察不出这个再生信号与发射的准周期信号有什么区别。再生信号的平滑性说明在本发明的系统中，对信号段的选择不如在先有系统中信号段的选择那样重要。因此，可以采用更简单的方式来选择信号段；而且，不再需要用远远高于抽样定理所要求的抽样速率来对信号抽样。

本发明的一个实施例，其特征在于，分段装置包含着窗口装置，它从用第一编码窗口函数加权的准周期信号的第一个周期，和用第二编码窗口函数加权准周期信号的第二个周期的和确定了压缩信号段；并且其特征是，在此信号段中包含压缩信号段。

实验已经证明把包含准周期信号两个连续周期的信号段用一个压缩信号段的一次重复来代替是一种可行的方法，这样做不会引起明显的质量下降。这是非常有利的，因为除了这个信号，再没有只有准周期信号一个周期的长度的信号要传输。这将传输系统需要传输的容量减少了一半。

对第一种和第二种编码窗口函数而言，实践证明下列设置是可行的：将第一种编码函数的初始值和第二种编码窗口函数的终值都设置为零；并且将第一种编码窗口函数的终值设置为等于第二种编码窗口函数的初始值。

这种对编码窗口函数的选择所形成的信号段是周期性连续地，但却不会引起质量明显地下降。

下面将参照附图对本发明作更进一步的解释，其中相同的部件用相同的参考符号表示，其中：

图1是本发明可以实现的一个传输系统示意图；

图2表示将用于图1所示的传输系统中的本发明的编码器示意图；