CN100588143C - 可变速率接收机中速率误差检测的改进方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种检测可变速率通信系统接收机中速率测定算法误差的系统和方法。所揭示的实施例防止速率测定算法误差造成诸如尖叫声或嘟嘟声的声频人为产物。所揭示的系统和方法检测具有不正确测定数据速率的帧，执行帧擦除处理和/或存储器状态清除，以防止失真在多个帧中的扩散。通过校验非法速率变换、保留的位、确认未用滤波器类型的位组合、分析固定代码簿增益与线性预测编码预测增益之间的关系，来检测具有不正确测定数据速率的帧。
Description
技术背景
技术领域
所揭示的实施例涉及无线通信，更具体地，所揭示的实施例涉及一种新颖的和改进的方法和设备，用于在可变速率通信系统的接收机处检测发送数据编码用的速率测定中的误差。
技术背景
图1是通信工业协会跨越空间接口标准TLA/ELA过渡标准95及其变形如IS-95B(后面统称为IS-95)中所述的可变速率CDMA传输系统10的示例步骤图。例如，此传输系统可设置在蜂窝传输系统的基站内，用来把信号传送给围绕该基站的一小区内的移动电话用户。它也可设置在移动电话用户单元内，用来把信号传送到基站。
话筒11检测语音信号，然后用模数转换器(未示出)对该信号进行取样和数字化。可变速率数据源12接收语音信号的数字化取样，对该信号编码，提供等帧长的编码语音分组。例如，可变速率数据源12可使用线性预测编码(LPC)技术把输入语音的数字化取样本转换成表示输入话音信号的数字化语音参数。在一示例性的实施例中，可变速率数据源是如美国专利5,414,796中详细描述的可变速率声码器，此专利已转让给本发明的受让人，在此引入作为参考文献。可变速率数据源12以四种可能的帧速率：9600位每秒(bps)、4800位每秒、2400位每秒和1200位每秒(在此称为全速率、半速率、1/4速率和1/8速率)提供可变速率数据分组。以全速率编码的数据分组包含172信息位，以半速率编码的数据分组包含80信息位，以1/4速率编码的数据分组包含40位信息，以1/8速率编码的数据分组含16信息位。数据分组的格式如图2A-2D所示。该数据分组不管其大小，全都是持续时间为20毫秒的一帧长度。在本文“帧”和“数据分组”可互相替换使用。
数据分组的以不同的速率进行编码和传送，部分地根据该帧代表信息的复杂性或数量压缩包含在其中的数据。例如，如果输入话音信号包括很小偏差或没有偏差，也许因为说话人没在说话，可压缩其相应数据分组的信息位，并以1/8速率编码。此压缩造成该话音信号的相应部分的分辨率的损耗，但是，假设该话音信号的相应部分包含很少信息或没有信息，通常是不会注意到信号分辨率的降低。另一种情况，如果该数据分组的相应输入话音信号包括许多信息，也许因为说话人在积极地说话，以全速率对该数据分组编码，并降低输入语音的压缩来获得较好的话音质量。
通常使用这种压缩和编码技术来限制在任一时间传送的信息数量，从而可更有效地使用发送系统的总带宽，例如，可在任一时间处理更多的电话呼叫。
把数据源12产生的可变速率数据分组提供给分组化器13，它有选择地添加循环冗余校验(CRC)位和尾部位。如图2A所示，当可变速率数据源12以全速率对帧编码时，分组化器13产生和添加12个CRC位和8个尾部位。同样，如图2B所示，当可变速率数据源12以半速率对帧编码时，分组化器13产生和添加8个CRC位和8个尾部位。如图2C所示，当可变速率数据源12以1/4速率对帧编码，分组化器13产生和添加8个尾部位。如图2D所示，当可变速率数据源12以1/8速率对帧编码时，分组化器13产生和添加8个尾部位。
然后，把来自分组化器13的可变速率信息包提供给编码器14，为了误差检测和纠正的目的，所述编码器对可变速率数据分组的位进行编码。在一示例实施例中，编码器14是一1/3速率的卷积编码器。然后把该卷积编码的码元提供到CDMA扩展器16，在美国专利5,103,459和4,901,307中详细描述该扩展器的实施。CDMA扩展器16把8个编码的码元变换成64位沃尔什码元，然后根据伪随机噪声(PN)代码扩展该沃尔什码元。
重复发生器17接收该扩展数据分组。对小于全速率的数据分组，重复发生器17产生该数据分组中码元的副本，以提供一恒数据速率的数据分组。当可变速率数据分组为半速率时，重复发生器17导入2个冗余位因子，即每个扩展码元在输出数据分组中重复二次。当可变速率数据分组为1/4速率时，重复发生器17导入4个冗余位因子。当可变速率数据分组为1/8速率时，重复发生器17导入8个冗余位因子。
重复发生器17通过把扩展数据分组划分成被称为“功率控制组”的较小子分组的方法，提供上述的冗余。在示例的实施例中，每个功率控制组包括6个PN扩展沃尔什码元。通过连续重复每个功率控制组达必要次数如上所述那样充满该帧，可产生恒速率帧。
然后把扩展数据分组提供给一数据突发随机函数发生器18，它按照已转让给本发明的受让人的美国专利5,535,239中所述的伪随机过程从扩展数据分组中去除冗余。数据突发随机函数发生器18根据一伪随机选择过程选择这些功率控制组中的一个进行传输，并选通此功率控制组的其它多余的副本。
数据分组由数据突发随机函数发生器18提供给有限脉冲响应(FIR)滤波器20，在美国专利5,659,569中描述了相关的一个例子，所述专利转让给本发明的受让人。然后，把滤波信号提供给数模转换器22，并转换成模拟信号。然后把该模拟信号被提供给发射机24，该发射机对信号进行上变频和放大，并通过天线26传输。
图3表示一基站的有关组件。在另一个实施例中，图3的设备可驻留在移动电话28或接收被发射信号的其它移动站中。由天线30接收信号，如果需要，则由接收器32进行下变频和放大。然后，把该信号提供给帧速率检测单元33，它把该信号再划分成数据分组，并测定每个数据分组的相应帧速率。根据实施，通过检测各个位的持续时间，可加以测定帧速率。然后，把数据分组和识别该数据分组的被测定的帧速率的一信号送到CRC单元34，进行循环冗余校验或相关差错检测校验，试图验证没有产生传输差错或帧速率检测差错。帧速率检测差错导致以错误速率对数据分组取样，造成位的次序实际上随机。传输差错一般仅导致一个或二个位差错。通常，如果产生传输差错或帧速率检测差错，则CRC单元检测出差错。由帧删除单元36删除或者被丢弃没有通过CRC的“坏”帧。通过CRC的“好”帧按规定路线发送至可变速率解码器40，再转换回数字化话音信号。由模数转换器(未示出)把该数字化话音信号转换成模拟信号，通过移动电话的扬声器作为最终输出。
根据实施，单独的帧删除单元36并不是必不可少。确切地说，配置CRC单元34仅仅是不把坏帧输出至可变速率解码器40。但是，设置一帧删除单元有助于产生送回到基站的帧删除信号，以通知基站帧删除差错。该基站可利用帧删除信息来调整用来发射信号的功率量，也许可作为旨在使发射功率最小化同时使帧差错最小化的反馈系统的组成部分。
如上所述，通过变化信息包的帧速率从而压缩包含在其中的信息，可更有效地利用系统的总带宽，通常，在被发射信号上没有任何引人注意的影响。但是，偶尔会产生出现引人注意影响的问题。如果经受帧速率检测差错或传输差错的帧仍然通过CRC，就会产生这种问题。在这种情况下，没有删除坏帧，而是与其它好帧一起处理。差错可能是引人注意的，可能是不引人注意的。例如，如果差错是传输差错，其中只有编码语音中一个或二个位差错，此差错可能是非常小的，对输出话音信号没有任何引人注意的影响。但是，如果差错是帧速率检测差错，则会使用不正确的帧速率处理整个数据分组，实际上造成随机位被输入到解码器，很可能导致输出话音信号中引人注意的人为产物。由帧速率测定差错造成的引人注意的人为产物是诸如尖叫声和嘟嘟声等无法接受的失真。对某些系统，已经发现此不正确的帧速率检测出现的概率约为0.005％，每16分钟通话时间在输出话音信号中产生不正确接收的信息包和相应的人为产物。虽然已对采用IS-95协议的CDMA系统进行了描述，但是在使用可变传输速率的几乎任何传输系统以及相关系统中会发生类似的问题。
由于信道条件如噪音、多径衰落对接收参数的作用，帧速率检测单元33的速率测定算法(RDA)不保证所接收的帧速是正确的。假设这是RDA的局限性，就希望保证这种RDA误差不致造成声频的人为产物，如尖叫声或嘟嘟声。当被接收帧由于不良的信道条件不适合于精确速率测定时，RDA或者确定必须擦除该帧，或者把不正确速率分配给该数据分组。通常，语音解码器具有帧擦除处理机构，它利用过去帧把丢失帧感性地校平，产生听众不感到烦恼的语音。但是。如果不采用帧擦除，RDA把不正确速率分配给帧，把随机位馈送至可变速率解码器40。除非被检出，该随机位可产生非常大而喧闹的人为产物，如尖叫声和嘟嘟声。帧擦除不会比不正确速率帧产生更多的话音质量下降，一般来说是正确的。
最好是处理这些不正确速率帧而不产生声频人为产物。最好是检出不正确速率帧，进行帧擦除处理，和/或清除可变速率解码器40中存储器状态，使得不正确速率测定的效果不传播影响许多帧。
因此，可以理解现在迫切需要检测在无线通信系统中速率测定差错和消除所生成的声频人为产物的方法，
发明概述
所揭示的实施例是针对检测可变速率通信系统接收机中速率测定算法差错的系统和方法的(图4)。因此，描述了检测可变速率接收器中速率差错的一种方法，该方法包括接收编码语音信号，对该语音信号执行速率测定算法以提供一编码速率，以及检测已提供速率中的差错。
在另一个实施例中，描述了一种速率差错检测系统，该系统包括接收编码语音信号的接收机，对语音信号执行速率测定算法来提供编码速率的速率测定元件，以及检测已提供速率中差错的速率差错检测器。
附图的简要说明
结合附图，所揭示的实施例的特点、目的和优点从以下的详细说明中将变得更加清楚。在所有的附图中，相同的编号自始至终表示相同的部件和事物，其中：
图1是一数字蜂窝电话系统基站的常规发送部分的步骤示意图；
图2A-2D是图1系统采用的常规帧格式的图解；
图3是不按照揭示的实施例而配置的用来接收图1系统发送的信号的蜂窝电话的常规接收部分的步骤示意图；
图4是按照所揭示的速率误差检测器的实施例配置而成、用来接收图1系统发送的信号的移动用户单元的接收部分的步骤示意图；
图5是标识为全速率帧的帧速率误差的检测方法的流程图；
图6是标识为半速率帧的帧速率误差的检测方法的流程图；
图7是标识为1/4速率帧的帧速率误差的检测方法的流程图；
图8是标识为1/8速率帧的帧速率误差的检测方法的流程图；以及
图9是说明例示的固定编码簿增益与LPC阈值曲线的曲线图。
较佳实施例的详细说明
在可变模式声码器(SMV)中实现可变速率接收器中速率误差检测的改进的示例性实施例。该SMV是一种可变速率声码器，并被选择用于第三代CDMA系统，IS2000。SMV声码器算法使用许多参数，如源控速率、帧类型、LP系数、自适应和固定代码簿参数。分析待编码的语音所包含的感知信息量。此分析把语音分类成各种类型，如背景噪音、固定清音、固定浊音和非固定语音(开始、瞬时等)。语音间背景噪音用1/8速率编码。固定清音用1/4速率噪音激励线性预测(NELP)方案编码。固定浊音用全速率或半速率CELP-1型方案编码。非固定话音用全速率或半速率CELP-0型方案编码。类型信息控制帧编码的几个方面，如子帧尺寸、用于语音显示的参数和这些参数的编码方案。其典型参数如音调相关和音调滞后能迅速变化的0型帧是“非周期”帧。因而，在CELP-0型中，对音调滞后编码，并经常发送(即，每个子帧)。1型帧是“周期”帧，它具有高周期性，可用平稳音调轨迹很好地感知显示。在CELP-1型中，每帧对音调滞后编码一次，并从此滞后导出插入的音调轨迹。由于高周期性和平稳音调轨迹，音调增益表现出非常稳定的性能，共同被量化。使用每个固定浊音帧和非固定语音帧的一个比特来指示CELP方案类型。
本领域的熟练技术人员会认识到：可采用现场可编程门阵列(EPGAs)、可编程序逻辑器件(PLDs)、数字信号处理器(DSPs)、一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)或其它能执行上述SMV功能的器件来实现SMV。
所揭示的实施例是在CDMA电话的范围内加以说明。但是，应该理解，所揭示的实施例可应用于其它类型的通信系统和调制技术，如个人通信系统(PCS)、无线本地环路(WLL)、专用小交换机(PBX)或其它已知系统。而且，使用诸如TDMA和FDMA之类其它众所周知传输调制方案的系统以及其它扩频系统可以使用所揭示的实施例。
根据一实施例，图4表示接收由诸如图1系统的基站传输系统提供的信号的移动用户单元28或其它移动站的相关组件，在该系统中，传送具有可变速率数据分组的信号。帧速率包括如图2A-2D的全速率、半速率、1/4速率和1/8速率。所述数据分组包括示表于压缩话音信号的编码语音参数。此外，每个数据分组包括CRC位和/或编码器尾部位。上面已与图1一起和在上面作为参考文献的美国专利5,414,796中提供了有关数据分组的内容的其它细节。
图4所示的组件与图3的组件相似，只就有关的差异作详细说明。由天线30接收被传送的信号，并由接收机32下变频和放大。然后，把信号提供给帧速率检测单元33，该检测单元试图采用速率测定算法(RDA)测定数据分组的相应帧速率。把该数据分组再提供给对接收到信号的帧进行循环冗余校验的CRC单元34，试图确定没有产生帧速率检测误差或传输误差。没通过CRC的帧，即坏帧，由帧擦除器36擦除。如上所述，并不一定要有独立的帧擦除单元，相反，只要不从CRC单元34输出有CRC误差的帧。在任何一种情况下，通过CRC的帧，即可能良好帧，按规定路线发送到速率误差检测器38。根据实施，并不一定要有独立的速率误差检测器单元38，相反，可以在SMV中或与其它接收器组件成为一体来实现速率误差检测器单元38。
所述速率误差检测器单元38进一步检查帧，以校验帧速率检测单元33的RDA检测的帧速率是确实正确的。由速率误差检测器38采用下面结合图5-8详细描述的全速率、半速率、1/4速率和1/8速率帧的验证方法，对这些帧作进一步的校验。可用帧擦除单元36擦除没通过校验的帧，也可以处理没通过校验的帧，清除可变速率解码器40中的储存器状态，使得失真不扩散到许多帧。把速率、控制和帧信息从速率误差检测器38输出至可变速率解码器40进行清除处理。通过速率误差检测器校验的帧按规定路线直接发送到可变速率解码器40中。
可变速率解码器40，通过把包含在帧中的语音参数进行解码而处理帧，把它们再转换回数字化话音信号。当接收机是移动用户单元时，该数字化话音信号最终由数模转换器(未示出)转换成模拟信号，经由扬声器42输出到收听者。当接收机是基站时，该数字信号会在无线系统中进一步传播。
图5-8根据全速率、半速率、1/4速率和1/8速率的实施例，详细说明用速率误差检测器(图4，单元38)进行帧速率误差校验的方法。校验方法采用了额定速率和类型帧的非法分类变换、保留位的校验、非法滤波型校验和固定代码簿(FCB)与LPC阈值增益曲线的分析等新手法。此外，图5-8揭示的实施例采用了帧擦除处理和储存器状态控制的新手法，以减缓所检测帧速率误差的作用。
所揭示的实施例根据语音分类和对话语音的语音特性把新颖的状态变换结构应用于连续帧的速率变换。违反该结构的速率变换是非法的，并被用来检测速率误差。定义这些非法速率变换包括：
后面跟随1/8速率帧的全速率帧；
后面跟随1/8速率帧的全速率、1型帧；
后面跟随1/8速率帧的半速率、1型帧；
后面跟随1型全速率帧的1/4速率帧；
后面跟随1型半速率帧的1/4速率帧；
后面跟随1型全速率帧的1/8速率帧；
后面跟随1型半速率帧的1/8速率帧；
1/8速率帧后面跟随1/4速率帧其后面再跟随1/8速率帧；
1/8速率帧后面跟随半速率帧其后面再跟随1/8速率帧；以及
1/8速率帧后面跟随是全速率帧其后面再跟随是1/8速率帧。
根据目前和过去的帧速率和类型，非法变换的存在表明在目前帧中或者在过去帧中的RDA误差。
所揭示的实施例采用全速率和1/4速率保留发送位的新手法来检测RDA误差。全速率数据分组每20毫秒帧有171信息位，其中，1位是保留位。该保留位由速率误差检测器(图4，单元38)来测定该接收保留位是否具有所期望的固定编码值。没接收到所期望的保留位表示目前全速率帧中的RDA误差。1/4速率数据分组每20毫秒帧有40信息位，其中NELP使用39位，而1位没有使用。同样，解码器可以把该没有使用的位设置成0或1的一固定值。速率误差检测器(图4，单元38)校验该没有使用的位，以测定该接收到的没有使用的位是否具有所期望的固定编码值。没接收到所期望的没有使用的位表示目前1/4速率帧中的RDA误差。
所揭示的实施例对1/4速率NELP帧采用非法滤波型校验的新手法来检测速率误差。NELP编码使用3个不同整形滤波器中的一个进行伪随机激励的频谱整形。二个位用来发送所选择滤波器的变址。二位地址形式中的3个用来识别所选择的整形滤波器，留下第四个二位地址形式不使用或者成非法。该没有使用或非法地址形式的出现表明在目前1/4速率NELP帧中的RDA误差。
所揭示的实施例采用编码参数的新手法来测定速率误差。对RDA误差对于声码器的作用的调查揭示如声频如尖叫声和嘟嘟声之类人为产物主要是由过高的FCB增益值伴随有高LPC预测增益值造成的。当由编码器进行编码参数分析时，自然语音产生相互间有反比例关系的FCB增益和LPC预测增益。换句话说，当LPC增益大时，FCB增益通常为小，而当LPC增益小时，FCB增益通常为大。
自然语音中FCB增益和LPC增益的反比例关系产生FCB增益与LPC增益的图表中的曲线，在此曲线上面不出现良好自然语音。FCB增益，因此图表曲线，应是输入语音电平的函数。在上面不会出现良好自然语音的曲线上面的电平处接收到的帧表示帧中的速率误差。当在图表上检测到速率误差时，消除因输入电平造成的差异的新方法是利用从过去帧中计算出的平均能量值使FCB增益归一化。图9是表示归一化FCB增益和LPC预测增益之间关系的散射曲线。由清楚语音产生实线曲线下面的圆圈，实线上面的星号对应于由RDA造成的不可接受的尖叫声。该实线代表阈值曲线，它把良好语音区域与不可接受的尖叫声或其它人为产物相分离。能方便地用参数方式表示此阈值，并输入到速率误差检测器(图4，单元38)。在对已接收数据分组建立了FCB增益和LPC增益后，可进行校验来测定该帧是否在阈值曲线下面。如果该帧不在阈值曲线下面，则表示由RDA误差产生的尖叫声。
所揭示的实施例采用第八速率激励增益来检测速率误差的手法。因为第八速率编码方案仅用于语音的背景噪音部分，使用增益参数进行量化的激励能量有一上限。当从接收到的数据分组获得激励增益时，可进行校验以了解该激励增益是否在该增益参数上限的下面。如果该增益参数不在上限下面，则表示RDA误差。
当所揭示的任何检测机构显示在目前帧中或在紧接在前的帧中有速率误差时，所揭示的实施例在解码时消除总失真和/或防止失真扩散到多个帧时可采用一个或多个新颖的方案。所述方案包括帧擦除处理、降低FCB增益和储存器状态的再设置。
声码器通常有一固有程序来处理帧擦除。对于速率误差检测器(图4，单元38)已在其中检测到RDA误差的任何帧，所揭示的实施例可以使用该帧擦除处理。该帧擦除处理合成语音而无需使用来自目前帧的任何信息，和从过去存储器中推导出所有解码器参数，以便产生相对于前帧在感觉上平稳的语音。
当由于不会出现良好自然语音的FCB对LPC增益曲线的上面的电平面处接收帧而检测到速率误差时，解码器(图4，单元40)能把FCB增益强制降低到一较小值，以防止在解码器(图4，单元40)的输出产生高能尖叫声或嘟嘟声。
声码器算法通常使用过去储存器状态重建语音。这些储存器状态包括FCB用位移平均向量量化器(MAVQ)存储器、激励存储器、LPC合成存储器和后滤波器合成存储器。未检测的RDA误差可把坏值加入这些存储器中。坏值的作用可持续至未来的许多帧，即使所有的未来帧都是正常的帧。为了防止恶化未来帧，如在目前帧或紧接的前帧中描述的检测到的所述RDA误差，可使FCB增益MAVQ存储器、激励存储器、LPC合成滤波器存储器和后滤波器合成滤波器存储器重新设置成不会产生高能量尖叫声的预定值。在一个实施例中，用零重写存储器值。在另一个实施例中，用存储器相应的初始值重写存储器值。
图5根据一实施例说明在用RDA标识为全速率帧的帧中检测速率误差的一种方法。在该领域的熟练技术人员会理解，图5所示的步骤的次序不受约束。可通过省略所示步骤或重排所述步骤的次序可以方便地修改所述方法而不背离所揭示实施例的范围。
在步骤502中，速率误差检测器输入由RDA测定为全速率帧的一数据帧。控制流进行到步骤504。
在步骤504中，测试保留位或正常位来测定所接收到的值是否等于编码器设置的固定值。如果该位不等于编码器设置的固定值，则表示帧速率误差，控制流进行到步骤506。否则，控制流进行到步骤510。
在步骤506中，进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤508。
在步骤510中，校验帧来测定它是否为帧类型。如果该帧是0型帧，则控制流进行到步骤512。如果该帧是1型帧，控制流进行到步骤520。
在步骤512中，对0型帧，为该帧建立FCB和LPC增益，并进行校验以测定该帧是否在阈值曲线下面。如果该帧在阈值曲线下面，则控制流进行到解码继续的步骤514。如果该帧不在阈值曲线下面，控制流进行到步骤516。
在步骤516中，可进行帧擦除处理和/或FCB增益降低和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤518。
在步骤520中，对1型帧，校验前面的帧，以测定该帧是否为1/8速率帧或1/4速率帧。如果前面的帧不是1/8速率帧或1/4速率帧，表示合法速率变换，控制流进行到全帧解码继续的步骤526。如果前面的帧是1/8速率帧或1/4速率帧，表示非法速率变换，控制流进行到步骤522。
在步骤522中，可进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤524。
图6根据一实施例说明在用RDA标识为半帧速率的帧中检测速率误差的方法。在该领域的熟练技术人员会理解，图6所示的步骤的次序不受约束。通过省略所述步骤或重排所述步骤的次序可以方便地修改所述方法，而不背离所述实施例的范围。
在步骤602中，速率误差检测器输入由RDA测定为半速率帧的一数据帧。控制流进行到步骤604。
在步骤604中，对该帧进行帧类型的测试。如果该帧是0型帧，则控制流进行到步骤606。如果该帧是1型帧，则控制流进行到步骤614。
在步骤606中，对0型帧，为该帧建立FCB和LPC增益，并进行校验以测定该帧是否在阈值曲线下面。如果该帧在阈值曲线下面，控制流进行到解码继续的步骤610。如果该帧不在阈值曲线下面，则控制流进行到步骤608。
在步骤608中，可以进行帧擦除处理和/或FCB增益降低和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤612。
在步骤614中，对1型帧，校验前面帧，以测定该帧是否为1/8速率帧或1/4速率帧。如果前面帧不是1/8速率帧或1/4速率帧，则表示合法速率变换，控制流进行到半帧解码继续的步骤620。如果前面帧不是1/8速率帧或1/4速率帧，表示非法速率变换，控制流进行到步骤616。
在步骤616中，可进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤618。
图7根据一实施例说明在用RDA标识为1/4速率帧的帧中检测速率误差的一种方法。在该领域的熟练技术人员会理解，图7所示的步骤的次序不受约束。通过省略所述步骤或重排所述步骤的次序可以方便地修改所述方法，而不背离所述实施例的范围。
在步骤702中，速率误差检测器输入由RDA测定为1/4速率帧的一数据帧。控制流进行到步骤704。
在步骤704中，测试保留位或正常位来测定所收到的值是否等于编码器设置的固定值。如果该位不等于编码器设置的固定值，则表示帧速率误差，控制流进行到步骤706。否则，控制流进行到步骤710。
在步骤710中，可进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤708。
在步骤710中，使用二位模式来鉴别所选择的整形滤波器是否有效。如果该二位模式有效，则控制流进行到1/4速率解码继续的步骤716。如果该二位模式无效，则控制流进行到步骤712。
在步骤712中，进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤714。
图8根据一实施例说明在用RDA标识为1/8速率帧的帧中检测速率误差的一种方法。在该领域的熟练技术人员会理解，图8所示的步骤的次序不受约。通过省略所述步骤或重排所述步骤的次序可以方便地修改所述方法，而不背离所述实施例的范围。
在步骤802中，速率误差检测器输入由RDA测定为1/8速率帧的一数据帧。控制流进行到步骤804。
在步骤804中，校验前面帧，以测定该帧是否为全速率帧。如果前面帧不是全速率帧，则表示合法速率变换，控制流进行到步骤810。如果前面帧不是全速率帧，则表示非法速率变换，控制流进行到步骤806。
在步骤806中，进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤808。
在步骤810中，校验前面帧，以测定该帧是否为1/4速率帧、半速率帧或全速率帧。如果前面帧是1/4速率帧、半速率帧或全速率帧，表示可能为非法速率变换，控制流去到步骤820。如果前面帧不是1/4速率帧、半速率帧或全速率帧，则表示合法1/8速率变换，控制流进行到步骤812。
在步骤812中，把1/8速率激励增益与最大阈值相比较。如果1/8速率激励增益小于阈值，则控制流进行到1/8速率解码继续的步骤818。如果1/8激励增益大于阈值，则表示速率误差，控制流进行到步骤814。
在步骤814中，进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤816。
在步骤820中，校验第前第二帧，以测定该帧是否为1/8速率帧。如果前第二帧不是1/8速率帧，则表示合法速率变换，控制流进行到步骤826。如果前面帧是1/8速率帧，则表示非法速率变换，控制流进行到步骤822。
在步骤822中，可以进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤824。
在步骤826中，校验前面帧，以测定该帧是否为半速率1型帧或全速率1型帧。如果前面帧不是半速率1型帧或全速率1型帧，则表示合法速率变换，控制流进行到步骤832。如果前面帧是半速率1型帧或全速率1型帧，则表示非法速率变换，控制流进行到步骤828。
在步骤828中，可以进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤830。
在步骤832中，把1/8速率激励增益与最大阈值相比较。如果1/8速率激励增益小于阈值，则控制流进行到1/8速率解码继续的步骤838。如果1/8激励增益大于阈值，则表示速率误差换，控制流进行到步骤834。
在步骤834中，可以进行帧擦除处理和/或存储器状态重新设置处理。控制流进行到解码继续的步骤836。
图9表示归一化FCB增益和LP预测增益之间关系的散射曲线。实线曲线下面的圆圈由清楚的语音产生，实线上面的星号对应由RDA造成的不可接受的尖叫声。该实线曲线代表阈值曲线，它把良好语音区域与不可接受的尖叫声或其它人为产物相分离。此阈值能方便地用参数方式表示，并输入到速率误差检测器。
至此，已介绍了一种新颖的和改进的可变速率接收机中速率误差的检测方法和设备。在本领域的那些熟练的技术人员会理解，本文所述实施例中各种例示的逻辑框图、模块、电路和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或二者结合来实现。各种例示的部件、框图、模块、电路和步骤一般都以它们的功能来说明的。该功能以硬件还是软件实现，取决于对整个系统的特定的应用和设计的制约。熟练的技术人员承认硬件和软件在这些情况下的互换性以及如何最佳实现每个特定应用的所述功能。作为例子，可以用数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑电路、分立硬件组件如寄存器和FIFO、执行一组固件指令的处理器、任何普通可编程软件模块和处理器或它们的任何组合来实施本文所述实施例中各种例示的逻辑框图、模块、电路和算法步骤。处理器可以是微处理器，但作为另一种选择，可以是任何普通的处理器，控制器，微控制器或状态机。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、寄存器、硬磁盘、可换磁盘、CD-ROM或已有技术中任何其它形式存储媒体中。那些本领域的熟练技术人员会进一步理解，上述整个说明中给出的数据、指令、命令、信息、信号、位、码元和芯片是用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或它们的任意组合来展示。
所提供的对最佳实施例的上述说明使得本领域的任何技术人员可制造或使用所揭示的实施例。这些实施例的各种修改对本领域的熟练的技术人员是显而易见的，本文所定义的总原理不需创造能力就可应用于其它实施例。因此，所揭示的实施例并不局限于本文所示的实施例，而是与本文所述的原理和新颖特点相符的最大范围完全一致。
Claims (38)
1.一种检测可变速率接收机中速率误差的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收编码语音信号；
对该语音信号执行速率测定算法以提供编码速率；
检测所提供速率中的误差，它包括：根据语音分类和对话语音的语音特点的信息，建立语音连续帧非法速率变换的集合；以及测定非法速率变换的出现。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括全速率帧，后再跟随1/8速率帧。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括全速率1型帧，后再跟随1/8速率帧。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括半速率1型帧，后再跟随1/8速率帧。
5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/4速率帧，后再跟随全速率1型帧。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/4速率帧，后再跟随半速率1型帧。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/8速率帧，后再跟随全速率1型帧。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/8速率帧，后再跟随半速率1型帧。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/8速率帧，后再跟随1/4速率帧，其后再跟随1/8速率帧。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/8速率帧，后再跟随半速率帧，其后再跟随1/8速率帧。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非法速率变换的集合包括1/8速率帧，后再跟随全速率帧，其后再跟随1/8速率帧。
12.一种检测可变速率接收机中速率误差的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收编码语音信号；
对该语音信号执行速率测定算法以提供编码速率；
检测所提供速率中的误差，它包括：分析固定代码簿增益与线性预测编码预测增益之间关系，建立阈值曲线，确认相对于阈值曲线所接收的语音。
13.如权利要求1和12任一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括通过存储器状态重置处理，有感知地减缓检测到的速率误差的影响。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，存储器状态重置处理包括用零重写存储器值。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，存储器状态重置处理包括用初始化值重写存储器值。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，对于固定代码簿增益在位移平均向量量化器存储器上执行存储器状态重置处理。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在激励存储器上执行存储器状态重置处理。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在LPC合成存储器上执行存储器状态重置处理。
19.如权利要求13所述的检测方法，其特征在于，在后滤波器合成存储器上执行存储器状态重置处理。
20.一种检测可变速率接收机中速率误差的系统，其特征在于，所述的误差检测系统包括：
接收编码语音信号的装置；
对该语音信号执行速率测定算法来提供编码速率的装置；以及
检测所提供速率中的误差的装置，它包括：根据语音分类和对话语音的语音特点的信息，建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置；以及测定非法速率变换的出现的装置。
21.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为全速率帧，后再跟随的1/8速率帧建立非法速率变换的装置。
22.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为全速率1型帧，后再跟随的1/8速率帧建立非法速率变换的装置。
23.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为半速率1型帧，后再跟随的1/8速率帧建立非法速率变换的装置。
24.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/4速率帧，后再跟随的全速率1型帧建立非法速率变换的装置。
25.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/4速率帧，后再跟随的半速率1型帧建立非法速率变换的装置。
26.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/8速率帧，后再跟随的全速率1型帧建立非法速率变换的装置。
27.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/8速率帧，后再跟随的半速率1型帧建立非法速率变换的装置。
28.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/8速率帧后再跟随1/4速率帧其后再跟随1/8速率帧建立非法速率变换的装置。
29.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/8速率帧后再跟随半速率帧其后再跟随1/8速率帧建立非法速率变换的装置。
30.如权利要求20所述的误差检测系统，其特征在于，所述建立语音连续帧非法速率变换的集合的装置包括为1/8速率帧后再跟随全速率帧其后再跟随1/8速率帧建立非法速率变换的装置。
31.一种检测可变速率接收机中速率误差的系统，其特征在于，所述的误差检测系统包括：
接收编码语音信号的装置；
对该语音信号执行速率测定算法以提供编码速率的装置；以及
检测所提供速率中的误差的装置，它包括：分析固定代码簿增益与线性预测编码预测增益之间关系，建立阈值曲线的装置；以及相对于阈值曲线确认所接收的语音的装置。
32.如权利要求20和31任一所述的误差检测系统，其特征在于，所述系统进一步包括通过存储器状态重置处理，有感知地减缓检测到的速率误差的影响的存储器状态重置处理装置。
33.如权利要求32所述的误差检测系统，其特征在于，所述存储器状态重置处理装置包含用零重写存储器值的装置。
34.如权利要求32所述的误差检测系统，其特征在于，所述存储器状态重置处理装置包含用初始值重写存储器值的装置。
35.如权利要求32所述的误差检测系统，其特征在于，所述存储器状态重置处理装置包含对于固定代码簿增益在位移平均向量量化器存储器上执行存储器状态重置处理的装置。
36.如权利要求32所述的误差检测系统，其特征在于，所述存储器状态重置处理装置包含在激励存储器上执行存储器状态重置处理的装置。
37.如权利要求32所述的误差检测系统，其特征在于，所述存储器状态重置处理装置包含在LPC合成存储器上执行存储器状态重置处理的装置。
38.如权利要求32所述的误差检测系统，其特征在于，所述存储器状态重置处理装置包含在后滤波器合成存储器上执行存储器状态重置处理的装置。
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