RU2343563C1 - Way of transfer and reception of coded voice signals - Google Patents

Way of transfer and reception of coded voice signals Download PDF

Info

Publication number
RU2343563C1
RU2343563C1 RU2007118770/09A RU2007118770A RU2343563C1 RU 2343563 C1 RU2343563 C1 RU 2343563C1 RU 2007118770/09 A RU2007118770/09 A RU 2007118770/09A RU 2007118770 A RU2007118770 A RU 2007118770A RU 2343563 C1 RU2343563 C1 RU 2343563C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amplitudes
samples
phases
harmonics
amplitude
Prior art date
Application number
RU2007118770/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Степанович Волков (RU)
Александр Степанович Волков
до Владимир Владимирович Кол (RU)
Владимир Владимирович Колядо
Юрий Васильевич Сулимов (RU)
Юрий Васильевич Сулимов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "ПЕНЗЕНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГУП "ПНИЭИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "ПЕНЗЕНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГУП "ПНИЭИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "ПЕНЗЕНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГУП "ПНИЭИ")
Priority to RU2007118770/09A priority Critical patent/RU2343563C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343563C1 publication Critical patent/RU2343563C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics, communication.
SUBSTANCE: invention relates to conversion and transfer of voice signals and can be used for transfer of coded speech over voice-frequency channels. For this, relative quantity of transmitted amplitudes and phases is redistributed so as to reduce an amplitude share and allow reducing the quantity of transmitted signals and, at a time, maintaining a qualitative restoration of speech. Note also that excessive noise-immune encoding of confidential amplitudes is spaced over various harmonics in transmission and aforesaid amplitudes are noise-immune decoded in reception to increase the level of transmitted signals and to reduce duplication of errors in sequences of amplitudes. On the transmitting side, the voice signal is, first, subjected to quadrature modulation and, prior to its encoding, it is subjected to uniform decimation over, at least, two voice-signal amplitude count-downs. Now, a reference amplitude of the magnitude subject to encoding is added to every encoded amplitude, both amplitude magnitudes being transmitted into the channel by two harmonics as a part of total signal shaped allowing for all amplitudes and encoded phases. On the reception side, the levels of every pair of received harmonics are corrected by comparing the sum of encoded and reference amplitudes with the fixed-threshold. Also, harmonic amplitudes are normalised and target amplitude corrected magnitude is computed. After decoding amplitudes and phases and prior to forming low-frequency quadrature components and to voice-signal time representation, decoded amplitudes are computed by interpolation between adjacent count-downs and computed count-downs are between aforesaid amplitudes.
EFFECT: higher noise immunity of transmission and quality of voice signals without expansion of channel signal range.
6 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к преобразованию и передаче речевых сигналов. Его использование для передачи закодированной речи по каналам тональной частоты позволяет обеспечить технический результат в виде повышения помехоустойчивости и качества речевых сигналов.The invention relates to the conversion and transmission of speech signals. Its use for transmitting encoded speech over tonal frequency channels allows providing a technical result in the form of increased noise immunity and quality of speech signals.

Известные методы стойкого засекречивания речевого сигнала основаны на преобразовании его в цифровую форму с последующим наложением на цифровой сигнал псевдослучайной последовательности, вырабатываемой на приемной и передающей сторонах синхронизированными генераторами, использующими один и тот же криптографический ключ, неизвестный посторонним лицам [1].Known methods for secreting a speech signal in a secured manner are based on converting it into a digital form, followed by applying a pseudo-random sequence generated on the receiving and transmitting sides by synchronized generators using the same cryptographic key unknown to unauthorized persons [1].

Пропускная способность канала связи, необходимая для передачи в двоичной форме засекреченного речевого сигнала, в зависимости от требований к качеству речи, может составлять десятки кбит/с [2, с.112-113] и [3].The bandwidth of the communication channel necessary for the transmission of the secret speech signal in binary form, depending on the speech quality requirements, can be tens of kbit / s [2, pp. 112-113] and [3].

Для передачи цифровых засекреченных речевых сигналов по каналам тональной частоты (ТЧ) с шириной полосы пропускания 300-3400 Гц необходимо снижение скорости передачи за счет сжатия речевых сигналов, например, путем использования кодирования с линейным предсказанием и применения соответствующих модемов с цифровыми информационными входами-выходами.To transmit digital classified speech signals over tonal frequency (PM) channels with a bandwidth of 300-3400 Hz, it is necessary to reduce the transmission speed by compressing speech signals, for example, by using linear prediction coding and the use of corresponding modems with digital information inputs / outputs.

Для этих методов характерно резкое снижение разборчивости восстановленной речи из-за размножения ошибок, вплоть до потери связи, при ухудшении качества канала связи ниже порогового значения, что особенно заметно на коротковолновых радиоканалах с многолучевым распространением сигналов. Тем более, что в таких каналах ТЧ скорость передачи засекреченных речевых сигналов практически не выше 1200-2400 бит/С, что требует большей степени сжатия речевых сигналов по сравнению с передачей речи по проводным каналам.These methods are characterized by a sharp decrease in the intelligibility of restored speech due to propagation of errors, up to the loss of communication, with a deterioration in the quality of the communication channel below a threshold value, which is especially noticeable on short-wave radio channels with multipath signal propagation. Moreover, in such PM channels, the transmission speed of classified speech signals is practically no higher than 1200-2400 bit / C, which requires a greater degree of compression of speech signals compared with the transmission of speech over wire channels.

Указанный недостаток в меньшей степени свойственен способам, не использующим или использующим в малой степени сжатие речевого сигнала перед передачей его в канал связи. К такому классу технических решений относятся способы, описанные в патенте США №4179586 [4] и патенте РФ №2221284 [5]. Последний из них наиболее близок к предлагаемому способу и выбран вследствие этого в качестве прототипа.This drawback is less characteristic of methods that do not use or use to a small extent compression of the speech signal before transmitting it to the communication channel. This class of technical solutions includes the methods described in US patent No. 4179586 [4] and RF patent No. 2221284 [5]. The last of them is closest to the proposed method and is therefore selected as a prototype.

Передача речи по известному способу осуществляется после передачи в канал связи преамбулы, содержащей необходимую информацию для коррекции рабочих сигналов на приемной стороне и синхронизации шифраторов. На передающей стороне передаваемый аналоговый речевой сигнал преобразуют к цифровому виду методом аналого-цифрового преобразования (АЦП). Оцифрованный речевой сигнал подвергают полосовой фильтрации с выделением низкочастотных квадратурных составляющих. По этим составляющим формируют две временные последовательности из отсчетов амплитуд и фаз с числом М возможных значений фаз, равным степени числа 2. Затем путем прореживания отсчетов в указанных последовательностях приводят частоту следования отсчетов к значению, равному суммарной ширине спектра квадратурных составляющих.Voice transmission by a known method is carried out after transmission of a preamble to the communication channel containing the necessary information for correcting the working signals at the receiving side and synchronizing the encoders. On the transmitting side, the transmitted analog speech signal is converted to digital form by the method of analog-to-digital conversion (ADC). The digitized speech signal is subjected to bandpass filtering with the release of low-frequency quadrature components. Two time sequences are formed from these components from samples of amplitudes and phases with the number M of possible phase values equal to the power of number 2. Then, by thinning the samples in the indicated sequences, the repetition rate of the samples is brought to a value equal to the total spectrum width of the quadrature components.

Применяя операцию компрессии уменьшают уровни амплитуд до значений, меньших числа М на величину двойного защитного интервала, предназначенного для уменьшения размножения ошибок при дешифровании. Значения амплитуд с добавленным защитным интервалом и значения фаз засекречивают по модулю М. После чего осуществляют дифференциальное кодирование засекреченных значений амплитуд и фаз.Using the compression operation, the amplitude levels are reduced to values lower than the M number by the value of the double guard interval, designed to reduce the multiplication of errors during decryption. The values of the amplitudes with the added guard interval and the phase values are classified modulo M. Then, differential encoding of the secret values of the amplitudes and phases is carried out.

Для этого разбивают отсчеты засекреченных амплитуд и фаз отдельно на пакеты из N отсчетов в каждом пакете, запоминают каждый предыдущий пакет, а кодирование осуществляют путем сложения по модулю М соответствующих по порядку следования отсчетов из текущих и предыдущих пакетов.To do this, the samples of classified amplitudes and phases are divided separately into packets of N samples in each packet, each previous packet is stored, and coding is carried out by adding modulo M the corresponding samples from the current and previous packets in order of sequence.

Затем закодированные таким образом засекреченные значения амплитуд и фаз преобразуются с использованием обратного преобразования Фурье из частотной области во временную область в виде суммы N гармоник, размещаемых в полосе пропускания ТЧ канала связи. К временному потоку отсчетов присоединяют защитный временной интервал, совпадающий с начальной частью этого потока, образовав тем самым кадровый групповой сигнал с длительностью Т для передачи в канал связи, в частности, с использованием цифроаналогового преобразования (ЦАП).Then, the secret values of amplitudes and phases encoded in this way are converted using the inverse Fourier transform from the frequency domain to the time domain in the form of a sum of N harmonics placed in the passband of the PM communication channel. A protective time interval coinciding with the initial part of this stream is connected to the time stream of samples, thereby forming a frame group signal with a duration T for transmission to the communication channel, in particular, using digital-to-analog conversion (DAC).

На приемной стороне принимаемые из канала аналоговые сигналы преобразуют в последовательность цифровых сигналов. Эту последовательность, в свою очередь, преобразуют из временной области в частотную область. Для этого применяют прямое преобразование Фурье и вычисляют действительную и мнимую части принятого цифрового сигнала. Затем по этим частям определяют амплитуды и фазы гармоник принятого сигнала, осуществляют дифференциальное декодирование амплитуд и фаз сигналов и рассекречивание фаз и амплитуд с уменьшением значения последних на величину защитного интервала. После этого значения амплитуд экспандируют и вычисляют низкочастотные квадратурные составляющие рассекреченного сигнала путем умножения значений амплитуд на косинус и синус соответствующих фаз.On the receiving side, the analog signals received from the channel are converted into a sequence of digital signals. This sequence, in turn, is converted from the time domain to the frequency domain. For this, a direct Fourier transform is used and the real and imaginary parts of the received digital signal are calculated. Then, the amplitudes and phases of the harmonics of the received signal are determined from these parts, differential decoding of the amplitudes and phases of the signals, and declassification of the phases and amplitudes is carried out with a decrease in the value of the latter by the value of the guard interval. After that, the amplitudes are expanded and the low-frequency quadrature components of the declassified signal are calculated by multiplying the amplitudes by the cosine and sine of the corresponding phases.

Затем сигналы квадратурных составляющих подвергают низкочастотной интерполяции и переносят спектр интерполированных сигналов вверх на частоту, равную средней частоте полосы частот речевого сигнала на передаче. Путем сложения интерполированных сигналов из перенесенных по спектру квадратурных составляющих формируют единый временной поток цифрового речевого сигнала и преобразуют его перед выводом на телефон в аналоговый вид с помощью цифроаналогового преобразования. Способ-прототип обеспечивает передачу речевого сигнала с шириной полосы, равной N/T герц при значениях Т, выраженных в секундах.Then the signals of the quadrature components are subjected to low-frequency interpolation and the spectrum of the interpolated signals is transferred up to a frequency equal to the average frequency of the frequency band of the speech signal in transmission. By adding the interpolated signals from the quadrature components transferred over the spectrum, a single time stream of the digital speech signal is formed and converted to an analog form before being output to the telephone using digital-to-analog conversion. The prototype method provides the transmission of a speech signal with a bandwidth equal to N / T hertz at T values expressed in seconds.

Недостаток способа-прототипа заключается в существенном снижении помехоустойчивости приема при быстрых замираниях на каналах с многолучевым распространением сигналов. В этих условиях начинает заметно сказываться эффект размножения ошибок, присущий дифференциальному (разностному) кодированию-декодированию, особенно в последовательности амплитуд, несущих в себе энергетическую составляющую речевого сигнала. В самом деле, используемый в прототипе метод кодирования амплитуд хорошо компенсирует искажения при медленных изменениях амплитудных характеристик канала связи, характеризующихся небольшой разницей в величине искажений амплитуд в соседних кадрах, при этом уровень переданных амплитуд восстанавливается с малыми ошибками. При быстром же характере амплитудных искажений, когда разница в величине искажений амплитуд в соседних кадрах становится большой, проявляется эффект размножения ошибок при декодировании амплитуд, который еще более усиливается из-за аномальных ошибок, возникающих при рассекречивании искаженных амплитуд со значениями, близкими к нулю или модулю шифрования М.The disadvantage of the prototype method is to significantly reduce the noise immunity of reception during fast fading on channels with multipath propagation of signals. Under these conditions, the effect of error propagation inherent in differential (differential) encoding-decoding, especially in the sequence of amplitudes carrying the energy component of the speech signal, begins to noticeably affect. In fact, the amplitude coding method used in the prototype well compensates for distortions during slow changes in the amplitude characteristics of the communication channel, which are characterized by a small difference in the magnitude of the distortions of the amplitudes in adjacent frames, while the level of transmitted amplitudes is restored with small errors. With the rapid nature of amplitude distortions, when the difference in the magnitude of the distortions of the amplitudes in adjacent frames becomes large, the effect of error propagation when decoding the amplitudes is manifested, which is further amplified due to anomalous errors arising from the declassification of distorted amplitudes with values close to zero or the modulus encryption M.

Задачей предлагаемого способа является повышение помехоустойчивости и качества передачи засекреченных речевых сигналов при сохранении заданной полосы пропускания канала передачи.The objective of the proposed method is to increase the noise immunity and transmission quality of classified speech signals while maintaining a given bandwidth of the transmission channel.

Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в следующем.The technical result achieved by the proposed method is as follows.

Во-первых, в уменьшении количества передаваемых отсчетов засекреченных сигналов путем прореживания отсчетов речевых амплитуд и связанного с этим сокращения числа гармоник, используемых для передачи этих сигналов, при одновременном сохранении качества речи. Это обеспечивается изменением в передаваемой последовательности отсчетов соотношения между числом отсчетов амплитуд и числом отсчетов фаз и восстановлением на приеме равенства в этом соотношении путем интерполяции прореженных отсчетов амплитуд.Firstly, in reducing the number of transmitted samples of classified signals by thinning out samples of speech amplitudes and the associated reduction in the number of harmonics used to transmit these signals, while maintaining the quality of speech. This is ensured by a change in the transmitted sequence of samples of the ratio between the number of samples of amplitudes and the number of samples of phases and the restoration of the reception of equality in this ratio by interpolating decimated samples of amplitudes.

Во-вторых, в обеспечении помехоустойчивого кодирования отсчетов всех засекреченных амплитуд гармоник с присоединением к каждой засекреченной гармонике контрольных амплитудных отсчетов и передачей их вместо освободившихся гармоник в составе общего группового сигнала, а также помехоустойчивого декодирования без размножения ошибок каждой принятой пары отсчетов засекреченной и контрольной амплитуд гармоник.Secondly, in providing noise-resistant coding of samples of all classified harmonics amplitudes with the addition of control amplitude samples to each classified harmonic and transmitting them instead of freed harmonics as part of a common group signal, as well as noise-free decoding without multiplying errors of each received pair of samples of classified and control harmonics amplitudes .

Для достижения этого на передающей стороне после вычисления амплитуд и фаз речевого сигнала и перед их засекречиванием проводят равномерное прореживание отсчетов амплитуд речевого сигнала, по крайней мере, в два раза. Затем для каждого отсчета засекреченной амплитуды гармоники формируют контрольный амплитудный отсчет с величиной, равной дополнению величины засекреченной амплитуды до модуля засекречивания М, и оба значения амплитуд увеличивают на защитный интервал.To achieve this, on the transmitting side, after calculating the amplitudes and phases of the speech signal and before classifying them, uniform thinning of the samples of the amplitudes of the speech signal is carried out at least twice. Then, for each sample of the classified harmonic amplitude, a control amplitude sample is formed with a value equal to the addition of the value of the secret amplitude to the classification module M, and both amplitudes are increased by the guard interval.

После чего осуществляют преобразование засекреченных и контрольных амплитуд гармоник с таким же количеством разностных засекреченных фаз из частотной области во временную область с использованием обратного преобразования Фурье. В результате этого формируется групповой сигнал в виде суммы всех гармоник с амплитудами, соответствующими значениям засекреченных и контрольных амплитуд, и с начальными фазами, соответствующими засекреченным фазам, подготовленный для передачи в канал связи.After that, the conversion of classified and reference amplitudes of harmonics with the same number of differential classified phases from the frequency domain to the time domain is carried out using the inverse Fourier transform. As a result of this, a group signal is formed in the form of the sum of all harmonics with amplitudes corresponding to the values of classified and control amplitudes, and with initial phases corresponding to classified phases, prepared for transmission to the communication channel.

На приемной стороне после вычисления уровней амплитуд и значений фаз гармоник принятого сигнала осуществляют декодирование амплитуд каждой пары засекреченной и контрольной гармоник с формированием одной итоговой амплитуды. Декодирование состоит из корректировки уровней исходных амплитуд с использованием поправочного коэффициента, который вычисляется путем сравнения суммы этих амплитуд с фиксированным порогом. Значение итоговой амплитуды вычисляется как половина увеличенной на значение модуля М разности откорректированных значений амплитуд засекреченной и контрольной гармоник.On the receiving side, after calculating the amplitude levels and phase values of the harmonics of the received signal, the amplitudes of each pair of classified and control harmonics are decoded with the formation of one final amplitude. Decoding consists of adjusting the levels of the original amplitudes using a correction factor, which is calculated by comparing the sum of these amplitudes with a fixed threshold. The value of the final amplitude is calculated as half the difference of the corrected amplitudes of the classified and control harmonics increased by the value of the module M.

После рассекречивания восстановленных декодированием отсчетов амплитуд и фаз и до начала формирования отсчетов низкочастотных квадратурных составляющих и временного представления речевого сигнала осуществляют восстановление порядка следования фаз и амплитуд. Затем осуществляют вычисление значений прореженных на передаче отсчетов амплитуд путем их интерполяции по соседним отсчетам последовательности рассекреченных амплитуд и вставку между ними вычисленных отсчетов в последовательность интерполированных отсчетов.After declassification of the samples of amplitudes and phases restored by decoding, and before the formation of samples of low-frequency quadrature components and the temporary presentation of the speech signal, the order of phases and amplitudes is restored. Then, the values of the amplified samples thinned out by the transmission are calculated by interpolating them from the neighboring samples of the sequence of declassified amplitudes and inserting the calculated samples between them into the sequence of interpolated samples.

В предлагаемом способе, во-первых, нет размножения ошибок в амплитудах из одного кадра в другой из-за отсутствия связи между засекреченными амплитудами в соседних по времени кадрах, присущей способу-прототипу.In the proposed method, firstly, there is no propagation of errors in the amplitudes from one frame to another due to the lack of communication between the classified amplitudes in adjacent time frames inherent in the prototype method.

Во-вторых, значение каждой засекреченной амплитуды передается в канал двумя разными отсчетами и восстанавливается на приеме с использованием отсчетов двух принятых гармоник, основной и контрольной, а не одной гармоники, как в прототипе, что фактически увеличивает в 2 раза уровень принимаемого сигнала. При этом также обеспечивается компенсация изменения амплитуд при медленных и быстрых групповых замираниях сигналов.Secondly, the value of each classified amplitude is transmitted to the channel by two different samples and restored at the reception using samples of two received harmonics, the main and control, and not one harmonic, as in the prototype, which actually increases the received signal level by 2 times. It also provides compensation for changes in amplitudes during slow and fast group fading of signals.

Кроме указанных положительных эффектов предлагаемому способу свойственно также улучшение по сравнению с прототипом характеристик передаваемого в канал группового сигнала в части уменьшения его динамического диапазона и пик-фактора. Это обусловлено присущим введенному методу кодирования амплитуд гармоник постоянным уровнем сумм амплитуд каждой пары сопряженных по кодированию гармоник, равным величине М-1, увеличенной на двойной защитный интервал. В то время, как в прототипе засекреченные значения амплитуд всех N гармоник независимы друг от друга и сумма амплитуд двух любых гармоник может иметь до 2М различных значений. Уменьшение динамического диапазона снижает уровень нелинейных искажений в групповом сигнале из-за возможной обрезки пиковых всплесков сигналов в тракте передачи, особенно в передатчиках радиостанций, а также создает более стабильные условия для функционирования узлов автоматической регулировки уровней на приеме, что способствует повышению помехоустойчивости передачи засекреченных речевых сигналов.In addition to these positive effects, the proposed method is also characterized by an improvement in comparison with the prototype of the characteristics of the group signal transmitted to the channel in terms of reducing its dynamic range and peak factor. This is due to the constant level of the sums of the amplitudes of each pair of harmonics conjugated in coding, equal to the value of M-1, increased by a double guard interval, which is inherent in the introduced method of encoding harmonics of amplitudes. While in the prototype the classified values of the amplitudes of all N harmonics are independent of each other and the sum of the amplitudes of any two harmonics can have up to 2M different values. The decrease in the dynamic range reduces the level of nonlinear distortion in the group signal due to the possible trimming of the peak bursts of signals in the transmission path, especially in radio transmitters, and also creates more stable conditions for the operation of nodes for automatic level control at the reception, which helps to increase the noise immunity of the transmission of classified speech signals .

Рассматриваемый способ повышения помехоустойчивости передачи засекреченных речевых сигналов с сохранением заданной полосы пропускания канальных сигналов предусматривает уменьшение числа передаваемых отсчетов речевых сигналов, что должно было бы снизить разборчивость и качество восстанавливаемой на приеме речи.The considered method of increasing the noise immunity of the transmission of classified speech signals while maintaining a given bandwidth of channel signals involves reducing the number of transmitted samples of speech signals, which would reduce the intelligibility and quality of restored speech reception.

Однако практически предложенный способ сокращения и восстановления отсчетов речевых сигналов только в последовательности амплитуд без исключения отсчетов фаз не приводит в определенных условиях к снижению разборчивости и качества восстановленной речи по сравнению с прототипом.However, the practically proposed method for reducing and restoring samples of speech signals only in the sequence of amplitudes without exception of phase samples does not, under certain conditions, reduce the intelligibility and quality of the restored speech in comparison with the prototype.

Это объясняется тем, что высокочастотные быстро меняющиеся составляющие речевого сигнала сосредоточены в основном в последовательности фаз, число отсчетов в которой по предлагаемому способу сохраняется без изменений или даже увеличивается в зависимости от выбранного режима прореживания амплитуд. В то же время последовательность амплитуд, представляющих собой амплитудную огибающую входного сигнала, меняется значительно медленнее [6, с.55-59]. Поэтому она может до определенной степени прореживаться без потери качества ее восстановления на приеме методом интерполяции по соседним отсчетам.This is because the high-frequency rapidly changing components of the speech signal are concentrated mainly in the phase sequence, the number of samples in which according to the proposed method remains unchanged or even increases depending on the selected mode of decimation of amplitudes. At the same time, the sequence of amplitudes, which are the amplitude envelope of the input signal, changes much more slowly [6, p. 55-59]. Therefore, it can be thinned to a certain extent without loss of quality of its restoration at the reception by the method of interpolation from neighboring samples.

Если выбрать степень прореживания несколько больше двух (3 или 4), то в этом случае снижение точности восстановления амплитуд на качество речи в значительной степени будет компенсироваться (и даже с превышением потерь) за счет возможности передачи в каждом кадре большего числа отсчетов фаз, чем в способе-прототипе. Этот вариант за счет повышения частоты выборок фаз обеспечивает расширение полосы частот передаваемого речевого сигнала, что приводит к улучшению качества восстановленной речи по сравнению с прореживанием каждого второго отсчета.If we choose the degree of thinning slightly more than two (3 or 4), then in this case the decrease in the accuracy of restoration of amplitudes for speech quality will be largely compensated (and even with excess losses) due to the possibility of transmitting in each frame a larger number of phase readings than in prototype method. This option, by increasing the frequency of the phase samples, provides an extension of the frequency band of the transmitted speech signal, which leads to an improvement in the quality of the reconstructed speech compared to decimation of every second sample.

Покажем существующую зависимость между числом Lам передаваемых в кадре засекреченных амплитуд, числом Lфаз засекреченных фаз, числом N канальных гармоник и значением коэффициента прореживания К, которую необходимо учитывать при реализации рассматриваемого способа. Определяющим условием этой зависимости служит очевидное утверждение того, что общее количество L засекреченных амплитуд и фаз (L=Lам+Lфаз) в кадре не должно превышать значения N+N/2.Show an existing relationship between the number L s transmitted in the frame classified amplitudes number L classified phases phases, the number of harmonics N channel and the value K decimation factor which must be considered when implementing the subject method. The determining condition for this dependence is the obvious assertion that the total number L of secret amplitudes and phases (L = L am + L phases ) in the frame should not exceed the value N + N / 2.

Действительно, при наличии N канальных гармоник можно передать в каждом кадре с использованием только амплитуд гармоник не более N/2 засекреченных отсчетов, так как амплитуды остальных гармоник будут заняты отсчетами амплитуд контрольных гармоник, вычисляемых по указанным N/2 засекреченным отсчетам. Остальные N засекреченных отсчетов из общего количества L могут передаваться в виде начальных фаз всех N гармоник с амплитудами, соответствующими как засекреченным, так и контрольным амплитудам.Indeed, in the presence of N channel harmonics, it is possible to transmit in each frame using only the harmonics amplitudes no more than N / 2 classified samples, since the amplitudes of the remaining harmonics will be occupied by the samples of the amplitudes of the reference harmonics calculated from the indicated N / 2 classified samples. The remaining N classified samples from the total number L can be transmitted in the form of the initial phases of all N harmonics with amplitudes corresponding to both classified and control amplitudes.

Так как число фаз Lфаз в кадре до засекречивания равно числу непрореженных амплитуд, то число прореженных амплитуд, выдаваемых на засекречивание, будет равно Lам=Lфаз/К. Исходя из сказанного, получаем следующее выражение (Lфаз+Lфаз/К)≤(N+N/2), определяющее соотношение между значениями рассматриваемых параметров. Из него следует, что число Lфаз должно удовлетворять условиюSince the number of phases L phases in the frame prior to classification is equal to the number of non-decimated amplitudes, the number of decimated amplitudes issued for classification will be L am = L phases / K. Based on the foregoing, we obtain the following expression (L phases + L phases / K) ≤ (N + N / 2), which determines the relationship between the values of the considered parameters. It follows from this that the number L of phases must satisfy the condition

Figure 00000001
Figure 00000001

С использованием соотношения (1) определяем, что при значениях К=2, 3, 4 и 5 число Lфаз будет, соответственно, составлять 1,0N; 1,125N; 1,20N; 1,25N.Using relation (1), we determine that for values of K = 2, 3, 4, and 5, the number of L phases will be 1.0N, respectively; 1.125N; 1.20N; 1.25N.

Так как при К>2 допустимое число фаз Lфаз в кадре больше числа N, в то время как в прототипе Lфаз=N, то при указанных значениях К можно будет на интервале времени Т сформировать большее число фаз и непрореженных амплитуд по сравнению с прототипом. Это позволяет повысить частоту выборки отсчетов в последовательностях амплитуд и фаз и, тем самым, расширить передаваемую полосу частот Wpc речевого сигнала от величины Wpc=N/T до величины Wpc=Lфаз/Т. В абсолютном исчислении это равнозначно расширению полосы частот речевого сигнала при К>2 на несколько сотен герц и дополнительному повышению разборчивости речи. Наиболее эффективно применение предлагаемого способа передачи и приема при значениях коэффициентов прореживания не выше 3 или 4. При более частом прореживании эффективность способа уменьшается из-за ухудшения восстанавливаемости прореженных амплитуд.Since at K> 2 the permissible number of phases L phases in the frame is greater than the number N, while in the prototype L phases = N, with the indicated values of K it will be possible to form a larger number of phases and unshrunked amplitudes in the time interval T compared with the prototype . This makes it possible to increase the sampling frequency of samples in sequences of amplitudes and phases and, thereby, expand the transmitted frequency band W pc of the speech signal from W pc = N / T to W pc = L phases / T. In absolute terms, this is equivalent to expanding the frequency band of the speech signal at K> 2 by several hundred hertz and an additional increase in speech intelligibility. The most effective application of the proposed method of transmission and reception with the values of the coefficients of thinning is not higher than 3 or 4. With more frequent thinning, the effectiveness of the method decreases due to the deterioration of the recoverability of the thinned amplitudes.

Предлагаемый способ содержит известные из описания прототипа и научно-технической литературы операции. К таким операциям можно отнести, например, операции полосовой фильтрации сигналов путем их разложения на низкочастотные квадратурные составляющие с формированием амплитуд и фаз, операции прореживания (децимации) и интерполяции сигналов, многочастотной передачи сигналов ортогональными гармониками, разностного кодирования и декодирования сигналов и другие. Однако их сочетание в предлагаемом способе является новым.The proposed method contains known from the description of the prototype and scientific literature of the operation. Such operations include, for example, operations of bandpass filtering of signals by decomposing them into low-frequency quadrature components with the formation of amplitudes and phases, operations of decimation (decimation) and interpolation of signals, multi-frequency transmission of signals by orthogonal harmonics, difference coding and decoding of signals, and others. However, their combination in the proposed method is new.

Новое сочетание известных операций позволило, во-первых, за счет уменьшения относительной доли амплитуд и повышения доли фаз без снижения качества речи перераспределить и уменьшить общее количество передаваемых отсчетов амплитуд и фаз открытых речевых сигналов. Во-вторых, за счет освободившихся в групповом канальном сигнале гармоник удалось осуществить на передаче помехоустойчивое кодирование засекреченных амплитуд гармоник, а на приеме - их устойчивое декодирование без размножения ошибок и качественное восстановление амплитуд речевого сигнала. Это все позволило выполнить поставленную задачу повышения помехоустойчивости передачи и качества речевых сигналов без расширения спектра канальных сигналов.A new combination of known operations allowed, firstly, by reducing the relative proportion of amplitudes and increasing the proportion of phases without reducing the quality of speech, redistribute and reduce the total number of transmitted samples of amplitudes and phases of open speech signals. Secondly, due to the harmonics freed up in the group channel signal, it was possible to transmit noise-resistant coding of the secret amplitudes of the harmonics on the transmission, and at the reception, they were able to decode them without error propagation and qualitatively restore the amplitudes of the speech signal. This all made it possible to fulfill the task of increasing the noise immunity of transmission and the quality of speech signals without expanding the spectrum of channel signals.

В предлагаемом и известном способах общими признаками являются передача закодированной речи по предварительно подготовленному тракту передачи и приема. Это обеспечивается предварительной передачей и детектированием специальной преамбулы для коррекции на приемной стороне полезных сигналов и синхронизации шифраторов.In the proposed and known methods, common features are the transmission of encoded speech over a previously prepared transmission and reception path. This is ensured by the preliminary transmission and detection of a special preamble for correction on the receiving side of the useful signals and synchronization of the encoders.

При этом на передающей стороне преобразуют речевой сигнал из аналогового вида в цифровой вид, осуществляют его полосовую фильтрацию с выделением последовательностей отсчетов низкочастотных квадратурных составляющих. Затем путем прореживания приводят частоту следования отсчетов в этих последовательностях к значению, равному суммарной ширине спектра квадратурных составляющих, и по прореженным отсчетам квадратурных составляющих вычисляют значения амплитуд и фаз. При этом значение числа М возможных значений фаз равно степени числа 2. После этого путем компрессирования уменьшают значения уровней амплитуд до величины меньшей числа М, добавляют к ним защитный интервал, затем засекречивают по модулю М значения фаз и значения амплитуд и осуществляют распределение засекреченных отсчетов на две группы. Отсчеты в первой из групп определяют амплитуды ортогональных гармоник с частотами в полосе пропускания канала связи. Отсчеты во второй группе, предварительно подвергнутые дифференциальному модульному кодированию, задают начальные фазы указанных гармоник. Отсчеты амплитуд и фаз N гармоник преобразуют из частотной области во временную область. Для этого используют обратное преобразование Фурье и после преобразования к сформированному групповому сигналу присоединяют защитный временной интервал, образовав тем самым кадровый временной групповой сигнал с длительностью Т, который передают в канал связи.At the same time, on the transmitting side, the speech signal is converted from an analog form to a digital form, its band-pass filtering is performed with the selection of sequences of samples of low-frequency quadrature components. Then, by decimation, the repetition rate of the samples in these sequences is brought to a value equal to the total spectrum width of the quadrature components, and the values of amplitudes and phases are calculated from the decimated samples of the quadrature components. In this case, the value of the number M of possible phase values is equal to the power of number 2. After this, by compressing the values of the amplitude levels are reduced to a value smaller than the number M, the guard interval is added to them, then the phase values and amplitude values are classified modulo M and the classified samples are distributed into two groups. The samples in the first of the groups determine the amplitudes of the orthogonal harmonics with frequencies in the passband of the communication channel. The samples in the second group, previously subjected to differential modular coding, specify the initial phases of these harmonics. The samples of the amplitudes and phases of N harmonics are converted from the frequency domain to the time domain. To do this, use the inverse Fourier transform and after the conversion, a protective time interval is attached to the generated group signal, thereby forming a frame time group signal with a duration T, which is transmitted to the communication channel.

На приемной стороне поступившие из канала кадровые сигналы, в свою очередь, преобразуют из временной области в частотную область путем использования прямого преобразования Фурье, по выходным сигналам которого определяют амплитуды и фазы ортогональных гармоник принятого сигнала. Затем осуществляют дифференциальное декодирование значений фаз гармоник и рассекречивают по модулю М последовательность отсчетов амплитуд и фаз, уменьшают рассекреченные значения амплитуд на величину защитного интервала. После этого значения амплитуд экспандируют и вычисляют низкочастотные квадратурные составляющие рассекреченного сигнала путем умножения значения амплитуд на косинус и синус соответствующих фаз. Затем сигналы квадратурных составляющих подвергают низкочастотной интерполяции и переносят спектр интерполированных сигналов вверх на частоту, равную средней частоте полосы частот речевого сигнала на передаче. Путем объединения интерполированных сигналов квадратурных составляющих формируют единый временной поток цифрового речевого сигнала перед его преобразованием в аналоговый вид.On the receiving side, the frame signals received from the channel are in turn converted from the time domain to the frequency domain by using the direct Fourier transform, the output signals of which determine the amplitudes and phases of the orthogonal harmonics of the received signal. Then, differential decoding of the harmonic phase values is carried out and the sequence of samples of amplitudes and phases is declassified modulo M, declassified amplitudes are reduced by the value of the guard interval. After that, the amplitudes are expanded and the low-frequency quadrature components of the declassified signal are calculated by multiplying the amplitudes by the cosine and sine of the corresponding phases. Then the signals of the quadrature components are subjected to low-frequency interpolation and the spectrum of the interpolated signals is transferred up to a frequency equal to the average frequency of the frequency band of the speech signal in transmission. By combining the interpolated signals of the quadrature components, a single time stream of the digital speech signal is formed before it is converted to analog form.

Признаками предлагаемого способа, отличающимися от признаков способа-прототипа, являются следующие признаки.The features of the proposed method, different from the features of the prototype method, are the following features.

На передающей стороне после проведения операции компрессирования амплитуд и перед началом операции засекречивания проводят равномерное прореживание отсчетов во временной последовательности амплитуд, по крайней мере, в два раза. После этого оставшиеся отсчеты амплитуд и отсчеты фаз объединяют в одну временную последовательность в определенном порядке и таким образом, чтобы их общее число не превышало величины N+N/2 за время Т. Затем засекречивают и распределяют засекреченные отсчеты по группам с включением в первую группу N/2 засекреченных отсчетов, которую дополняют таким же количеством контрольных амплитудных отсчетов. Величина каждого контрольного отсчета устанавливается равной дополнению до модуля М величины соответствующего засекреченного отсчета этой группы. После этого осуществляют вывод всех N засекреченных и контрольных отсчетов из первой группы, увеличенных на защитный интервал, и такое же количество кодированных засекреченных отсчетов из группы фаз для совместного преобразования их из частотной области во временную область.On the transmitting side, after the operation of compressing the amplitudes and before the start of the secret operation, uniformly thinning the samples in the time sequence of amplitudes is performed at least twice. After that, the remaining samples of the amplitudes and the samples of the phases are combined in one time sequence in a certain order and so that their total number does not exceed the value N + N / 2 for time T. Then, the classified samples are classified and distributed, classified in groups with the inclusion in the first group of N / 2 classified samples, which is supplemented by the same number of control amplitude samples. The value of each control reference is set equal to the addition to module M of the value of the corresponding classified reference of this group. After that, the output of all N classified and control samples from the first group, increased by the guard interval, and the same number of coded classified samples from the group of phases for their joint conversion from the frequency domain to the time domain are carried out.

На приемной стороне после вычисления уровней амплитуд и значений фаз гармоник принятого сигнала осуществляют декодирование каждой пары засекреченной и контрольной амплитуд гармоник с формированием одной итоговой амплитуды. Операция декодирования состоит в корректировке уровней исходных амплитуд с использованием поправочного коэффициента и вычисления значения итоговой амплитуды. Поправочный коэффициент вычисляется путем сравнения суммы исходных амплитуд с фиксированным порогом. Значение итоговой амплитуды определяется как половина увеличенной на значение модуля М разности откорректированных значений амплитуд засекреченной и контрольной гармоник. После рассекречивания декодированных отсчетов амплитуд и фаз и до начала формирования отсчетов низкочастотных квадратурных составляющих осуществляют восстановление порядка следования фаз и амплитуд и вычисление значений прореженных на передаче отсчетов амплитуд путем интерполяции по соседним отсчетам последовательности принятых рассекреченных амплитуд и вставку вычисленных значений отсчетов между ними в последовательность интерполированных отсчетов.On the receiving side, after calculating the amplitude levels and phase values of the harmonics of the received signal, each pair of classified and control amplitudes of the harmonics is decoded with the formation of one final amplitude. The decoding operation consists in adjusting the levels of the source amplitudes using the correction factor and calculating the value of the resulting amplitude. The correction factor is calculated by comparing the sum of the initial amplitudes with a fixed threshold. The value of the final amplitude is defined as half the difference of the corrected amplitudes of the classified and control harmonics increased by the value of the module M. After the decoded samples of amplitudes and phases are declassified, and before the formation of samples of low-frequency quadrature components, the sequence of phases and amplitudes is restored and the values of amplified samples sampled by transmission are interpolated by interpolating the sequence of received declassified amplitudes from adjacent samples and inserting the calculated values of samples between them into the sequence of interpolated samples .

На фиг.1а представлена структурная схема передающей части системы передачи и приема закодированной речи по предлагаемому способу (пример реализации), на фиг.1б и фиг.1в соответственно примеры реализации кодера амплитуд и кодера фаз.On figa presents a structural diagram of a transmitting part of a system for transmitting and receiving encoded speech by the proposed method (implementation example), on figb and figv respectively examples of the implementation of the amplitude encoder and phase encoder.

На фиг.2а представлена структурная схема приемной части системы передачи и приема закодированной речи по предлагаемому способу (пример реализации), на фиг.2б и фиг.2в примеры реализации схем декодера амплитуд и, соответственно, декодера фаз.On figa presents a structural diagram of the receiving part of the system for transmitting and receiving encoded speech by the proposed method (implementation example), on figb and figv examples of the implementation of the circuits of the amplitude decoder and, accordingly, the phase decoder.

Передающая часть содержит блоки:The transmitting part contains blocks:

1 - микрофон,1 - microphone

2 - речевой АЦП,2 - speech ADC,

3 - квадратурный демодулятор,3 - quadrature demodulator,

4 - дециматор синфазной составляющей,4 - decimator in-phase component,

5 - дециматор квадратурной составляющей,5 - decimator quadrature component,

6 - вычислитель амплитуд и фаз,6 - calculator of amplitudes and phases,

7 - блок прореживания амплитуд,7 - block thinning amplitudes,

8 - компрессор амплитуд,8 - amplitude compressor,

9 - сумматор,9 - adder

10 - мультиплексор,10 - multiplexer,

11 - шифратор,11 - encoder,

12 - демультиплексор,12 - demultiplexer,

13 - кодер амплитуд,13 - amplitude encoder,

14 - кодер фаз,14 - phase encoder,

15 - блок последовательно-параллельного преобразования (ПО/ПА) последовательностей отсчетов амплитуд,15 - block serial-parallel conversion (ON / PA) sequences of samples of amplitudes,

16 - блок ПО/ПА последовательностей отсчетов фаз,16 - block software / PA sequences of phase readings,

17 - блок обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ),17 - block inverse fast Fourier transform (OBPF),

18 - блок временного защитного интервала (ВЗИ),18 is a block of a temporary protective interval (VZI),

19 - канальный ЦАП,19 - channel DAC,

20 - канальный выход.20 - channel output.

Кодер амплитуд 13 содержит сумматоры 13.1 и 13.2. Кодер фаз 14 содержит сумматор 14.1 по модулю М и линию задержки 14.2.Amplitude encoder 13 contains adders 13.1 and 13.2. The phase encoder 14 comprises an adder 14.1 modulo M and a delay line 14.2.

Приемная часть содержит блоки:The receiving part contains blocks:

21 - канальный вход,21 - channel input

22 - канальный АЦП и демодулятор,22 - channel ADC and demodulator,

23 - блок прямого быстрого преобразования Фурье (ПБПФ),23 - block direct fast Fourier transform (PBPF),

24 - вычислитель амплитуд и фаз,24 - calculator of amplitudes and phases,

25 - декодер амплитуд,25 - amplitude decoder,

26 - декодер фаз,26 - phase decoder,

27 - мультиплексор,27 - multiplexer,

28 - дешифратор,28 - decoder,

29 - демультиплексор,29 - demultiplexer,

30 - интерполятор амплитуд,30 - amplitude interpolator,

31 - экспандер,31 - expander,

32 - вычислитель квадратурных составляющих,32 - calculator quadrature components,

33 - интерполятор квадратурных составляющих,33 - interpolator of quadrature components,

34 - квадратурный модулятор,34 - quadrature modulator,

35 - речевой ЦАП,35 - speech DAC,

36 - телефон.36 is the telephone.

Декодер амплитуд 25 (фиг.26) содержит сумматоры 25.1, 25.2 и 25.4, умножитель 25.3, делитель 25.5. Декодер фаз 26 (фиг.2в) содержит линию задержки 26.1 и сумматор 26.2 по модулю М.Amplitude decoder 25 (Fig. 26) contains adders 25.1, 25.2 and 25.4, a multiplier 25.3, a divider 25.5. The phase decoder 26 (pigv) contains a delay line 26.1 and the adder 26.2 modulo M.

Большинство блоков, указанных на схемах примеров реализации рассматриваемого способа, совпадают по функциональному назначению с аналогичными блоками в примерах реализации способа-прототипа [2]. Исключение, в основном, составляют лишь вновь введенные блоки прореживания, кодирования, декодирования и интерполяции амплитуд (блоки 7, 13, 25, 30).Most of the blocks indicated on the diagrams of examples of the implementation of the method in question coincide in functionality with similar blocks in the examples of the prototype method [2]. The exception is mainly only the newly introduced units of decimation, coding, decoding and interpolation of amplitudes (blocks 7, 13, 25, 30).

Некоторые блоки на фиг.1а и 2а, например, блоки 3 и 34 с целью упрощения описания способа выполнены в виде объединяющих в одном блоке по нескольку блоков из прототипа с полным соблюдением их функционального предназначения. Так в передающей части (фиг.1а) квадратурный демодулятор 3 с двумя входами (сигнальным - x(t1) и частотным - fc) выполняет функции 4-х блоков схемы передающей части прототипа, осуществляющих генерацию синуса и косинуса средней частоты, формирование квадратурных составляющих речевого сигнала и их фильтрацию. Аналогичное объединение в одном блоке квадратурного модулятора 34 осуществлено и в приемной части (фиг.2а) при реализации функции обратной выше упомянутой, т.е. формированию речевого сигнала по низкочастотным квадратурным составляющим.Some blocks in figa and 2a, for example, blocks 3 and 34 in order to simplify the description of the method are made in the form of combining in one block several blocks from the prototype in full compliance with their functional purpose. So in the transmitting part (figa), a quadrature demodulator 3 with two inputs (signal - x (t 1 ) and frequency - f c ) performs the functions of 4 blocks of the prototype transmitting part of the circuit, generating a sine and cosine of the middle frequency, forming quadrature components of the speech signal and their filtering. A similar combination in one block of the quadrature modulator 34 is carried out in the receiving part (figa) when implementing the inverse function of the above, i.e. the formation of a speech signal by low-frequency quadrature components.

Работа системы шифрования - дешифрования речи по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Перед началом передачи речи на приемную сторону передается преамбула синхронизации. Она состоит из нескольких кадров немодулированных и модулированных по фазе гармоник. Они предназначены для настройки системы автоматической регулировки усиления, компенсации смещения частот между передатчиком и приемником, возможной настройки корректора амплитудно-частотных и фазовых характеристик тракта передачи и приема, а также обеспечения кадрового фазирования приемника и согласованного во времени и по содержанию сигнала запуска шифратора и дешифратора.The operation of the encryption system - decryption of speech by the proposed method is as follows. Before the transmission of speech to the receiving side, a synchronization preamble is transmitted. It consists of several frames of unmodulated and phase-modulated harmonics. They are designed to configure the automatic gain control system, compensate for the frequency offset between the transmitter and the receiver, possible adjust the corrector of the amplitude-frequency and phase characteristics of the transmission and reception path, as well as provide personnel phasing of the receiver and the encoder and decoder trigger signal consistent in time and content.

Детально параметры указанных сигналов приведены в прототипе и могут быть уточнены с учетом конкретных требований. Конечный результат указанных операций заключается в предварительной передаче и детектировании преамбулы для коррекции на приемной стороне полезных сигналов и синхронизации шифраторов, что не является предметом изобретения, поэтому узлы, реализующие упомянутые выше операции, на фиг.1а и фиг.2а не представлены, хотя их наличие подразумевается. То же самое относится и к блокам формирования частот дискретизации аналоговых сигналов и других тактовых и модулирующих частот, применяемых в процессах преобразования сигналов.Details of the parameters of these signals are given in the prototype and can be refined based on specific requirements. The end result of these operations is the preliminary transmission and detection of the preamble for correction on the receiving side of the useful signals and synchronization of the encoders, which is not the subject of the invention, therefore, the nodes implementing the above operations are not shown in FIG. 1a and 2a, although their presence implied. The same applies to the blocks for generating sampling frequencies of analog signals and other clock and modulating frequencies used in signal conversion processes.

Значения частоты дискретизации fд1 в АЦП и ЦАП и средней частоты fc для частотной модуляции и демодуляции зависят от многих факторов. Но определяющими из них являются выбранные значения таких канальных параметров, как частота дискретизации fд2 канальных сигналов, количество N и значения частот канальных гармоник, а также длительности Т кадра и защитного временного интервала. От значения этих параметров зависит количество L засекреченных отсчетов речевых сигналов, передаваемых в течение одного канального кадра, и соответствующая им и выбранному значению коэффициента прореживания К ширина полосы частот Wpc передаваемого речевого сигнала и ширина спектра канального сигнала Wk.The values of the sampling frequency f d1 in the ADC and DAC and the average frequency f c for frequency modulation and demodulation depend on many factors. But the determining ones are the selected values of such channel parameters as the sampling frequency f d2 channel signals, the number N and the values of the frequencies of the channel harmonics, as well as the duration of the T frame and the protective time interval. The value of these parameters determines the number L of secret samples of speech signals transmitted during one channel frame, and the corresponding bandwidth and decimation coefficient K of the transmitted bandwidth W pc of the transmitted speech signal and the spectrum width of the channel signal W k .

Ниже в таблице 1 для нескольких возможных вариантов реализации предлагаемого способа приведены значения основных параметров и характеристик, дополняющих описание схем в примерах реализации.In table 1 below, for several possible implementations of the proposed method, the values of the main parameters and characteristics are given that complement the description of the schemes in the implementation examples.

Таблица 1.Table 1. № п.п.No. p.p. fд1 Гцf d1 Hz fд2 Гцf d2 Hz Кд K d NN KK Кадры канальныеChannel frames Упаковка речевых отсчетовSpeech Packing Ширина спектра (Гц)Spectrum Width (Hz) ОтсчетыCounts 1/Т Гц1 / T Hz LL Lфаз L phases L L am Wрс W pc Wk W k 1one 96009600 80008000 4four 4848 22 160160 50fifty 7272 4848 2424 24002400 30003000 22 1080010800 80008000 4four 4848 33 160160 50fifty 7272 5454 18eighteen 27002700 30003000 33 1080010800 72007200 4four 50fifty 22 160160 4545 7575 50fifty 2525 22502250 2812,52812.5 4four 1080010800 72007200 13/313/3 4848 33 156156 46,146.1 7272 5454 18eighteen 24922492 27002700 55 1080010800 72007200 4four 50fifty 4four 160160 4545 7575 6060 15fifteen 27002700 2812,52812.5

Передаваемые речевые сигналы с выхода микрофона 1 поступают в АЦП 2, который методом аналого-цифрового преобразования с частотой дискретизации fд1 преобразует непрерывные речевые сигналы в последовательность цифровых отсчетов (выборок), следующих через равные промежутки времени 1/fд1, измеряемые в секундах. С выхода АЦП 2 последовательность отсчетов x(t1), соответствующих моментам времени t1=n/fд1, где n=1, 2, 3, … - номер отсчетов, поступает в квадратурный демодулятор 3, который аналогичен по выполняемым функциям объединению нескольких блоков прототипа. Демодулятор 3 из входного потока формирует две низкочастотные квадратурные составляющие: синфазную xI(t1) и квадратурную xQ(t1). Для этого используется известный метод [6], состоящий в умножении входных сигналов на комплексную экспонентуThe transmitted speech signals from the output of the microphone 1 are sent to ADC 2, which converts continuous speech signals into a sequence of digital samples (samples) following equal intervals of 1 / f d1 , measured in seconds, using analog-to-digital conversion with a sampling frequency f d1 . From the output of the ADC 2, the sequence of samples x (t 1 ) corresponding to time instants t 1 = n / f d1 , where n = 1, 2, 3, ... is the number of samples, enters the quadrature demodulator 3, which is similar in function to the combination of several prototype blocks. Demodulator 3 from the input stream forms two low-frequency quadrature components: in-phase x I (t 1 ) and quadrature x Q (t 1 ). For this, the well-known method [6] is used, which consists in multiplying the input signals by a complex exponent

Figure 00000002
Figure 00000002

и низкочастотной фильтрации полученных в результате умножения сигналов. Значение частоты fc в выражении (3) равно значению средней частоты полосы частот Wpc, выделяемой для передачи речевого сигнала. При этом ширина полосы пропускания низкочастотных фильтров берется равной Wpc/2.and low-pass filtering resulting from the multiplication of signals. The value of the frequency f c in expression (3) is equal to the value of the average frequency of the frequency band W pc allocated for transmitting the speech signal. The bandwidth of the low-pass filters is taken equal to W pc / 2.

На выходе фильтров квадратурного демодулятора 3 формируются две квадратурные последовательности xI(t1) и xQ(t1). Наибольшая частота сигналов в этих последовательностях не превышает Wpc/2 Гц. Поэтому эти сигналы могут быть полностью восстановлены по прореженным (децимированным) отсчетам, сделанным с частотой Wpc, которая в Кд раз меньше частоты следования входных сигналов, т.е. по выборкам каждого Кд-го отсчета. Это соответствует частоте дискретизации fд1д. Уменьшение частоты дискретизации осуществляется с помощью дециматоров 4 и 5, на выходе которых получают квадратурные составляющие xI(t) и xQ(t), отсчеты в которых соответствуют моментам времени t=Кдt1.At the output of the filters of the quadrature demodulator 3, two quadrature sequences x I (t 1 ) and x Q (t 1 ) are formed. The highest signal frequency in these sequences does not exceed W pc / 2 Hz. Therefore, these signals can be completely reconstructed from decimated (decimated) samples made with a frequency of W pc , which is K d times less than the repetition rate of the input signals, i.e. on samples of each To d- th reference. This corresponds to the sampling frequency f d1 / K d . The sampling rate is reduced with the help of decimators 4 and 5, at the output of which quadrature components x I (t) and x Q (t) are obtained, the readings in which correspond to time instants t = K d t 1 .

После этого сигналы квадратурных последовательностей xI(t) и xQ(t) преобразуются в вычислителе 6 в отсчеты амплитуд и фаз соответствующих последовательностей A(t) и ϕ(t), что необходимо для осуществления дальнейших преобразований и передачи по каналу связи.After that, the signals of the quadrature sequences x I (t) and x Q (t) are converted in the calculator 6 into samples of the amplitudes and phases of the corresponding sequences A (t) and ϕ (t), which is necessary for further transformations and transmission over the communication channel.

Значения амплитуды и фазы определяют по соотношениям:The values of the amplitude and phase are determined by the relations:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

и приводят к целочисленному виду, при этом отсчеты фаз будут иметь значения от 0 до М-1. В нашем случае значение М равно 128.and lead to an integer form, while the phase readings will have values from 0 to M-1. In our case, the value of M is 128.

При реализации рассматриваемого способа передачи и приема речи на микропроцессоре для осуществления вычислений по выражениям (4) и (5) могут быть использованы операции нахождения значений аппроксимирующих многочленов, приведенные в [7, §§4.4, р.57-60] для вычисления корня квадратного и в [7, §§4.3, р.54-57] - арктангенса.When implementing the considered method of transmitting and receiving speech on a microprocessor to perform calculations using expressions (4) and (5), the operations of finding the values of approximating polynomials given in [7, §§4.4, p. 57-60] can be used to calculate the square root and in [7, §§4.3, p. 54-57] - arctangent.

Далее последовательность отсчетов амплитуд A(t) подвергается в блоке 7 дополнительному прореживанию с коэффициентом К, а оставшиеся отсчеты сжимаются по уровню в компрессоре 8.Next, the sequence of samples of amplitudes A (t) in block 7 is subjected to additional thinning with a coefficient K, and the remaining samples are compressed by level in the compressor 8.

Примеры подобной реализации процесса компандирования сигналов для уменьшения их динамического диапазона при передаче по каналам (компрессирование) и обратного восстановления на приеме (экспандирование) широко известны, например, по [2, с.113-128], где рассмотрено компандирование по законам А и µ. В нашем случае может быть применено компрессирование по модифицированному закону А [2, с.126, 127] с ограничением уровня входных сигналов амплитуд A(Kt) величиной 2047 и уменьшением числа используемых разрядов с 7 до 6 за счет исключения младшего разряда в коде шага квантования (4 столбец кодовой таблицы [2]). При этом сигналы Ac(Kt) на выходе компрессора будут иметь значения в диапазоне от 0 до 63.Examples of such an implementation of the process of companding signals to reduce their dynamic range during transmission over channels (compression) and reverse recovery at reception (expansion) are widely known, for example, in [2, pp. 113-128], where companding according to the laws of A and µ is considered . In our case, compression can be applied according to the modified law A [2, p.126, 127] with limiting the level of input signals of amplitudes A (Kt) to 2047 and reducing the number of bits used from 7 to 6 by eliminating the least significant bit in the quantization step code (4 column code table [2]). In this case, the signals A c (Kt) at the compressor output will have values in the range from 0 to 63.

С целью повышения помехозащищенности передачи сигналов по каналу связи преобразованные значения амплитуды в сумматоре 9 смещаются, по аналогии с прототипом, на величину защитного интервала C1=32 для уменьшения уровня аномальных ошибок, возникающих при дешифровании искаженных амплитуд со значениями, близкими к нулю или к модулю М.In order to increase the noise immunity of signal transmission over the communication channel, the converted amplitude values in the adder 9 are shifted, by analogy with the prototype, by the value of the protective interval C 1 = 32 to reduce the level of anomalous errors that occur when decrypting distorted amplitudes with values close to zero or to the module M.

Новые значения Ac(Kt)+C1, принимающие целочисленные значения от 32 до 95, поступают на один из входов мультиплексора 10, где объединяются в одну последовательность с поступившими на его другой вход отсчетами фаз ϕ(t), значения которых изменяются в диапазоне от 0 до 127. С выхода мультиплексора 10 отсчеты последовательности Vk(T), k=1, …, L, поступают на вход шифратора для засекречивания. За каждый интервал времени Т, равный длительности канального кадра, на вход шифратора поступает L отсчетов, включая Lфаз отсчетов фаз и Lам отсчетов амплитуд.The new values A c (Kt) + C 1 , taking integer values from 32 to 95, are fed to one of the inputs of multiplexer 10, where they are combined in one sequence with phase readings ϕ (t) received at its other input, the values of which vary in the range from 0 to 127. From the output of multiplexer 10, samples of the sequence V k (T), k = 1, ..., L, are input to the encoder for classification. For each time interval T equal to the duration of the channel frame, L samples, including L phases of phase samples and L am samples of amplitudes, are input to the encoder.

В шифраторе 11 поступившие на его вход отсчеты Vk(T) засекречиваются путем сложения по модулю М с последовательностью псевдослучайных чисел, вырабатываемых в шифраторе, и выдаются для дальнейших преобразований на вход демультиплексора 12 в виде последовательности засекреченных отсчетов Sk(T), разделенных на пакеты длины L.In the encoder 11, the samples V k (T) received at its input are classified by adding modulo M with a sequence of pseudorandom numbers generated in the encoder, and issued for further transformations to the input of the demultiplexer 12 in the form of a sequence of classified samples S k (T), divided by packets of length L.

Демультиплексор 12 распределяет L засекреченных отсчетов на две группы для их предварительного кодирования, которое осуществляется с амплитудами и фазами гармоник перед передачей их в канал связи. В первую группу входят отсчеты Si(T), i=1, …, N/2, определяющие амплитуды гармоник, во вторую отсчеты Sj(T), j=1+N/2, …, 3/2N, определяющие фазы гармоник.The demultiplexer 12 distributes L classified samples into two groups for their preliminary coding, which is carried out with amplitudes and phases of harmonics before transmitting them to the communication channel. The first group includes samples S i (T), i = 1, ..., N / 2, which determine the harmonics amplitudes, the second sample includes S j (T), j = 1 + N / 2, ..., 3 / 2N, which determine the phases harmonics.

Кодер амплитуд 13 (фиг.1б) к каждому входному отсчету Si(T) присоединяет контрольный отсчет с величиной, равной дополнению величины входного отсчета до модуля М, после чего значения обоих отсчетов увеличиваются величину защитного интервала C2. С выхода кодера 13 каждая пара отсчетов аn(Т)=Si(Т)+С2 и an+1(T)=M-Si(T)+C2 выводятся в блок последовательно-параллельного преобразования ПО/ПА 15 для накопления всех N отсчетов за кадр. Защитный интервал С2 амплитуд предназначен для исключения передачи гармоник с нулевой амплитудой, которые могут быть среди засекреченных отсчетов, что создавало бы неопределенность в восстановлении на приеме начальной фазы такой гармоники. В нашем случае величина защитного интервала С2 равна 32.Amplitude encoder 13 (Fig. 1b) attaches to each input sample S i (T) a control sample with a value equal to the addition of the input sample to module M, after which the values of both samples increase the value of the protective interval C 2 . From the output of the encoder 13, each pair of samples a n (T) = S i (T) + C 2 and a n + 1 (T) = MS i (T) + C 2 are output to the block of parallel-parallel software / PA conversion 15 for accumulation of all N samples per frame. The guard interval of C 2 amplitudes is intended to exclude the transmission of harmonics with zero amplitude, which may be among classified samples, which would create uncertainty in the restoration of the initial phase of such a harmonic at the reception. In our case, the value of the protective interval C 2 is 32.

Засекреченные значения фаз Sj(T) подвергаются, по аналогии с прототипом, дифференциальному кодированию в кодере фаз 14, пример реализации которого приведен на фиг.1в. Кодер содержит сумматор 14.1 по модулю М и линию (регистр) задержки 14.2. На сумматор поступают входные отсчеты фаз Sj(T) и отсчеты фаз ϕn*(Т) с выхода сумматора, задержанные на время, равное длительности кадра Т. Значения закодированных фаз ϕn(Т) на выходе кодера 14 определяются соотношением ϕn(T)=(Sj(T)+ ϕn*(T))modM при n=j-N/2. Такое кодирование фаз вместе с соответствующим декодированием на приеме обеспечивает правильное восстановление переданных значений фаз независимо от величины задержки сигналов в тракте передачи. Оно также обеспечивает компенсацию медленных изменений фазовых характеристик канала связи. С выхода кодера 14 отсчеты закодированных фаз ϕn(Т) выводятся в блок последовательно-параллельного преобразования ПО/ПА 16 для накопления всех N отсчетов за кадр.The secret phase values S j (T) are, by analogy with the prototype, differential encoding in phase encoder 14, an implementation example of which is shown in FIG. The encoder comprises an adder 14.1 modulo M and a delay line (register) 14.2. The adder receives the input phase samples S j (T) and phase samples ϕ n * (T) from the output of the adder, delayed by a time equal to the duration of the frame T. The values of the encoded phases ϕ n (T) at the output of the encoder 14 are determined by the relation ϕ n ( T) = (S j (T) + ϕ n * (T)) modM for n = jN / 2. Such phase encoding, together with appropriate reception decoding, ensures the correct restoration of the transmitted phase values regardless of the amount of signal delay in the transmission path. It also provides compensation for slow changes in the phase characteristics of the communication channel. From the output of the encoder 14, the samples of the encoded phases ϕ n (T) are output to a block of parallel-parallel software / PA conversion 16 for accumulating all N samples per frame.

С параллельных выходов блоков 15 и 16 N пар отсчетов закодированных амплитуд an и фаз ϕn, n=1, …, N, вводятся по соответствующим входам в блок 17 ОБПФ. Блок осуществляет формирование группового сигнала путем преобразования сигналов из частотной области во временную область в виде из суммы гармоник с соответствующими амплитудами и начальными фазами. Номера гармоник и соответствующие им входы блока ОБПФ выбираются таким образом, чтобы обеспечить согласование спектра результирующего сигнала с полосой пропускания канала связи. При размерности преобразования Фурье, равном 128, и значениях частоты дискретизации fд2, равных 7200 Гц или 8000 Гц, значения частот гармоник должны быть кратны 56,25 Гц и, соответственно, 62,5 Гц.From the parallel outputs of blocks 15 and 16 N pairs of samples of encoded amplitudes a n and phases ϕ n , n = 1, ..., N, are entered at the corresponding inputs to block 17 of the IFFT. The unit generates a group signal by converting signals from the frequency domain to the time domain in the form of the sum of harmonics with the corresponding amplitudes and initial phases. The harmonic numbers and the corresponding inputs of the IFFT block are selected in such a way as to ensure matching of the spectrum of the resulting signal with the bandwidth of the communication channel. With the Fourier transform dimension equal to 128, and the sampling frequency fd 2 equal to 7200 Hz or 8000 Hz, the harmonic frequencies must be a multiple of 56.25 Hz and, accordingly, 62.5 Hz.

Исходя из этого при стандартной ширине полосы пропускания телефонного канала 300-3400 Гц, можно использовать при первом значении частоты дискретизации до 55 гармоник (с 6-й по 60-ю), а при втором значении - до 50 (с 5-й по 54-ю), что соответствует примерам, приведенным в таблице 1.Based on this, with a standard telephone channel bandwidth of 300-3400 Hz, it is possible to use up to 55 harmonics (from the 6th to 60th) for the first value of the sampling frequency, and up to 50 (from the 5th to 54th for the second value) -u), which corresponds to the examples given in table 1.

Групповой сигнал с выхода блока 17 ОБПФ поступает в блок 18 временного защитного интервала (ВЗИ), повторяющего первые 32 отсчета поступившего временного сигнала, увеличив длительность его до 160 отсчетов. Блок 18 предназначен для уменьшения межкадровых искажений при изменении времени распространения сигналов в канале связи и аналогичен соответствующему блоку прототипа.The group signal from the output of the OBPF block 17 enters the block 18 of the temporary guard interval (VZI), repeating the first 32 counts of the received time signal, increasing its duration to 160 counts. Block 18 is designed to reduce interframe distortion when changing the propagation time of signals in the communication channel and is similar to the corresponding block of the prototype.

Сформированный единый временной поток отсчетов, следующих с частотой fд2 Гц в виде кадров группового сигнала с длительностью Т, передается в канал связи 20 с использованием, в частности, предварительного преобразования в аналоговую форму с помощью ЦАП 19.The generated single time stream of samples following with a frequency f d2 Hz in the form of a group signal frames with a duration T is transmitted to communication channel 20 using, in particular, preliminary conversion to analog form using DAC 19.

На приемной стороне (фиг.2а) принимаемый из канала связи сигнал 21 поступает в блок 22 АЦП и демодуляции, аналогичный соответствующим блокам схемы реализации способа-прототипа. В блоке 22 осуществляется аналого-цифровое преобразование с частотой дискретизации fд2 и цифровая демодуляция входного сигнала. В результате этого из принятой последовательности отсчетов у(t2) выбираются 128 средних в кадре отсчетов и вводятся в блок 23 ПБПФ. В блоке 23 входные отсчеты преобразуются из временной области в частотную с формированием по N отсчетов действительной YIn(T) и мнимой YQn(T) частей сигнала.On the receiving side (Fig. 2a), the signal 21 received from the communication channel enters the ADC and demodulation unit 22, similar to the corresponding blocks of the prototype method implementation scheme. In block 22, analog-to-digital conversion is performed with a sampling frequency f d2 and digital demodulation of the input signal. As a result of this, 128 averages in the frame of samples are selected from the received sequence of samples at (t 2 ) and entered into block 23 of the FFT. In block 23, the input samples are converted from the time domain to the frequency one with the formation of N samples of the real Y In (T) and imaginary Y Qn (T) parts of the signal.

После этого в блоке 24 по значениям YIn(T)) и YQn(T) вычисляют значения амплитуд и фаз N гармоник цифрового сигнала по соотношениям:After that, in block 24, according to the values of Y In (T)) and Y Qn (T), the values of the amplitudes and phases N of the harmonics of the digital signal are calculated by the relations:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Затем вычисленные значения амплитуд

Figure 00000007
и фаз ϕn(Т) подвергаются декодированию соответственно в декодере амплитуд 25 (фиг.2б) и декодере фаз 26 (фиг.2в).Then the calculated values of the amplitudes
Figure 00000007
and phases ϕ n (T) are subjected to decoding, respectively, in amplitude decoder 25 (FIG. 2b) and phase decoder 26 (FIG. 2c).

Декодер амплитуд 25 осуществляет декодирование амплитуд каждой пары сопряженных по уровню в передатчике засекреченной и контрольной гармоник для формирования по ним одной итоговой амплитуды. Операция декодирования состоит в корректировке уровней исходных амплитуд с использованием поправочного коэффициента и вычисления значения итоговой амплитуды. Поправочный коэффициент вычисляется в декодере 25 с помощью сумматора 25.1 и делителя 25.5.Amplitude decoder 25 decodes the amplitudes of each pair of classified and reference harmonics coupled in level in the transmitter to form one final amplitude from them. The decoding operation consists in adjusting the levels of the source amplitudes using the correction factor and calculating the value of the resulting amplitude. The correction factor is calculated in the decoder 25 using the adder 25.1 and the divider 25.5.

С выхода сумматора 25.1 результат сложения двух сопряженных амплитуд

Figure 00000008
вводится в блок 25.5, где осуществляется сравнение полученного значения суммы Z с номинальным уровнем суммы амплитуд сопряженных гармоник на выходе кодера амплитуд 13 передатчика. Этот уровень задается константой С3=М+2С2, используемой в блоке 25.5 в качестве делимого, а в качестве делителя там служит сумма Z.From the output of the adder 25.1, the result of the addition of two conjugate amplitudes
Figure 00000008
is entered into block 25.5, where the obtained value of the sum Z is compared with the nominal level of the sum of the amplitudes of the coupled harmonics at the output of the transmitter encoder amplitudes 13. This level is set by a constant C 3 = M + 2C 2 , used in block 25.5 as a dividend, and the sum Z serves as a divisor there.

Поправочный коэффициент µ=С3/Z с выхода делителя 25.5 подается на один из входов умножителя 25.3, на другой вход которого подается для корректировки разность амплитуд

Figure 00000009
с выхода сумматора 25.2. Значения N/2 итоговых амплитуд
Figure 00000010
определяются как половина суммы модуля М и откорректированных разностей µRi(T) амплитуд засекреченной и контрольной гармоник, т.е., в соответствии с соотношениемThe correction factor µ = C 3 / Z from the output of the divider 25.5 is fed to one of the inputs of the multiplier 25.3, the other input of which is fed to correct the difference in amplitudes
Figure 00000009
from the output of the adder 25.2. N / 2 values of the resulting amplitudes
Figure 00000010
are defined as half the sum of the module M and the corrected differences μR i (T) of the amplitudes of the classified and control harmonics, i.e., in accordance with the ratio

Figure 00000011
Figure 00000011

Сравним значение Si(T) амплитуды переданной засекреченной гармоники с вычисленным по соотношению (8) значением итоговой амплитуды

Figure 00000012
соответствующей пары принятых из канала гармоник в изменяющихся условиях ослабления или усиления принимаемых сигналов при их многолучевом распространении.Let us compare the value of S i (T) of the amplitude of the transmitted classified harmonic with the value of the total amplitude calculated from relation (8)
Figure 00000012
the corresponding pair of harmonics received from the channel under varying conditions of attenuation or amplification of the received signals during their multipath propagation.

Введем для этого показатели усиления (ослабления) в канале связи уровней принятых первой и второй гармоник в одной из пар кодированных гармоник - коэффициенты

Figure 00000013
и
Figure 00000014
При этом уровни амплитуд переданных гармоник согласно описанию передающей части примера реализации будут равныFor this we introduce the amplification (attenuation) indicators in the communication channel of the levels of the first and second harmonics in one of the pairs of coded harmonics - coefficients
Figure 00000013
and
Figure 00000014
Moreover, the amplitudes of the transmitted harmonics according to the description of the transmitting part of the example implementation will be equal

a1(T)=S1(T)+C2, а2(Т)=M-S1(T)+C2.a 1 (T) = S 1 (T) + C 2 , and 2 (T) = MS 1 (T) + C 2 .

С учетом введенных обозначений получаем соотношениеTaking into account the introduced notation, we obtain the relation

Figure 00000015
Figure 00000015

которое после преобразования принимает видwhich after conversion takes the form

Z1=(η12)S1(T)+C212)+η2M.Z 1 = (η 12 ) S 1 (T) + C 21 + η 2 ) + η 2 M.

Поправочный коэффициент µ1 в этом случае будет определяться соотношениемThe correction factor µ 1 in this case will be determined by the relation

µ1=C3/Z1=(M+2C2)/((η12)S1(T)+C212)+η2M.μ 1 = C 3 / Z 1 = (M + 2C 2 ) / ((η 12 ) S 1 (T) + C 21 + η 2 ) + η 2 M.

Разность амплитуд

Figure 00000016
с учетом введенныхAmplitude difference
Figure 00000016
in view of

коэффициентов определяется какcoefficients is defined as

R1(T)=η1(S1(T)+C2)-η2(M-S1(T)+C2)=(η12)S1(T)+C212)-η2M.R 1 (T) = η 1 (S 1 (T) + C 2 ) -η 2 (MS 1 (T) + C 2 ) = (η 1 + η 2 ) S 1 (T) + C 212 ) -η 2 M.

При равных или близких по значению коэффициентах η1 и η2 выражения для µ1 и R1(T) преобразуются соответственно к видуWhen the coefficients η 1 and η 2 are equal or close in value, the expressions for μ 1 and R 1 (T) are transformed, respectively, to the form

µ1=(M+2C2)/((η12)S1(T)+C212)+η2M)=(2C2+M)/η(2C2+M)=1/η,μ 1 = (M + 2C 2 ) / ((η 12 ) S 1 (T) + C 21 + η 2 ) + η 2 M) = (2C 2 + M) / η (2C 2 + M) = 1 / η,

R1(T)=(η12)S1(T)+C212)-η2M=η(2S1(T)-M), где η=η12.R 1 (T) = (η 1 + η 2 ) S 1 (T) + C 212 ) -η 2 M = η (2S 1 (T) -M), where η = η 1 = η 2 .

Теперь подставим полученные выражения для поправочного коэффициента µ1 и разности R1(T) в правую часть соотношения (8) и получим, чтоNow we substitute the obtained expressions for the correction coefficient μ 1 and the difference R 1 (T) in the right side of relation (8) and we obtain that

Figure 00000017
Figure 00000017

Таким образом, при одинаковом усилении (затухании) сигналов внутри пары сопряженных по кодированию гармоник (основной и контрольной) вычисленное в соответствии с соотношением (8) значение

Figure 00000018
итоговой амплитуды равно значению S1(T) переданной засекреченной амплитуды. При этом указанное равенство переданной и восстановленной на приеме амплитуд не зависит от уровня коэффициентов η1 и η2. Поэтому для повышения защищенности от селективных частотных замираний целесообразно в качестве гармоник, сопряженных по амплитудному кодированию, выбирать соседние по частотному спектру гармоники, характеризующиеся близкими условиями распространения сигналов. Эффективность этого подтверждена результатами моделирования рассматриваемого способа передачи речи на имитаторах коротковолновых каналах.Thus, with the same amplification (attenuation) of signals within a pair of harmonics conjugated by coding (main and control), the value calculated in accordance with relation (8)
Figure 00000018
the total amplitude is equal to the value S 1 (T) of the transmitted classified amplitude. Moreover, the indicated equality of the amplitudes transmitted and restored at the reception does not depend on the level of the coefficients η 1 and η 2 . Therefore, to increase the protection against selective frequency fading, it is advisable to select harmonics adjacent to the frequency spectrum as harmonics conjugate in amplitude coding, characterized by close propagation conditions of the signals. The effectiveness of this is confirmed by the simulation results of the considered method of voice transmission on simulators of short-wave channels.

При рассогласовании по величине относительно друг друга коэффициентов η1 и η2, например, вследствие воздействия шумов, в итоговых амплитудах появляются искажения. Однако их величина не превышает половины суммарного искажения основной и контрольной амплитуд и возникшие искажения не распространяются на соседние гармоники в текущем или последующем кадрах.When the coefficients η 1 and η 2 are mismatched relative to each other, for example, due to the influence of noise, distortions appear in the resulting amplitudes. However, their value does not exceed half of the total distortion of the main and control amplitudes and the resulting distortions do not extend to neighboring harmonics in the current or subsequent frames.

Отметим также возможность некоторого упрощения реализации вычисления значений

Figure 00000018
путем исключения операции деления на 2. Для этого уменьшим значение константы С3 в два раза по сравнению с указанным выше. Положив С3=М/2+С2, можно вместо соотношения (8) для вычисления
Figure 00000018
применить соотношениеWe also note the possibility of some simplification of the implementation of the calculation of values
Figure 00000018
by eliminating the operation of dividing by 2. To do this, we reduce the value of the constant C 3 twice as compared with the above. Putting C 3 = M / 2 + C 2 , we can instead of relation (8) to calculate
Figure 00000018
apply ratio

Figure 00000019
Figure 00000019

согласно которому откорректированная разность µRi(T) амплитуд смещается на фиксированную величину М/2, что соответствует приведенной на фиг.2б схеме декодера 25 амплитуд.according to which the adjusted difference µR i (T) of the amplitudes is shifted by a fixed value M / 2, which corresponds to the circuit of the amplitude decoder 25 shown in FIG.

Декодер фаз 26 аналогичен декодеру фаз в прототипе и осуществляет дифференциальное декодирование N засекреченных фаз ϕn(Т) в соответствии с соотношением

Figure 00000020
в котором через ϕn*(Т) обозначены задержанные на длительность Т кадра входные фазы ϕn(Т).The phase decoder 26 is similar to the phase decoder in the prototype and performs differential decoding of N classified phases ϕ n (T) in accordance with the ratio
Figure 00000020
in which the input phases ϕ n (T) delayed by the duration of the T frame are denoted by ϕ n * (T).

Декодированные отсчеты засекреченных амплитуд

Figure 00000018
и фаз
Figure 00000021
через мультиплексор 27 объединяются в одну временную последовательность отсчетов
Figure 00000022
, k=1, …, L и поступают в дешифратор 28 для рассекречивания. Рассекреченные отсчеты Vk((T) в демультиплексоре 29 разделяются на две группы, соответствующие Lам отсчетам рассекреченных компрессированных амплитуд Ac(Kt) и Lфаз отсчетам рассекреченных фаз ϕ(t).Decoded Amplitude Samples
Figure 00000018
and phases
Figure 00000021
through the multiplexer 27 are combined into one time sequence of samples
Figure 00000022
, k = 1, ..., L and enter the decryptor 28 for declassification. Unclassified samples V k ((T) in the demultiplexer 29 are divided into two groups corresponding to L s readings declassified compressed amplitude A c (Kt) and L phases counts declassified phases φ (t).

Последние поступают в вычислитель квадратур 32, а амплитуды - в блок интерполяции 30 для вычисления значений отсчетов амплитуд, пропущенных на передаче при прореживании с коэффициентом К. Для этих целей с учетом одной полярности (беззнаковых) принятых и восстанавливаемых амплитуд и небольшой степени прореживания достаточно хорошие результаты обеспечивают известные методы сглаживающей фильтрации, сплайновой и линейной интерполяции [8, с.446-454].The latter go to the quadrature calculator 32, and the amplitudes go to the interpolation unit 30 to calculate the values of the amplitude samples missed in the transmission during thinning with a coefficient K. For these purposes, taking into account the one polarity (unsigned) of the received and restored amplitudes and a small degree of thinning, fairly good results provide well-known methods of smoothing filtering, spline and linear interpolation [8, p. 466-454].

В результате интерполяции в блоке 30 число отсчетов компрессированных амплитуд в выходной последовательности Ac(t) становится равным числу фаз в последовательности ϕ(t) с выхода блока 29. Перед экспандированием в блоке 31 отсчетов амплитуд их значения уменьшают на величину защитного интервала C1=32 по следующему правилу:As a result of interpolation in block 30, the number of samples of compressed amplitudes in the output sequence A c (t) becomes equal to the number of phases in the sequence ϕ (t) from the output of block 29. Before expanding in block 31 of samples of amplitudes, their values are reduced by the value of the protective interval C 1 = 32 according to the following rule:

Ac(t)=Ac(t)-C1, если Ac(t)>C1-1,A c (t) = A c (t) -C 1 if A c (t)> C 1 -1,

Ac(t)=0, если Ac(t)<C1.A c (t) = 0 if A c (t) <C 1 .

После экспандирования амплитуд на вход блока 32 вычислителя квадратур поступают в каждом кадре столько же отсчетов амплитуд, сколько отсчетов фаз поступило с выхода блока 29.After expanding the amplitudes, the input of block 32 of the quadrature calculator receives in each frame the same number of samples of amplitudes as the number of phase samples received from the output of block 29.

Значения фаз и экспандированных амплитуд, поступившие на входы блока 32, преобразуются в нем в низкочастотные квадратурные составляющие по следующим соотношениям:The values of the phases and expanded amplitudes received at the inputs of block 32 are converted into low-frequency quadrature components in it according to the following relations:

Vc(t)=A(t)cos(2πφ(t)/M),V c (t) = A (t) cos (2πφ (t) / M),

Vs(t)=A(t)sin(2πφ(t)/M),V s (t) = A (t) sin (2πφ (t) / M),

где Vc(t) и Vs(t) - соответственно синфазная и квадратурная составляющие речевого сигнала.where V c (t) and V s (t) are the in-phase and quadrature components of the speech signal, respectively.

Значения cos(2πφ(t)/M) и sin(2πφ(t)/M) могут храниться в заранее подготовленных в блоке 32 таблицах косинусов и синусов и выбираться из них по адресу φ(t)=0,1…M-1.The values cos (2πφ (t) / M) and sin (2πφ (t) / M) can be stored in 32 cosines and sines tables prepared in block 32 and selected from them at the address φ (t) = 0.1 ... M-1 .

Сигналы Vc(t) и Vs(t) имеют частоту дискретизации LфазТ Гц. Спектры этих сигналов низкочастотные с верхней частотой не выше (LфазТ)/2 Гц. Для преобразования их в сигналы исходной речи с шириной спектра в Wpc Гц проводятся последовательно два следующих этапа обработки.The signals V c (t) and V s (t) have a sampling frequency of L phases T Hz. The spectra of these signals are low-frequency with an upper frequency of no higher (L phases T) / 2 Hz. To convert them into source speech signals with a spectral width in W pc Hz, the following two processing steps are performed sequentially.

Первый этап состоит в вычислении (интерполировании) между каждыми соседними отсчетами сигналов Vc(t) и Vs(t) новых Кд-1 отсчетов, что соответствует повышению частоты дискретизации сигналов в Кд раз без изменения их спектральных свойств. (Значения Кд для нескольких вариантов реализации рассматриваемого способа приведены в таблице 1).The first stage consists in calculating (interpolating) between each adjacent samples of signals V c (t) and V s (t) new K d -1 samples, which corresponds to an increase in the sampling frequency of signals by K d times without changing their spectral properties. (The values of K d for several implementations of the method in question are given in table 1).

Эти операции реализуются в блоке 33 интерполяции квадратур, как и в прототипе на основе известного метода с использованием двух интерполирующих фильтров и частоты дискретизации fд1. С выхода блока 33 будут выводиться интерполированные сигналы низкочастотных квадратурных составляющих Vc(t1) и Vs(t1).These operations are implemented in block 33 of the quadrature interpolation, as in the prototype based on the well-known method using two interpolating filters and sampling frequency f d1 . From the output of block 33, the interpolated signals of the low-frequency quadrature components V c (t 1 ) and V s (t 1 ) will be output.

Второй этап осуществляется в блоке квадратурного модулятора 34, аналогичного по функциям соответствующим блокам прототипа, и состоит в умножении сигналов с выходов интерполирующих фильтров на косинус и, соответственно, синус частоты fc с целью переноса спектра этих сигналов в сторону верхних частот и объединения этих сигналов в выходной полосовой речевой сигнал.The second stage is carried out in the block of the quadrature modulator 34, similar in function to the corresponding blocks of the prototype, and consists in multiplying the signals from the outputs of the interpolating filters by the cosine and, accordingly, the sine of the frequency f c in order to transfer the spectrum of these signals to the high frequencies and combine these signals into output bandpass speech signal.

Объединенный речевой сигнал V(t1) формируется в соответствии с соотношениемThe combined speech signal V (t 1 ) is formed in accordance with the ratio

V(t1)=Vc(t1)cos(2πfct1)+Vs(t1)sin(2πfct1).V (t 1 ) = V c (t 1 ) cos (2πf c t 1 ) + V s (t 1 ) sin (2πf c t 1 ).

Здесь t1=n/fд1, где n=1, 2, 3, … - номер отсчетов, соответствует моментам времени формирования отсчетов сигнала.Here t 1 = n / f d1 , where n = 1, 2, 3, ... is the number of samples that corresponds to the time points of the formation of signal samples.

Значение частоты модуляции fc выбирается равной средней частоте выделяемой полосы спектра речевого сигнала при значении нижней частоты этой полосы обычно около 200 Гц. В нашем случае значение частоты fc будет в диапазоне частот от 1450 до 1550 Гц.The value of the modulation frequency f c is chosen equal to the average frequency of the allocated band of the spectrum of the speech signal with a lower frequency value of this band usually around 200 Hz. In our case, the value of the frequency f c will be in the frequency range from 1450 to 1550 Hz.

Речевой сигнал V(t1) со спектром частот в полосе от 200 до 2600 или 2900 Гц, в зависимости от выбранного режима по таблице 1, выводится через ЦАП 35 на телефон получателя.The speech signal V (t 1 ) with a frequency spectrum in the band from 200 to 2600 or 2900 Hz, depending on the selected mode in Table 1, is output through the DAC 35 to the recipient's phone.

Приведенные на фиг.1а и фиг.2а структурные схемы поясняют лишь принципы и последовательность осуществления операций предлагаемого способа. Конкретные формы реализации этих операций и их параметры зависят от условий передачи, условий эксплуатации, используемой элементной базы. Приведенные примеры ориентированы на программную реализацию с помощью микропроцессоров.The structural diagrams shown in figa and figa only explain the principles and sequence of operations of the proposed method. The specific forms of implementation of these operations and their parameters depend on the transmission conditions, operating conditions, and the used elemental base. The above examples are focused on software implementation using microprocessors.

Проведенные экспериментальные измерения точности восстановления прореженных амплитудных отсчетов при прореживании амплитуд в 2 раза показали, что величина отношения «сигнал/ошибка» составляет порядка 20-30 дБ для речевых сигналов низкого и среднего уровня, что соответствует хорошему качеству радиоканала, и увеличивается с повышением уровня сигналов из-за ограничения уровня амплитуд в компрессоре отсчетов. При снижении качества связи, что особенно характерно для радиоканалов, качество и разборчивость речи с использованием предлагаемого способа выше по сравнению с применением способа-прототипа благодаря более высокой помехоустойчивости передачи канальных сигналов.The experimental measurements of the accuracy of restoration of thinned amplitude samples during thinning amplitudes by a factor of 2 showed that the signal-to-error ratio is about 20-30 dB for low and medium level speech signals, which corresponds to good radio channel quality, and increases with increasing signal level due to the limitation of the level of amplitudes in the compressor samples. With a decrease in the quality of communication, which is especially characteristic of radio channels, the quality and intelligibility of speech using the proposed method is higher compared to the application of the prototype method due to the higher noise immunity of the transmission of channel signals.

Если выбрать степень прореживания несколько больше двух (3 или 4), то в этом случае снижение точности восстановления амплитуд на качество речи в значительной степени будет компенсироваться (и даже с превышением потерь) за счет возможности передачи в каждом кадре большего числа речевых фаз, чем в способе-прототипе. Этот вариант за счет повышения частоты выборок фаз обеспечивает расширение полосы частот передаваемого речевого сигнала, что приводит к улучшению качества восстановленной речи по сравнению с прореживанием каждого второго отсчета.If you choose the degree of thinning a little more than two (3 or 4), then in this case the decrease in the accuracy of the restoration of amplitudes on the quality of speech will be largely compensated (and even with an excess of losses) due to the possibility of transmitting more speech phases in each frame than in prototype method. This option, by increasing the frequency of the phase samples, provides an extension of the frequency band of the transmitted speech signal, which leads to an improvement in the quality of the reconstructed speech compared to decimation of every second sample.

Таким образом, показана достижимость заявленного технического результата, обеспечивающего по сравнению с прототипом повышение помехоустойчивости и качества передачи речевых сигналов без расширения заданной полосы пропускания канала передачи.Thus, the feasibility of the claimed technical result is shown, which provides, as compared with the prototype, an increase in the noise immunity and transmission quality of speech signals without expanding a given transmission channel bandwidth.

ЛитератураLiterature

1. Диффи У., Хэллмэн М.Э. Защищенность и имитостойкость. Введение в криптографию. ТИИЭР. 1979, №3.1. Diffie W., Hellman M.E. Security and imitation resistance. Introduction to cryptography. TIIER. 1979, No. 3.

2. Дж. Беллани. Цифровая телефония. - М.: Радио и связь, 1986. - 544 с.2. J. Bellany. Digital telephony. - M .: Radio and communications, 1986. - 544 p.

3. Устройство конфиденциальной связи. Патент РФ №2117401, м.кл. Н04К 1/00, 10.08.98, бюл. №22.3. Confidential communication device. RF patent №2117401, m.cl. H04K 1/00, 08/10/98, bull. Number 22.

4. Система передачи и приема кодированной речи. Патент США №4179586, м.кл. Н04К 1/00, 1979.4. A system for transmitting and receiving encoded speech. U.S. Patent No. 4,179,586, M.C. H04K 1/00, 1979.

5. Способ передачи и приема закодированной речи. Патент РФ №2221284, м.кл. G10L 19/00, 10.01.2004, бюл. №1. Прототип.5. A method for transmitting and receiving encoded speech. RF patent No. 2221284, m.cl. G10L 19/00, 01/10/2004, bull. No. 1. Prototype.

6. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. - СПб.: Питер, 2002. - 608 с.: ил.6. Sergienko A.B. Digital signal processing. - SPb .: Peter, 2002 .-- 608 p.: Ill.

7. DIGITAL SIGNAL PROCESSING. Using the ADSP-2100 Family, v.1.7. DIGITAL SIGNAL PROCESSING. Using the ADSP-2100 Family, v. 1.

8. Дьяконов В. Д93 MATLAB 6: учебный курс - СПб.: Питер, 2001. - 592 с.: ил.8. Dyakonov V. D93 MATLAB 6: training course - St. Petersburg: Peter, 2001. - 592 pp., Ill.

Claims (1)

Способ передачи и приема закодированной речи, предусматривающий предварительную передачу и детектирование преамбулы для коррекции на приемной стороне полезных сигналов и синхронизации шифраторов, по которому на передающей стороне преобразуют речевой сигнал из аналогового вида в цифровой, осуществляют его полосовую фильтрацию с выделением последовательностей отсчетов низкочастотных квадратурных составляющих, затем путем прореживания приводят частоту следования отсчетов в этих последовательностях к значению, равному суммарной ширине спектра квадратурных составляющих, и по прореженным отсчетам квадратурных составляющих вычисляют значения амплитуд и фаз, причем число М возможных значений фаз задается равным степени числа 2, затем путем применения операции компрессирования уменьшают значения уровней амплитуд до величины, меньшей числа М, увеличивают значения амплитуд на величину защитного интервала, засекречивают по модулю М значения фаз и значения амплитуд и осуществляют распределение засекреченных отсчетов на две группы, отсчеты в одной из них определяют амплитуды N ортогональных гармоник с частотами в полосе пропускания канала связи, а отсчеты во второй группе, предварительно подвергнутые дифференциальному модульному кодированию, задают начальные фазы указанных гармоник, из которых затем формируют групповой сигнал путем преобразования из частотной области во временную с помощью обратного преобразования Фурье с присоединением к сформированному групповому сигналу защитного временного интервала, образовав тем самым кадровый временной групповой сигнал длительности Т, который передают в канал связи, а на приемной стороне поступившие из канала кадровые сигналы в свою очередь преобразуют из временной области в частотную путем использования прямого преобразования Фурье, по выходным сигналам которого определяют амплитуды и фазы ортогональных гармоник принятого сигнала, осуществляют дифференциальное декодирование фаз гармоник, после чего рассекречивают по модулю М последовательность отсчетов амплитуд и фаз, уменьшают рассекреченные значения амплитуд на величину защитного интервала, после этого значения амплитуд экспандируют и вычисляют низкочастотные квадратурные составляющие рассекреченного сигнала путем умножения значения амплитуд на косинус и синус соответствующих фаз, затем сигналы квадратурных составляющих подвергают низкочастотной интерполяции и переносят спектр интерполированных сигналов вверх на частоту, равную средней частоте полосы частот речевого сигнала на передаче, и путем объединения интерполированных сигналов квадратурных составляющих формируют единый временной поток цифрового речевого сигнала перед его преобразованием в аналоговый вид, отличающийся тем, что на передающей стороне после проведения операции компрессирования амплитуд и перед началом операции засекречивания проводят равномерное прореживание отсчетов во временной последовательности амплитуд, по крайней мере, в два раза и после этого оставшиеся отсчеты амплитуд и отсчеты фаз объединяют в определенном порядке в одну временную последовательность и таким образом, чтобы их общее число не превышало величины N+N/2 за время Т, а при распределении засекреченных отсчетов по группам включают в группу амплитуд канальных гармоник N/2 засекреченных отсчетов и дополняют эту группу таким же количеством контрольных отсчетов с величиной каждого из этих отсчетов, равной дополнению до модуля М величины соответствующего засекреченного отсчета этой группы, а на приемной стороне после определения уровней амплитуд и значений фаз ортогональных гармоник принятого сигнала осуществляют декодирование каждой пары засекреченной и контрольной амплитуд гармоник с формированием одной итоговой амплитуды, состоящее в корректировке уровней исходных амплитуд с использованием поправочного коэффициента, вычисляемого путем сравнения суммы этих амплитуд с фиксированным порогом и вычисления значения итоговой амплитуды как половины увеличенной на значение модуля М разности откорректированных значений амплитуд засекреченной и контрольной гармоник, а после рассекречивания восстановленных при декодировании отсчетов амплитуд и фаз и до уменьшения рассекреченных значений амплитуд на величину защитного интервала осуществляют восстановление порядка следования фаз и амплитуд и вычисление значений прореженных на передаче отсчетов амплитуд путем интерполяции по соседним отсчетам последовательности рассекреченных амплитуд и вставку вычисленных отсчетов между ними в последовательность интерполированных отсчетов. A method for transmitting and receiving encoded speech, which includes the preliminary transmission and detection of a preamble for correcting useful signals at the receiving side and synchronizing encoders, according to which the speech signal is converted from analog to digital on the transmitting side, it is band-pass filtered with the selection of sequences of samples of low-frequency quadrature components, then, by decimation, the sampling frequency in these sequences is brought to a value equal to the total the spectrum of quadrature components, and the thinned readings of the quadrature components calculate the amplitudes and phases, and the number M of possible phase values is set equal to the power of 2, then by applying the compression operation, reduce the values of the amplitude levels to a value less than the number M, increase the amplitudes by of the guard interval, phase values and amplitudes are classified modulo M and the classified samples are distributed into two groups, samples in one of them determine the amp ituda of N orthogonal harmonics with frequencies in the passband of the communication channel, and the samples in the second group, previously subjected to differential modular coding, specify the initial phases of these harmonics, from which they then form a group signal by converting from the frequency domain to the time domain using the inverse Fourier transform with addition to the generated group signal of the guard time interval, thereby forming a frame time group signal of duration T, which is transmitted to communication channel, and on the receiving side, the frame signals received from the channel are in turn converted from the time domain into the frequency domain by using the direct Fourier transform, the output signals of which determine the amplitudes and phases of the orthogonal harmonics of the received signal, carry out differential decoding of the harmonics phases, and then declassify them by module M, the sequence of samples of amplitudes and phases, reduce the declassified amplitudes by the value of the guard interval, after which the values of the amplitudes of exp the low-frequency quadrature components of the declassified signal are generated and calculated by multiplying the amplitudes by the cosine and sine of the corresponding phases, then the signals of the quadrature components are subjected to low-frequency interpolation and the spectrum of the interpolated signals is transferred upward by a frequency equal to the average frequency of the frequency band of the speech signal in transmission, and by combining the interpolated signals quadrature components form a single time stream of a digital speech signal before converting it into an log view, characterized in that on the transmitting side, after performing the amplitude compression operation and before the start of the secret operation, uniformly thinning the samples in the time sequence of amplitudes is performed at least twice, and after that the remaining amplitude samples and phase samples are combined in a certain order in one time sequence and so that their total number does not exceed N + N / 2 over time T, and when distributing classified samples into groups, they include amp itd of channel harmonics of N / 2 classified samples and supplement this group with the same number of control samples with the value of each of these samples equal to the addition to module M of the value of the corresponding classified sample of this group, and on the receiving side after determining the amplitude levels and phase values of the orthogonal harmonics of the accepted of the signal, each pair of classified and control amplitudes of harmonics is decoded with the formation of one final amplitude, which consists in adjusting the levels of the initial amplitudes d using a correction factor calculated by comparing the sum of these amplitudes with a fixed threshold and calculating the value of the total amplitude as half the difference in the magnitude of the corrected amplitudes of the classified and control harmonics increased by the value of the module M, and after declassification of the amplitudes and phases restored during decoding and until the declassified samples are reduced amplitudes by the value of the guard interval, the order of phases and amplitudes is restored and the value of samples of amplified samples thinned out by means of interpolation from adjacent samples of a sequence of declassified amplitudes and insertion of the calculated samples between them into a sequence of interpolated samples.
RU2007118770/09A 2007-05-21 2007-05-21 Way of transfer and reception of coded voice signals RU2343563C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118770/09A RU2343563C1 (en) 2007-05-21 2007-05-21 Way of transfer and reception of coded voice signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118770/09A RU2343563C1 (en) 2007-05-21 2007-05-21 Way of transfer and reception of coded voice signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2343563C1 true RU2343563C1 (en) 2009-01-10

Family

ID=40374342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007118770/09A RU2343563C1 (en) 2007-05-21 2007-05-21 Way of transfer and reception of coded voice signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343563C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550525C2 (en) * 2009-04-08 2015-05-10 Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фёрдерунг дер ангевандтен Форшунг Е.Ф. Hardware unit, method and computer programme for expansion conversion of compressed audio signal using smoothed phase value
RU2573274C1 (en) * 2014-11-05 2016-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Method of removing pulse noise (emission) from electrical quantity
RU2647634C2 (en) * 2013-04-18 2018-03-16 Оранж Frame loss correction by weighted noise injection
CN110970038A (en) * 2019-11-27 2020-04-07 云知声智能科技股份有限公司 Voice decoding method and device
CN112037781A (en) * 2020-08-07 2020-12-04 北京百度网讯科技有限公司 Voice data acquisition method and device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550525C2 (en) * 2009-04-08 2015-05-10 Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фёрдерунг дер ангевандтен Форшунг Е.Ф. Hardware unit, method and computer programme for expansion conversion of compressed audio signal using smoothed phase value
RU2647634C2 (en) * 2013-04-18 2018-03-16 Оранж Frame loss correction by weighted noise injection
RU2573274C1 (en) * 2014-11-05 2016-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Method of removing pulse noise (emission) from electrical quantity
CN110970038A (en) * 2019-11-27 2020-04-07 云知声智能科技股份有限公司 Voice decoding method and device
CN112037781A (en) * 2020-08-07 2020-12-04 北京百度网讯科技有限公司 Voice data acquisition method and device
CN112037781B (en) * 2020-08-07 2024-01-19 北京百度网讯科技有限公司 Voice data acquisition method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100894194B1 (en) Compensation for non-linear distortion in a modem receiver
US4817146A (en) Cryptographic digital signal transceiver method and apparatus
US6172994B1 (en) Method and apparatus for creating a composite waveform
US5615227A (en) Transmitting spread spectrum data with commercial radio
US7173966B2 (en) Compensation for non-linear distortion in a modem receiver
US5778073A (en) Method and device for speech encryption and decryption in voice transmission
RU2343563C1 (en) Way of transfer and reception of coded voice signals
JPH08501195A (en) Digital signal transmission system using frequency division multiplexing.
JPH07250379A (en) Code division multiple address system
WO2020134855A1 (en) Satellite communication system
JP2007517441A5 (en)
JP2001177506A (en) Multiple accessing method, device for performing the method and communication system using the method
JP5658288B2 (en) Wireless communication system, transmission device, reception device, and wireless communication method
US7801559B2 (en) Methods and apparatus for baseband digital spectrum translation (BDST)
EP0178608A2 (en) Subband encoding method and apparatus
JP3217948B2 (en) Transmission method and device
US4754481A (en) Expanded partial response processing for analog signal enciphering and the like
US5742679A (en) Optimized simultaneous audio and data transmission using QADM with phase randomization
Torres-Figueroa et al. Experimental evaluation of a modular coding scheme for physical layer security
CN113545001B (en) Synchronization in quantum key distribution
RU2221284C2 (en) Coded speech transmission and reception method
Shishkin Robust digital watermarks for audio signals
Bogdan et al. A real time generator of watermarking signal for FM Radios
CA1256178A (en) Cryptographic digital signal transceiver method and apparatus
Sengar et al. Multirate Filtering for Digital Signal Processing and its Applications

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100522