移动通信系统中的语音编码技术及分类

在移动通信系统中，语音编码技术对减少信道误码率、提高语音质量、提高频道利用率和系统容量具有重大的影响。

语音编码的目的是将模拟的语音信号变为数字的语音信号，并在保持一定的算法复杂程度和通信时延的前提下，占用尽可能少的信道容量，传送尽可能高质量的语音。语音的编码技术通常分为3类：波形编码、参量编码和混合编码。其中，波形编码和参量编码是两种基本类型。

1.波形编码

波形编码的基本原理是在时间轴上对模拟语音按一定的速率采样，然后将幅度样本分层量化，并用代码表示。解码是其反过程，将收到的数字序列经过解码和滤波恢复成模拟信号。波形编码具有适应能力强、语音质量好等优点，应用于对信号带宽要求不太严格的通信系统，但由于所用的编码速率高，因此不适用于频率资源相对紧张的移动通信系统。

脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）和增量调制（ΔM），以及它们的各种改进型自适应增量调制（Adaptive Delta Modulation，ADM）、自适应差分脉码调制（Adaptive Differential Pulse Code Modulation，ADPCM）等，都属于波形编码技术。它们分别在64kbit/s和16kbit/s的速率上，编码质量都比较好。

2.参量编码(www.xing528.com)

参量编码又称为声源编码，是在频率域或其他正交变换域提取信源信号的特征参量，并将其转换成数字代码进行传输。解码为其反过程，将收到的数字序列经转换恢复特征参量，再根据特征参量重建语音信号，但重建信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。这种编码技术可实现低速率语音编码，比特率可压缩到2～4.8kbit/s，甚至更低，但低速率下语音质量并不高，只能达到中等水平。另外，线性预测编码（Linear Prediction Cod-ing，LPC）及其他各种改进型都属于参量编码。

3.混合编码

混合编码是将波形编码和参量编码组合起来，既能克服波形编码和参量编码的弱点，又可结合各自的长处。混合编码保持了波形编码的高质量和参量编码的低速率，在4～16kbit/s速率上能够得到高质量的语音。多脉冲线性预测编码（Multiple Pulse Linear Prediction Cod-ing，MPLPC），规则脉冲激励-长期线性预测编码（Regular Pulse Excited-Long Term Predic-tion，RPE-LTP）、码激励线性预测编码（Code Excited Linear Prediction，CELP）等都是属于混合编码技术。GSM采用规则脉冲激励-长期线性预测编码（RPE-LTP）方案，其编解码器相对复杂，每语音信道的净编码速率为13kbit/s。

IS-95（CDMA）系统采用美国高通公司的9.6kbit/s码激励线性预测编码（CELP）方案，每语音信道的净编解码速率可为2.4kbit/s、4.8kbit/s和9.6kbit/s。