DE3785573T2 - Verfahren und einrichtung zur digitalen uebertragung von sprachsignalen ueber einen funkkanal. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur digitalen Übertragung von Sprachsignalen über Funk.
• Übliche Übertragungen von Sprache über Funk erfolgen im allgemeinen durch analoge Frequenzmodulation (oder Phasenmodulation) mit geringem Modulationsgrad.
• Das Problem der Verschlüsselung der analogen Sprache mit hoher Sicherheit hat jedoch bis heute keine befriedigende Lösung gefunden, die Sprachübertragungen ohne Informationsverlust erlauben würde. Nur die Verfahren zur Digitalisierung der Sprache, wie sie beispielsweise in den Zeitschriftenartikeln IEEE Journal on Selected Areas in Communication, Vol. SAC-4, Nº 1, Januar 1986, Seiten 133 bis 141 sowie IEEE Transactions on Communications Vol. COM-30, Nº 4, April 1982, Seiten 663 bis 673 beschrieben wurden, ergeben eine qualitativ hochwertige Verschlüsselung der Sprache, aber dies erfordert digitale Funkübertragungen, deren Nachteil darin besteht, daß sie das Signalspektrum erweitern und dementsprechend den Schutz zwischen Kanälen verringern sowie eine Modulation mit einem möglichst schmalen Spektrum erfordern. Andererseits nimmt die Reichweite der Sender ab, wenn der Durchsatz an digitalisierten Sprachsignalen groß wird, beispielsweise 10 Kilobit/s, und man stellt eine deutliche Verschlechterung der Leistungen bezüglich einer vollständig analogen unverschlüsselten Lösung bei Schwunderscheinungen fest, wenn insbesondere Funkstrecken zwischen mobilen Sendern und Empfängern verwendet werden.
• Ziel der Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen. Hierzu ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur digitalen Übertragung von Sprachsignalen über Funk, wobei die Sprache auf der Sendeseite in Rahmen fester Dauer zerhackt wird, die unabhängig voneinander übertragen werden und wobei die Sprachsignale beim Empfang durch ein Synthesefilter wiederhergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rahmen ein erstes Feld mit Binärwörtern identischer Struktur zur Kodierung der Position und der Amplitude der das Synthesefilter anregenden Impulse, ein zweites Feld mit mindestens einem Binärwort zur Kodierung der Amplitude des dem Rahmen zugeordneten Bezugsimpulses und ein drittes Feld mit Binärwörtern zur Kodierung der Koeffizienten des Synthesefilters aufweist, wobei nur die die Bezugsamplitude und die Koeffizienten des Synthesefilters repräsentierenden Kodes im zweiten und dritten Feld von Fehlerkorrekturkodes begleitet sind, daß jedes Binärwort des ersten Felds durch ein Paritätsbit ergänzt wird und daß die unkorrekten Positions- und Amplitudenimpulse eines empfangenen Rahmens nicht berücksichtigt werden, wenn die Anzahl der als falsch erkannten Paritätsbits höchstens eine vorbestimmte Zahl K&sub1; ist.
• Der Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß sie eine deutliche Vergrößerung der akzeptierbaren maximalen Fehlerwahrscheinlichkeit bei unempfindlichen Parametern der zu übertragenden Signale erlaubt, während die Fehlerwahrscheinlichkeit in den kritischen Bereichen der zu übertragenden Signale deutlich kleiner ist. Die Erfindung ermöglicht außerdem eine deutliche Erhöhung der geographischen Reichweite der Übertragungen im Vergleich zu den Übertragungen, in denen der beschränkende Faktor durch die Fehlerrate in den empfindlichen Feldern jedes übertragenen Rahmens gebildet wird.
• Andere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
• Figur 1 zeigt eine Tabelle eines Modulationsplans mit vier Zuständen, die für die Übertragung der digitalen Sprachsignale gemäß der Erfindung verwendet werden.
• Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Modulators.
• Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Demodulators.
• Gemäß der Erfindung wird die Sprache in digitale Rahmen fester Dauer segmentiert, beispielsweise 25 ms, die unabhängig voneinander übertragen werden. Jeder Rahmen wird in mehrere Felder aufgeteilt, deren jeweilige Empfindlichkeit gegenüber Übertragungsfehlern unterschiedlich ist, wobei die empfindlichsten Felder nur einen mäßigen Teil der Gesamtmenge von in einem Rahmen übertragenen Bits darstellen.
• Das Verfahren besteht darin, mit geringer Fehlerrate die kritischen Parameter des Rahmens zu übertragen, indem diese von Fehlerkorrekturkodes begleitet werden, um beim Empfang die Fehler erfassen und korrigieren zu können, während die nicht kritischen Parameter ohne weitere Sicherheitsmaßnahmen abgesehen von einer einfachen Fehlererfassung (Paritätsbit) übertragen werden. Weiter wird eine Strategie des Kampfs gegen die Übertragungsfehler angewandt, die sowohl der Struktur der Fehler (Fehlerpakete, die mit verhältnismäßig gleichmäßigen Abständen eintreffen) als auch den physikalischen Kennwerten des Ohrs der die beim Empfang wiederhergestellten Sprachnachrichten hörenden Personen angepaßt ist.
• Die synthetisierte Sprache ergibt sich beim Empfang am Ausgang eines digitalen Filters, Vorhersagefilter oder Synthesefilter genannt, dessen Eingang die Impulse des oben beschriebenen digitalen Rahmens empfängt. Für einen korrekten Betrieb des Synthesefilters ist der digitale Rahmen in drei Felder unterteilt:
• Das erste Feld besteht aus Binärwörtern gleicher Struktur, die sowohl die Position xi als auch die Amplitude yi der Impulse am Eingang des Synthesefilters verschlüsseln sollen. Dieses Feld bildet den unempfindlichen Teil des Rahmens, und die Wörter dieses Teils können eine verhältnismäßig große Fehlerrate vertragen, ohne daß die Verständlichkeit des wiederhergestellten Sprachsignals darunter allzusehr leidet.
• Das zweite Feld stellt die dem Rahmen zugeordnete Bezugsamplitude dar, die beispielsweise von der Amplitude des größten Impulses des Eingangssignals gebildet wird. Dieses Feld ist für Fehler sehr empfindlich und seine Veränderung kann zu erheblichen Fluktuationen des Pegels der synthetisierten Sprache führen, was die Verständlichkeit stören kann.
• Das dritte Feld enthält eine vorbestimmte Anzahl von Koeffizienten, beispielsweise 10 Koeffizienten, mit denen das Synthesefilter beschrieben werden kann. Diese Koeffizienten werden beispielsweise von den sogenannten PARCOR-Koeffizienten gebildet, deren Werte zwischen -1 und +1 liegen, um die Stabilität des Synthesefilters zu gewährleisten. Dieses Feld ist auch gegen Fehler empfindlich, da diese Fehler die Tonhöhe der wiederhergestellten Sprache oder auch die Wiedergabe der Vokale verändern können.
• Die Übertragung dieser verschiedenen Felder erfolgt über Funk mittels Frequenzmodulation auf folgende Weise:
• Für das erste Feld wird jedes Wort mit einem Paritätsbit ergänzt. Die sich ergebenden Bits werden paarweise zusammengefaßt zu sogenannten Dibits oder vierwertigen Symbolen und dann unter Verwendung einer Frequenzmodulation mit vier Zuständen übertragen, und zwar mittels progressiven Übergangs zwischen den aufeinanderfolgenden Zuständen, wie dies in der Tabelle der Figur 1 dargestellt ist. In dieser Tabelle sind die vier dargestellten Modulationszustände vier folgendermaßen definierten Frequenzen zugeordnet:
• Für ein Dibit (0, 0) überträgt der Modulator eine Frequenz F&sub0; = FC-3.ΔF/2, wobei FC die Mittelfrequenz der Übertragung und ΔF einen konstanten Frequenzhub bezeichnet.
• Für ein Dibit (0, 1) überträgt der Modulator die Frequenz F&sub1; = FC-ΔF/2;
• Für ein Dibit (1, 1) überträgt der Modulator die Frequenz F&sub2; = FC+ΔF/2.
• Für ein Dibit (1, 0) überträgt der Modulator die Frequenz F&sub3; = FC+3ΔF/2.
• Die Zuordnung zwischen den Dibits und den ausgesandten Frequenzen wird so definiert, daß nur ein Bit Unterschied zwischen den zwei benachbarten Frequenzen zugewiesenen Dibits existiert, wodurch die Fehlerrate beim Empfang verringert wird.
• Beim Empfang werden nach der Demodulation und der Entscheidung über die empfangene Dibits die Wörter und ihre Paritätsbits wiederhergestellt. Eine Verarbeitung der Fehler wird durchgeführt, und wenn höchstens eine beschränkte Anzahl von K&sub1; Paritätsbits falsch sind, dann werden die Impulse mit falschem Paritätsbit außer Acht gelassen. Man geht in diesem Stadium davon aus, daß die Fehlerrate gering ist und daß es günstiger ist, die gestörten Impulse zu löschen, die unter diesen Bedingungen als Rauschen zu werten sind.
• Wenn die Anzahl der falschen Paritätsbits zwischen den Zahlen K&sub1;+1 und K&sub2; liegt, dann werden alle Impulse berücksichtigt, einschließlich derer, deren Paritätsbit richtig ist. In diesem Fall geht man davon aus, daß selbst, wenn die synthetisierte Sprache einem starken Rauschen unterliegt, diese Sprache doch noch besser verständlich ist, als wenn die gestörten Impulse ausgelöscht würden.
• Wenn schließlich die Anzahl von falschen Paritätsbits zwischen den Zahlen K&sub2;+1 und K liegt, wobei K die Gesamtzahl der kodierten Impulse ist, dann läßt das Verfahren alle Impulse des laufenden Rahmens unberücksichtigt und verwendet als Eingang für das Synthesefilter den letzten Satz von Impulsen, der als korrekt erkannt worden war.
• Für das zweite Feld, das die Bezugsamplitude des Sprachsignals überträgt, werden die Bits um Redundanzbits, z.B. des Kodes BCH, ergänzt, um ein Kodewort zu bilden, das einen Fehler automatisch korrigiert und zwei Fehler erfaßt.
• Jedes der Bits des so gebildeten Worts wird in ein Dibit umgewandelt. Beispielsweise wird ein Bit des Werts 0 in ein Dibit (0, 0) umgewandelt, um gemäß der Tabelle aus Figur 1 eine Frequenz F&sub0; zur Aussendung zu bringen, und ein Bit des Werts 1 wird in ein Dibit (1, 0) umgewandelt, um wie vorher gemäß der Tabelle von Figur 1 eine Frequenz F&sub3; zur Aussendung zu bringen.
• Die Aussendung des zweiten Felds erfolgt genauso wie für das Feld 1. Beim Empfang werden jedoch die Frequenzen F&sub0; und F&sub1; als äquivalent betrachtet, da sie einem Bit 0 für das betreffende Feld entsprechen. Gleiches gilt für die Frequenzen F&sub2; und F&sub3;, die einem Bit des Werts 1 entsprechen.
• Diese Vorgehensweise erlaubt es, die Fehlerwahrscheinlichkeit beim Empfang deutlich zu verringern, da die Umwandlung eines Bits 1 in ein Bit 0 oder umgekehrt bedeutet, daß die beiden äußersten verwendeten Frequenzen vertauscht würden, was für einen gegebenen Signal/Rauschabstand sehr viel seltener als die Möglichkeit einer Vertauschung zweier benachbarter Frequenzen ist. Dadurch wird aber der Datendurchsatz um einen Faktor 2 verringert, da ein Symbol nur noch ein Informationsbit überträgt verglichen mit zwei Bits im vorhergehenden Fall. Mit anderen Worten nimmt der Binärdurchsatz pro Sekunde ab, wenn der Durchsatz des Kanals gemessen im Symbolen pro Sekunde unverändert bleibt. Die Verringerung des Nutzdurchsatzes führt zu einer geringfügig kleineren Anzahl von Impulsen im Vergleich zum Ausgangssystem, aber dies hat wenig Konsequenzen bezüglich der Qualität der synthetisierten Sprache im Vergleich mit den durch die vorgeschlagene Lösung erzielten Verbesserungen.
• Auf der Empfangsseite können sich drei Fälle ergeben, je nachdem, ob überhaupt kein Fehler erfaßt wird, ob ein einziger Fehler erfaßt wird oder ob eine nicht korrigierte Fehlerkonfiguration erfaßt wird. Im ersten Fall ist überhaupt nichts zu unternehmen. Im zweiten Fall, in dem ein einziger Fehler erfaßt wurde, wird der Fehler natürlich korrigiert. Schließlich wird im dritten Fall, der meist dem Fall entspricht, in dem mindestens zwei Fehler erfaßt wurden, die kodierte Amplitude als ungültig erklärt und durch die letzte als gültig erkannte Amplitude ersetzt, die einen Faktor kleiner als 1 besitzt, da man in diesem letzteren Fall davon ausgehen kann, daß der Rahmen vermutlich gestört war und somit besser gedämpft werden sollte.
• Das dritte Feld, das die Koeffizienten des Synthesefilters enthält, wird von einer verhältnismäßig großen Anzahl von Bits gebildet. Beispielsweise kann dieses Feld 40 Bits zur Verschlüsselung von 10 Koeffizienten enthalten. Die Anzahl von jedem der Koeffizienten zugewiesenen Bits nimmt mit dem Rang ab, und für einen gegebenen Koeffizienten hängt die Wirkung eines Fehlers auf ein Bit von der Gewichtung des betrachteten Bits ab. Da es schwer ist, durch einfache Korrekturkodes Wörter mit einer großen Anzahl von Bits zu schützen, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die Bits geringer Wichtung der Koeffizienten genauso zu übertragen wie die des ersten Felds, d.h. mit zwei Bits pro Symbol, und die Bits hoher Wichtung der Koeffizienten in einem einzigen Wort, das durch Redundanzbits z.B. vom Typ BCH ergänzt wurde, um einen Kode zu bilden, der die Korrektur eines Fehlers und die Erfassung zweier Fehler in diesem Wort erlaubt. Dieses Wort wird dann nach demselben Verfahren wie das zweite Feld des Rahmens, d.h. mit einem Bit pro Symbol übertragen.
• Beim Empfang wird eine entsprechende Strategie wie die im zweiten Feld verwendete angewandt:
• - Wenn gar kein Fehler in den Bits hoher Wichtung erfaßt wurde, dann werden die durch die Bits hoher Wichtung und geringer Wichtung des Worts definierten Koeffizienten so verwendet, wie sie empfangen wurden;
• - wenn dagegen ein Fehler erfaßt wurde, dann wird der Fehler korrigiert und die korrigierten Bits großer Wichtung sowie die Bits geringer Wichtung werden für die Koeffizienten des Synthesefilters verwendet;
• - wenn schließlich eine Fehlerkonfiguration so gestaltet ist, daß das dritte Feld nicht korrigierbar ist, dann wird die Gesamtheit der im dritten Feld übertragenen Koeffizienten als ungültig erklärt und das Verfahren bezeichnet dann das als gültig erkannte Paket von vorher empfangenen Koeffizienten, das verwendet werden kann. In diesem Fall geht man natürlich implizit von der Voraussetzung aus, daß die Variationen in der Tonhöhe der Sprache verhältnismäßig langsam verlaufen (was in der Praxis zutrifft) und daß der Ersatz eines Koeffizientensatzes durch einen entsprechenden Satz des vorhergehenden Rahmens nicht oder kaum auffällt.
• Eine Übertragungsvorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren anwendet, ist in Figur 2 dargestellt. Diese Vorrichtung wird von einem Mikrophon 1 gespeist und enthält einen Analog-Digital-Wandler 2, eine LPC-Analysator 3, einen Quantifizierkreis 4, die in dieser Reihenfolge in Serie an den Eingang eines Sprachsynthesegeräts 5 gekoppelt sind. Dieses Gerät ist von einer unterbrochenen Linie umrahmt und enthält in bekannter Weise ein Synthesefilter 6 (das ggf. in bekannter Weise von einem nicht rekursiven Transversalfilter gebildet wird), einen Multiplizierkreis 7 und einen Impulsgenerator 8. Der Ausgang des Synthesefilters 6 ist an den Eingang "-" eines Subtrahierglieds 9 gekoppelt, dessen positiver Eingang an den Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 2 angeschlossen ist. Die Übertragungsvorrichtung enthält weiter ein Rauschwichtungsfilter 10 (ggf. in bekannter Weise aus einem nicht rekursiven Transversalfilter bestehend), das zwischen den Ausgang des Subtrahierglieds 9 und einen Eingang eines Kreises 11 zur Minimisierung des gewichteten Fehlers gekoppelt ist. Dieser Kreis ist einerseits an einen Eingang des Impulsgenerators 8 und andererseits an die Eingänge von zwei Quantifizierkreisen 12 und 13 gekoppelt. Die Quantifizierkreise 12 und 13 sind an einen Paritätskodierer 14 bzw. einen Kodierer 15 für die zur automatischen Fehlerkorrektur erforderlichen Redundanzbits angeschlossen. Die Übertragungsvorrichtung enthält einen zweiten Kodierer 16 für die zur Fehlerkorrektur erforderlichen Redundanzbits, der an den Ausgang des Quantifizierkreises 4 gekoppelt ist, und einen Multiplexer 17. Der Multiplexer 17 überträgt auf einem Kanal 19 über einen Vierfrequenzmodulator 18 die vom Paritätskodierer 14, vom Kodierer 15 bzw. vom Kodierer 16 übertragenen Informationen.
• Der Betrieb der Übertragungsvorrichtung wird nun beschrieben. Die Sprachsignale, die vom Mikrophon kommen, werden an den Eingang des Analog-Digital-Wandlers 2 angelegt und dort in digitale Tastproben umgewandelt, die an den Eingang des Spektralanalysators 3 bzw. an den positiven Eingang des Subtrahierglieds 9 angelegt werden. Der Analysator 3 führt in bekannter Weise eine LPC-Analyse (aus dem Englischen "linear productive coding") der vom Analog-Digital-Wandler 2 gelieferten Signale durch, und die erhaltenen Tastproben gelangen an den Eingang des Quantifizierers 4, der die Koeffizienten Ki an die Koeffizienteneingänge des Synthesefilters 6 anlegt. Die Bits höchster Wichtung der Koeffizienten Ki werden an den Eingang des Fehlerkorrekturkreises 16 angelegt, der ihnen Redundanzbits beifügt, und die Einheit aus den Bits hoher Wichtung und den Bits geringer Wichtung, denen Redundanzbits beigefügt sind, wird an einen ersten Eingang des Multiplexers 17 angelegt. Die Kodewörter Yi, die die Eingangsimpulse des Synthesefilters bilden, werden an das Synthesefilter 6 über den Impulsgenerator 8 angelegt. Die so erhaltenen Impulse gelangen an einen ersten Operandeneingang des Multiplizierkreises 7. Die Impulsamplitude mit größtem Wert wird in bekannter Weise vom Kreis 11 zur Minimisierung des gewichteten Fehlers erfaßt und vom Quantifizierkreis 13 quantifiziert, ehe sie an den zweiten Operandeneingang des Multiplizierkreises 7 gelangt. Das Ergebnis der Multiplikation wird an den Eingang des Synthesefilters 6 angelegt, das an seinem Ausgang ein synthetisiertes Sprachsignal liefert. Das synthetisierte Sprachsignal wird an den Eingang "-" des Subtrahierglieds 9 angelegt, um von dem vom Analog-Digital-Wandler 2 gelieferten getasteten Sprachsignal abgezogen zu werden. Das Ergebnis dieser Subtraktion stellt das Quantifizierrauschen dar, das von der Synthesekette erzeugt wird, und dieses Rauschen wird an den Eingang des Rauschwichtungsfilters 10 angelegt, um mit den vom Quantifizierkreis 4 gelieferten Koeffizienten Ki gewichtet zu werden. Das am Ausgang des Filters 10 erhaltene gewichtete Rauschen gelangt an den Kreis 11 zur Minimisierung des gewichteten Fehlers, der durch die so gebildete Regelschleife die Amplitude Yj und die Lage Xj der Impulse so anpaßt, daß der erhaltene gewichtete Fehler einen Mindestwert annimmt. Die Amplitude Yi der Impulse und ihre Lage Xi gelangen auch an den Quantifizierkreis 12, und die erhaltenen Binärwörter werden je in bekannter Weise mit einem Paritätsbit vom Prioritätskodierer 14 versehen, ehe sie an den zweiten Eingang des Multiplexers 17 gelangen. Der Kreis zur Minimisierung der gewichteten Fehler ermittelt auch in bekannter Weise die größte Amplitude der erhaltenen Impulse Yi, die den Wert g des an den Eingang des Quantifizierkreises 13 angelegten Verstärkungsgrads bildet. Die am Ausgang des Quantifizierkreises 13 erhaltenen Binärwörter werden einerseits an den Eingang des Multiplizierkreises 7 und andererseits an den Kodierer 15 angelegt, der in bekannter Weise die Fehlerkorrekturbits, z.B. vom BCH-Typ, hinzufügt, um das zweite oben beschriebene Feld zu bilden, und das so erhaltene Binärwort wird an den dritten Eingang des Multiplexers 17 angelegt.
• Die Empfangsvorrichtung ist in Figur 3 dargestellt. Sie enthält einen Demodulator 20, einen Demultiplexer 21, einen Fehlerdetektor 22, einen ersten Kreis 23 zur Erfassung und Korrektur von Fehlern und einen zweiten Kreis 24 zur Erfassung und Korrektur von Fehlern. Weiter enthält die Vorrichtung eine mikroprogrammierte Entscheidungslogik 25, bestehend aus einem Mikroprozessor oder irgendeinem äquivalenten Gerät, einen Koeffizientengenerator 26 und eine Impulsgenerator 27. Die beiden Generatoren 26 und 27 sind mit einem Sprachsynthetisierer 28 gekoppelt, der von einer gestrichelten Linie eingerahmt ist und von einem Synthesefilter 29, einem Multiplizierkreis 30 und einem Digital-Analog-Wandler 31 gebildet wird. Der Ausgang des Digital-Analog-Wandlers 31 ist an einen Sprachtransduktor 32 vom Lautsprechertyp oder jedem ähnlichen Typ gekoppelt, der in der Lage ist, die Sprache wiederherzustellen. Ein Speicher 33 speichert die von den Detektoren 23 und 24 gelieferten Tastproben. Das Lesen und Schreiben des Speichers 23 erfolgt in bekannter Weise durch ein Steuerorgan 34.
• Dabei ergibt sich folgende Betriebsweise: Der von den drei oben beschriebenen Feldern gebildete Rahmen wird vom Demodulator 20 demoduliert, und die Bits gelangen zum Demultiplexer 21. Das erste Feld, bestehend aus den Sprachtastproben Xi, Yi wird an den Fehlerdetektor 22, das zweite Feld bestehend aus den Koeffizienten Ki des Synthesefilters wird an den Kreis 23 zur Erfassung der Korrektur von Fehlern und das dritten Feld, das die Bezugsamplitude liefert, wird an den Kreis 24 zur Erfassung und Korrektur von Fehlern angelegt. Die Tastproben Xi und Yi gelangen an den Impulsgenerator 27 unter Steuerung durch die mikroprogrammierte Entscheidungslogik 25, die nach dem oben beschriebenen Verfahren vorgeht. Wenn höchstens K&sub1; vom Fehlerdetektor 22 überprüfte Paritätsbits falsch sind, dann werden die Impulse mit falschem Paritätsbit nicht übertragen. Wenn die Anzahl von falschen Paritätsbits zwischen den Zahlenwerten K&sub1;+1 und K&sub2; liegt, dann werden alle Impulse einschließlich derer, deren Parität als falsch erkannt wurde, an den Eingang des Impulsgenerators 27 angelegt, da selbst, wenn die synthetisierte Sprache in diesem Fall stark verrauscht ist, diese trotzdem noch besser verständlich ist, als wenn die gestörten Impulse ausgelöscht würden. Wenn schließlich die Anzahl von falschen Paritätsbits zwischen den beiden Zahlenwerten K&sub2;+1 und K liegt, wobei K die Gesamtzahl von kodierten Impulsen darstellt, dann werden die Impulse des laufenden Rahmens als ungültig betrachtet, und der Impulsgenerator 27 sucht im Speicher 33 die Impulse des vorhergehenden Rahmens. Der Koeffizientengenerator 26 reagiert abhängig von den von dem Kreis 23 zur Erfassung und Korrektur von Fehlern gelieferten Ergebnissen. Wenn gar kein Fehler in den Bits hoher Wichtung erfaßt wurde, dann werden die Koeffizienten unverändert verwendet und an den Eingang des Synthesefilters 29 übertragen. Wenn dagegen ein Fehler erfaßt wurde, dann wird dieser korrigiert und die korrigierten Bits hoher Wichtung werden mit den unveränderten Bits geringer Wichtung verwendet, worauf das Ganze wie vorher an das Synthesefilter 29 übertragen wird. Wenn dagegen eine nicht korrigierbare Fehlerkonfiguration erfaßt wurde, dann erklärt der Fehlerdetektor 23 das Koeffizientenpaket als ungültig und sucht das letzte als gültig erkannte Koeffizientenpaket im Speicher 33. Schließlich überträgt der Kreis 24 zur Erfassung und Korrektur von Fehlern die Bezugsamplitude an den Multiplizierkreis 30 jeweils, wenn kein Fehler erfaßt wurde oder nach Korrektur eines einzigen Fehlers. Wenn eine nicht korrigierbare Fehlerkonfiguration erfaßt wurde, dann wird wie vorher die kodierte Amplitude als ungültig erklärt und durch die letzte als gültig erkannte Amplitude im Speicher ersetzt, nach der Multiplikation mit einem Faktor kleiner oder gleich 1.

Claims (8)

1. Verfahren zur digitalen Übertragung von Sprachsignalen über Funk, wobei die Sprache auf der Sendeseite in Rahmen fester Dauer zerhackt wird, die unabhängig voneinander übertragen werden und wobei die Sprachsignale beim Empfang durch ein Synthesefilter (29) wiederhergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rahmen ein erstes Feld mit Binärwörtern identischer Struktur zur Kodierung der Position und der Amplitude der das Synthesefilter anregenden Impulse, ein zweites Feld mit mindestens einem Binärwort zur Kodierung der Amplitude des dem Rahmen zugeordneten Bezugsimpulses und ein drittes Feld mit Binärwörtern zur Kodierung der Koeffizienten des Synthesefilters aufweist, wobei nur die die Bezugsamplitude und die Koeffizienten des Synthesefilters repräsentierenden Kodes im zweiten und dritten Feld von Fehlerkorrekturkodes (15, 16) begleitet sind, daß jedes Binärwort des ersten Felds durch ein Paritätsbit (14) ergänzt wird und daß die unkorrekten Positions- und Amplitudenimpulse eines empfangenen Rahmens nicht berücksichtigt werden, wenn die Anzahl der als falsch erkannten Paritätsbits höchstens eine vorbestimmte Zahl K&sub1; ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle kodierten Impulse eines empfangenen Rahmens berücksichtigt werden, wenn die Anzahl von falschen Paritätsbits zwischen zwei vorbestimmten Werten K&sub1; + 1 und K&sub2; liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position und Amplitude der empfangene Impulse eines Rahmens nicht berücksichtigt werden und durch die Impulse eines vorhergehenden Rahmens ersetzt werden, wenn die Anzahl von falschen Paritätsbits zwischen zwei vorbestimmten Werten K&sub2; + 1 und K liegt, wobei K die Gesamtzahl der kodierten Impulse ist.

4. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bits der Kodeworte des ersten Feldes zu Paaren von Bits zusammengefaßt sind, denen je eine von vier verschiedenen Modulationsfrequenzen zugeordnet ist.

5. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bits des zweiten und dritten Felds unter Verwendung der beiden Modulationsfrequenzen übertragen werden, deren Frequenzabstand unter den vier Frequenzen der größte ist.

6. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rahmen eine Dauer von 25 ms besitzt.

7. Vorrichtung zur digitalen Übertragung von Sprachsignalen per Funk, wobei auf der Sendeseite ein Analog-Digital-Wandler (2) zur Umwandlung der Sprachsignale in digitale Signale, ein Synthesefilter (6), das mit dem Ausgang des Analog-Digital- Wandlers (2) über einen Quantifizierkreis der Koeffizienten des Synthesefilters gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite weiter ein Kreis (11) zur Minimisierung des gewichteten Fehlers vorgesehen ist, um Tastprobenwerte an den Eingang des Synthesefilters abhängig von den Abständen zwischen den vom Ausgang des Synthesefilters gelieferten Signalen und den am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (2) gelieferten Signalen anzulegen und um den Wert der Bezugstastprobe zu erfassen, und daß weiter ein Multiplexerkreis (17) vorgesehen ist, der mit dem Analog-Digital-Wandlerkreis (2) und mit dem Kreis zur Minimisierung des gewichteten Fehlers (11) über Quantifizierkreise (3, 13, 14) gekoppelt ist, um mit Hilfe eines Modulators (19) digitale Rahmen, die je aus einem ersten Feld zur Kodierung der Position und der Amplitude der Impulse zur Anregung des Synthesefilters, einem zweiten Feld zur Kodierung der Amplitude des dem Rahmen zugeordneten Bezugsimpulses und einem dritten Feld zusammengesetzt sind, das Binärwörter zur Kodierung der Koeffizienten des Synthesefilters enthält, wobei der Multiplexerkreis (17) mit den Quantifizierkreisen der Tastproben des zweiten und des dritten Feldes über fehlerkorrigierende Redundanzbitkodierer der im zweiten und im dritten Feld enthaltenen Binärwörter gekoppelt ist, um sie während der Übertragung nur dem zweiten und dritten Feld zuzuordnen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrem Empfangsteil einen Demodulator (20), der an einen Sprachsynthetisierer (28) über Verteilmittel (21) und Fehlerkorrekturkreise (23, 24) für die Felder jedes empfangene Rahmens gekoppelt ist, und daß weiter ein Speicher (33) zur Speicherung jedes empfangenen Feldes vorgesehen ist.