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语音送话流程 刘文虎 2008-11-11 一、 概述： 发送语音信号的处理过程： （1）MIC送话，将话音信号转换为电信号。 （2）PCM处理，将模拟的电信号转化为数字信号。（电源） （3）信源编码，将PCM信号进行压缩。（CPU） （4）信道编码，将要传送的信号进行加密。（CPU） （5）GMSK调制，将离散的数字信号对应于不同相位的连续正弦波信号。（中频） （6）发射变换电路，将发射信号的频率搬移到指定的发射频率上。（中频） 二 、简要的原理分析： （一）MIC送话： MIC的功能是把声音转化成电信号。 MIC工作原理： 当声波到来时，振动膜在声压的驱动下前后运动，两个极板之间的距离就发生了变化；极板距离变化导致电容器的电容量发生变化；由于负载电阻极大，电容器上的电荷很难运动，此时可以认为电容器上的电量Q不变；根据公式U＝Q／C，电容量C的变化导致电容器两端的电压U发生变化。 这样，声压的变化——电容量的变化——电压的变化，声音信号转化成电信号。 （二）PCM语音编码： 发射信号产生的第一步是模拟信号转换成数字信号。该处理采用脉冲编码调制技术PCM（Pulse Code Modulation 信号取样受控于取样脉冲，当取样脉冲来的时候，场效晶体管VT的栅极加上正向电压处于导通状态，输入信号经过场效应管的漏极-源极到达输出端。没有取样脉冲时，场效应管VT截止，信号不能通过。因此，该电路在取样脉冲高电平时取样，低电平为取样间隔时间。如左图所示。 2、量化 量化的实质是将连续的无限多个样值变为有限种取值，然后再用不同的数字数列表示，从而实现模数转换。如图3所示： 3V的电压被量化后对数字信号。 量化的两种方式为均匀量化和非均匀量化。 均匀量化：将取样信号幅度变化范围划分为若干量化级，每个量化级的间隔相等。 如图4所示： 横轴表示量化器输入样值的幅度，纵轴表示量化器量化后输出的样值量化电平。斜线是不经过量化的输入于输出关系，阶梯型曲线表示量化后的输入输出关系。（X取值的间隔数极为量化级数）因为均匀量化间隔是固定的，它不随信号幅度而改变，所以它对小信号的量化存在较大的误差。 非均匀量化：将取样后的信号经过压缩电路（非线性放大器，对小幅度信号有较大的放大量，对大幅度信号有较小的放大量），然后再经过均匀量化，如图5所是。 对于语言信号来说，在实际中常用对数压扩特性，但我们知道，对数曲线在自变量趋于零时，函数趋于无穷大，这显然是不满足要求的，为此需要修正对数曲线，以使其满足在输入为零时，压扩的输出也为零，我们实际中采用的修正方法为A律压扩特性（即在原点的附近由某一斜率的直线近似代替，其余的用对数曲线代替），它们接近于最佳的压扩特性，并且易于进行二进制编码。 PCM采用A率13折线8比特编码，13折线法如图所示，图中先把轴的[0,1]区间分为8个不均匀段。在这里我们需要建立一个合适的数学模型来描述被压缩的曲线。 其中x和分别是归一化的压缩器输入和输出电压，A为压缩系数，表示压缩的程度，A为一时对应着不压缩的均匀量化。其具体分法如下:　　将区间[0，1]一分为二，其中点为1/2,取区间[1/2,1]作为第八段;　　将剩下的区间[0,1/2]再一分为二，其中点为1/4,取区间[1/4,1/2]作为第七段;　　将剩下的区间[0,1/4]再一分为二，其中点为1/8,取区间[1/8,1/4]作为第六段;　　将剩下的区间[0,1/8]再一分为二，其中点为1/16,取区间[1/16,1/8]作为第五段;　　将剩下的区间[0,1/16]再一分为二，其中点为1/32,取区间[1/32,1/16]作为第四段; 　　将剩下的区间[0,1/32]再一分为二，其中点为1/64,取区间[1/64,1/32]作为第三段;　　将剩下的区间[0,1/64]再一分为二，其中点为1/128,取区间[1/128,1/64]作为第二段最后剩下的区间[0,1/128]作为第一段。然后将轴的[0,1]区间均匀地分成八段，从第一段到第八段分别为[0,1/8],(1/8,2/8],(2/8,3/8],(3/8,4/8],(4/8,5/8],(5/8,6/8],(6/8,7/8],(7/8,1]。分别与轴的八段一一对应。 1 2 3 4 5 6 7 8 斜率 16 16 8 4 2 1 1/2 1/4 可以看出，除一、二段外，其他各段折线的斜率都不相同。图7-4-8中只画出了第一象限的压缩特性，第三象限的压缩特性的形状与第一象限的压缩特性的形状相同，且它们以原点为奇对称，所以负方向也有八段直线，总共有16个线段。但由于正