提高语音信道数据传输准确性的方法技术

本发明专利技术公开了提高语音信道数据传输准确性的方法，包括以下步骤：构造N个类语音符号波形；从所述N个类语音符号波形中选择Nsym个最优类语音符号波形，N＞＞Nsym，组成码本；发送端将需要传输的数据比特分组，每Nbit个比特为一组，总共有

The Method of Improving the Accuracy of Data Transmission in Voice Channel

The invention discloses a method for improving the accuracy of data transmission in voice channel, which includes the following steps: constructing N class voice symbol waveforms; selecting Nsym best class voice symbol waveforms from the N class voice symbol waveforms, N >> Nsym, to form codebook; and sending end will need to transmit data bit groups, each Nbit is a group, and a total of

【技术实现步骤摘要】
提高语音信道数据传输准确性的方法
本专利技术涉及数据传输领域。更具体地说，本专利技术涉及一种提高语音信道数据传输准确性的方法。
技术介绍
现有的将数据在语音信道上传输的方法是：设计一组与数据对应的类语音信号，这些信号的频率在声码器要求范围内(300Hz-3400Hz)，并且可以通过声码器信道之后在接收端成功解调。对该方法的研究有很多，主要集中在对类语音信号的设计和优化，然而，现有的传输方法依然存在传输性能低、误码率高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种提高语音信道数据传输准确性的方法，其具有提高传输性能，降低误比特率等优点。为了实现根据本专利技术的目的和其它优点，提供了一种提高语音信道数据传输准确性的方法，包括以下步骤：构造N个类语音符号波形；从所述N个类语音符号波形中选择Nsym个最优类语音符号波形，N>>Nsym，组成码本；发送端将需要传输的数据比特分组，每Nbit个比特为一组，总共有种可能性，每一组选择所述码本中对应的类语音符号波形进行调制，转换成类语音信号，并将类语音信号在语音信道上传输；接收端对接收到的类语音信号进行数据解调；其中，从所述N个类语音符号波形中选择Nsym个最优类语音符号波形，具体为：A1、利用线性预测分析对语音信号数学模型式中：ai(i＝1,2,...,p)为线性预测系数，p为预测阶数，求解得到N个类语音符号波形的LPC特征，lpc1,lpc2,...lpci,...,lpcN(1≤i≤N)，lpci是第i个类语音符号波形的LPC特征，为1×p向量；A2、选择第一个最优类语音符号波形的规则：abs(lpc1-lpc2)表示第一个类语音符号波形LPC特征和第二个类语音符号波形LPC特征差的绝对值，为1×p向量，将这p个值相加，和用diff12表示，diff13表示第一个类语音符号波形和第三个类语音符号波形LPC特征值的差异，diffmn表示第m个类语音符号波形和第n个类语音符号波形LPC特征值的差异，令：D1＝diff12+diff13+...+diff1i+...+diff1ND2＝diff21+diff23+...+diff2i+...+diff2NDi＝diffi1+diffi2+...+diffi(i-1)+diffi(i+1)+...+diffiNDN＝diffN1+diffN2+...+diffNi+...+diffN(N-1)在[D1,D2,...,Di,...，DN]中，若Dm值最大，则选取第m个类语音符号波形作为码本中的第一个最优类语音符号波形；A3、选择第i(2≤i≤Nsym)个最优类语音符号波形的规则：假设已选取出的前i-1个最优类语音符号波形在N个类语音符号符号波形s1,s2,...,sN中的位置为ind1,ind2,...,indi-1，去除剩下的N-(i-1)个类语音符号波形中选取一个最优类语音符号波形，令：在[D'1,D'2，...,D'i,...，D'N-i+1]中，若D'm值最大，则选取类语音符号波形作为码本中的第i个最优类语音符号波形；A4、重复A3，直至选择出Nsym个最优类语音符号波形。优选的是，所述的提高语音信道数据传输准确性的方法，发送端在需要传输的数据比特Ndata的前端或中间增加同步比特Nsyn，将数据比特Ndata和同步比特Nsyn进行分组，每Nbit个比特为一组，每一组选择所述码本中对应的类语音符号波形进行调制，每组L个样点，则同步有LENsyn＝Nsyn/Nbit·L个样点，数据有LENdata＝Ndata/Nbit·L个样点，转换成类语音信号，并将类语音信号在语音信道上传输；接收端根据最大点值积值对接收到的类语音信号进行数据解调，解调前还包括，确定同步起始点，具体为：B1、找出第一帧的同步起始位置：设置一个区间长度lenoffset，接收端对[index:index+lenoffset-1]这个范围作为起始点进行扫描，令index＝1，则有以下lenoffset个区间：[1:LENsyn],[2:LENsyn+1],...,[lenoffset:lenoffset+LENsyn-1]根据最大点值积值对每个区间内的LENsyn个样点分别进行解调，得到lenoffset个比特流将其分别与Nsyn进行比较，得到lenoffset个误比特率选择最小的误比特率bermin，若bermin＞0.05，令index＝index+lenoffset，继续扫描计算，若bermin≤0.05，则确定第一帧的同步起始点为start1，数据部分的起始点为start1+LENsyn，接收端对[start1+LENsyn:start1+LENsyn+LENdata-1]进行数据解调；B2、找出第f(f≥2)帧的同步起始位置：令index＝startf-1+LENsyn+LENdata，接收端对[index-lenoffset/2:index+lenoffset/2]这个范围作为起始点进行扫描，lenoffset为偶数，取以下lenoffset+1个区间：[index-lenoffset/2:index-lenoffset/2+LENsyn-1],[index-lenoffset/2+1:index-lenoffset/2+LENsyn],…[index+lenoffset/2:index+lenoffset/2+LENsyn-1]根据最大点值积值对每个区间内的LENsyn个样点分别进行解调，得到lenoffset+1个比特流将其分别与Nsyn进行比较，得到lenoffset+1个误比特率若最小误比特率有m个，位置为[1:1+lenoffset]中的[pos1,pos2,...,posm]，则：1)若m＝1，则确定第f帧的同步起始点为startf＝startf-1+LENsyn+LENdata-lenoffset/2+posm-1；2)若m＞1且pos1＝1，对[pos2,...,posm]这些位置的邻近位置的误比特率之和进行比较，若bx(1≤x≤m-1)最小，则确定第f帧的同步起始点为startf＝startf-1+LENsyn+LENdata-lenoffset/2+posx+1-1；3)若m＞1且posm＝1+lenoffset，对[pos1,...,posm-1]这些位置的邻近位置误比特率之和进行比较，若bx(1≤x≤m-1)最小，则确定第f帧的同步起始点为startf＝startf-1+LENsyn+LENdata-lenoffset/2+posx-1；4)若m＞1且pos1≠1，posm≠1+lenoffset，对[pos1,...,posm]这些位置的邻近位置误比特率之和进行比较，若bx(1≤x≤m-1)最小，则确定第f帧的同步起始点为startf＝startf-1+LENsyn+LENdata-lenoffset/2+posx-1。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、本专利技术利用语音特征参数的LPC特征来进行类语音符号波形选择，使得作为码本的Nsym个最优类语音符号波形具有最大差异性，以提高传输性能，降低误比特率；第二、本专利技术利用前后位置的误比特率得到准确的同步起始点，以精准控制同步，进一步降低误比特率。本专利技术的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高语音信道数据传输准确性的方法，其特征在于，包括以下步骤：构造N个类语音符号波形；从所述N个类语音符号波形中选择Nsym个最优类语音符号波形，N＞＞Nsym，组成码本；发送端将需要传输的数据比特分组，每Nbit个比特为一组，总共有

【技术特征摘要】
1.提高语音信道数据传输准确性的方法，其特征在于，包括以下步骤：构造N个类语音符号波形；从所述N个类语音符号波形中选择Nsym个最优类语音符号波形，N＞＞Nsym，组成码本；发送端将需要传输的数据比特分组，每Nbit个比特为一组，总共有种可能性，每一组选择所述码本中对应的类语音符号波形进行调制，转换成类语音信号，并将类语音信号在语音信道上传输；接收端对接收到的类语音信号进行数据解调；其中，从所述N个类语音符号波形中选择Nsym个最优类语音符号波形，具体为：A1、利用线性预测分析对语音信号数学模型式中：ai(i＝1,2,...,p)为线性预测系数，p为预测阶数，求解得到N个类语音符号波形的LPC特征，lpc1,lpc2,...lpci,...,lpcN(1≤i≤N)，lpci是第i个类语音符号波形的LPC特征，为1×p向量；A2、选择第一个最优类语音符号波形的规则：abs(lpc1-lpc2)表示第一个类语音符号波形LPC特征和第二个类语音符号波形LPC特征差的绝对值，为1×p向量，将这p个值相加，和用diff12表示，diff13表示第一个类语音符号波形和第三个类语音符号波形LPC特征值的差异，diffmn表示第m个类语音符号波形和第n个类语音符号波形LPC特征值的差异，令：D1＝diff12+diff13+...+diff1i+...+diff1ND2＝diff21+diff23+...+diff2i+...+diff2NDi＝diffi1+diffi2+...+diffi(i-1)+diffi(i+1)+...+diffiNDN＝diffN1+diffN2+...+diffNi+...+diffN(N-1)在[D1,D2,...,Di,...，DN]中，若Dm值最大，则选取第m个类语音符号波形作为码本中的第一个最优类语音符号波形；A3、选择第i(2≤i≤Nsym)个最优类语音符号波形的规则：假设已选取出的前i-1个最优类语音符号波形在N个类语音符号符号波形s1,s2,...,sN中的位置为ind1,ind2,...,indi-1，去除剩下的N-(i-1)个类语音符号波形中选取一个最优类语音符号波形，令：在[D'1,D'2，...,D'i,...，D'N-i+1]中，若D'm值最大，则选取类语音符号波形作为码本中的第i个最优类语音符号波形；A4、重复A3，直至选择出Nsym个最优类语音符号波形。2.如权利要求1所述的提高语音信道数据传输准确性的方法，其特征在于，发送端在需要传输的数据比特Ndata的前端或中间增加同步比特Nsyn，将数据比特Ndata和同步比特Nsyn进行分组，每Nbit个比特为一组，每一组选择所述码本中对应的类语音符号波形进行调制，每组L个样点，则同步有LENsyn＝Nsyn/Nbit·L个样点，数据有LENdata＝Ndata/Nbit·L个样点，转换成类语音信号，并将类语音信号在语音信道上传输；接收端根据最大点值积值对接收到的类语音信号进行数据解调，解调前还包括，确定同步起始点，具体为：B1、找出第一帧的同步起...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冰雪，庞潼川，杨成功，
申请(专利权)人：北京芯盾集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11