Повышение эффективности канальных кодеков ЦСП. Классификация методов канального цифрового преобразования, страница 7

В декодере ДИКМ после преобразования цифрового сигнала в параллельный код в блоке 10 все операции выполняются в обратном порядке: q-разрядное число складывается с числом, хранящимся в блоке памяти 12, и формируется n-разрядное число на выходе сумматора 11. Далее оно проходит НЦП 13 и в виде p-разрядного числа поступает в цифро-аналоговый преобразователь (линейный декодер) 14. Затем «сглаживается» ФНЧ 75, который имеет граничную частоту, близкую к верхней частоте сигнала U(t). Параметры НЦП для A-закона компрессии в таком варианте кодера (вариант АДИКМ-2) выбирают из следующих соображений:

1)  разрядность q входного числа N₁, и разрядность р выходного числа N₂ рассчитывают из (13.24), (13.25);

2)  минимальный шаг квантования числа n₂и соответственно шаг ЦАП в первом сегменте ∆₁ должны соответствовать условию

Δ₁2^p ≥ U_пик.б;

3)  максимальный шаг числа N₂(в последнем сегменте) должен обеспечивать «слежение» за сигналом, т.е.

.

Учитывая (14.14) и то, что для A-закона выполняется ∆_nc/∆₁, = 2^{nc– 2} [см. (13.30)], получим окончательно

,                                               (14.21)

где знак [5] означает число, ближайшее большее к S и равное целой степени числа 2;

т = F_т/F_g

Выбрав N_c, далее задаются величиной n_с и определяют р и q из (13.24), (13.25).

Действующее значение шумов квантования ξ_д.квопределяют с помощью выражений (13.25), (13.28), (13.31), при этом р_i, имеет смысл вероятности попадания мгновенного значения предсказанного сигнала (а не разностного, как в предыдущем варианте!) в интервал значений i-го сегмента шкалы квантования кодера (на выходе ЦАП). Отношение сигнал—шум квантования для этого варианта адаптивного кодека определяют обычным образом: γ_адикм.2 = 201g(U_д / ξ_д._кв).

На рис. 14.11, б, в представлены результаты расчета ОСШК для этого варианта [31] в функции от переменной X = 20 1g(U_д / U_пик.б) для ряда значений коэффициента корреляции R речевого сигнала, размерности кодовой, комбинации т (и соответственно тактовой частоты цифрового сигнала F_т = тF_д) и параметров НЦП n_с и N_c. Значения N_cс учетом (14.22) берутся из табл. 14.2, при этом рис. 14.11, б соответствует значению R = 0,8, а рис. 14.11, в — R = 0,99. Параметры каждой зависимости, имеющей номер 1—9, сведены в табл. 14.3, где значение N_c в числителе рассчитано для R = 0,8, а в знаменателе — для R = 0,99. Штрих-пунктирные зависимости 10 на рис. 14.11, в и 11 на рис. 14.11, б характеризуют соответственно типовой вариант АИКМ (см. также рис. 13.57) и адаптивную ДИКМ при R = 0,9.

Таблица 14.2

Допустимые значения N_с в зависимости от R и m

Таблица 14.3

Параметры зависимости ОСШК для АДИКМ-2 (по рис. 14.11, б, в)

Анализируя рис. 14.11, б, 14.11, в можно убедиться в том, что:

1)  оптимальные параметры НЦП для речевых сигналов с разным коэффициентом корреляции должны быть разными, причем с ростом R можно применить более сложный НЦП, но зато получить при этом большее отношение сигнал—шум квантования;