第三代移动通信系统AMR计算量化平均对数帧能量的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法，包括对当前帧的输入语音信号进行能量和累加处理操作得到能量和值和右移累加变量、对各个能量和值进行累乘处理操作得到累乘值和更新后的右移累加变量、确定累乘值的有效比特位数长度信息、根据有效比特位数长度信息和右移累加变量计算量化平均对数帧能量值。采用该种第三代移动通信系统ＡＭＲ计算量化平均对数帧能量的方法，不需要在内存中存储相应的对数计算表格，处理过程简单快捷，计算方法稳定可靠，高效实用，适合于各种类型的移动通信终端，适用范围较为广泛，给人们的工作和生活带来了便利，为第三代移动通信技术的发展和普及应用奠定了坚实的基础。

Third generation mobile communication system AMR calculates quantized average log frame energy

Method of quantitative mean log frame energy to achieve adaptive multi rate of the present invention relates to a third generation mobile communication system in computing, including the input speech signal to the current frame of energy and energy accumulation operation and the value of each energy value and right cumulative variables, multiplicative processing operations are multiplicative and update after the right variables, determine the multiplicative additive value of the effective number of bits of information, according to the effective length of bits length information and right cumulative variable calculation quantitative mean log frame energy value. The method used by the third generation mobile communication system AMR quantitative calculation of average log frame energy, do not need to be stored in memory in the corresponding logarithm calculation form, the process is simple and fast calculation method is stable and reliable, efficient and practical, suitable for mobile communication terminals of various types, wide application scope, and brings convenience to people's work and life, and laid a solid foundation for the development of the third generation mobile communication technology and application.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及第三代移动通信
，特别涉及第三代移动通信系统中的自适应多速率(AMR，Adaptive Multi-Rate)
，具体是指一种第三代移动通信系统AMR计算量化平均对数帧能量的方法。
技术介绍
现代通信正朝宽带化、智能化、个人化以及业务综合化的方向发展。为了满足人们日益增长对通信的需求，有必要将有线网络支持的宽带业务无缝隙地扩展到无线网络中，未来的无线通信网也应该支持话音、数据和图像等多种媒体多种业务的综合传输与交换。 ITU-T提出第三代移动通信系统的目的是为了提供第二代移动通信系统因技术局限而无法提供的宽带移动通信业务。目前IMT2000无线传输技术(RTT)提案有16个之多，其中地面系统RTT提案有10个，移动卫星系统的RTT提案有6个。第三代数字蜂窝移动通信系统的两大主要候选方案是北美的CDMA2000系统和欧洲的WCDMA(宽带码分多址)系统。 未来无线网络将是基于移动和宽带网的信息网络，它的发展需要解决三个主要问题 (1)各种电信业务的无缝隙寻址接入； (2)移动通信的业务质量受无线信道的限制； (3)实现智能化、多媒体化和个性化的各种应用。 因此，人们对第三代移动通信的期望目标是可以实现国际漫游、固定/移动无缝隙多媒体业务，使固定和移动通信系统融合一体。 在3GPP TS 26.092协议中，规定了平均对数帧能量enlogmean的计算方法，其中，3GPP TS 26.092主要是关于AMR中舒服噪声(comfort noise)的产生，在没有有效语音信号的情况下，发送方(TX)仍然要定期传送舒服噪声的相关参数，量化后的平均对数能量enlogmean就是其中的一个。 当VAD＝0时，表示没有有效语音帧，此时当前帧对数能量计算如下 其中，s(n)是当前帧的输入语音信号，N＝160。 所述的平均对数能量计算如下， 平均对数能量量化为6bit的值，也就是说量化结果是一个0～63范围内的值。 在该方法中，需要用到对数计算，如果系统的CPU中有对数计算的命令，可以直接计算；如果没有，则需要使用查表法计算，则必须要保存一个表格，从而会占用内存。因此在不具备对数计算能力的情况下，采用这种查表的方式会非常占用内存，浪费了大量的系统资源，特别是在移动通信设备上，使得本来就不太宽裕的系统资源更加紧张，并导致系统运行效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种无需存储任何表格就可以完成计算、处理过程简单快捷、准确可靠、高效实用、适用范围较为广泛的第三代移动通信系统AMR计算量化平均对数帧能量的方法。 为了实现上述的目的，本专利技术的第三代移动通信系统AMR计算量化平均对数帧能量的方法如下 该第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤 (1)对当前帧的输入语音信号进行能量和累加处理操作，得到能量和值和右移累加变量； (2)对各个能量和值进行累乘处理操作，得到累乘值和更新后的右移累加变量； (3)确定所述的累乘值的有效比特位数长度信息； (4)根据所述的有效比特位数长度信息和右移累加变量计算量化平均对数帧能量值。 该第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法中的能量和累加处理操作，包括以下步骤 (11)根据以下公式计算能量和值B(n) 其中，s(n)是当前帧的输入语音信号，N＝160； (12)判断所述的能量和值B(n)的比特位数长度是否超过16bit； (13)如果是，则对能量和值B(n)进行右移处理； (14)统计对该能量和值B(n)的右移数目，并将该右移数目累加至右移累加变量k中。 该第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法中的累乘处理操作，包括以下步骤 (21)根据以下公式计算累乘值A(i) (22)在对前六个能量和值进行逐个累乘的过程中，逐次判断累乘值A(i)的比特位数长度是否超过16bit； (23)如果是，则对累乘值A(i)进行右移处理； (24)统计对该累乘值A(i)的右移数目，并将该右移数目累加至右移累加变量k中。 该第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法中的计算量化平均对数帧能量值，具体为 根据所述的累乘值的有效比特位数长度信息m和右移累加变量k，通过以下公式计算得到量化平均对数帧能量值en^logmean(i) 采用了该专利技术的第三代移动通信系统AMR计算量化平均对数帧能量的方法，由于其通过比特移位累加计数方式，巧妙的将复杂的对数运算转换为简单的加减乘除基本运算，从而无需要求CPU具备对数处理指令，而且也不需要在内存中存储相应的对数计算表格，就能够准确高效的完成相应的计算处理，从而处理过程简单快捷，计算方法稳定可靠，高效实用，能够适合于各种类型的移动通信终端的硬件平台，从而适用范围较为广泛，给人们的工作和生活带来了很大的便利，为第三代移动通信技术的进一步发展和大规模普及应用奠定了坚实的基础。 具体实施例方式 为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。 首先对专利技术的计算方法的数学原理进行解释 其中，假设 则对数能量为 平均对数能量为 其中，在计算B(0)×B(1)×B(2)×…×B(7)时，需要避免溢出。如果MPU是32-bit的系统，那么B(n)是一个不能超过16位的值，才能在做乘法时不溢出。协议中定义s(n)是13-bit的数值，那么B(n)就有可能超过16位，需要进行判断移位。 例如，s(n)＝0x456，那么B(n)＝0x12CCE4，是一个21-bit的值，需要右移5位，确保B(n)为16bit的值。 假设在计算完A(i)＝B(0)×B(1)×B(2)×…×B(7)后，总的右移位数为k， 现在，已经知道A(i)和k的值，为了得到enlogmean，需要确定A(i)的最高bit的位置m。 比如，A(i)＝0x8C38，那么最高bit位置是m＝15。 假设en^logmean是平均对数能量enlogmean量化后的值，量化值是一个6bit的值(包括4bit整数部分和2bit小数部分)。那么， 所以， 其中log2 1608＝58.57542，近似为59。 从上面的分析中，可以看到，不需要保存任何表格，也不需要进行对数运算，就可以得到量化后的平均对数能量。 从而，从以上推导可以看出，该第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法，包括以下步骤 (1)对当前帧的输入语音信号进行能量和累加处理操作，得到能量和值和右移累加变量，包括以下步骤 (a)根据以下公式计算能量和值B(n) 其中，s(n)是当前帧的输入语音信号，N＝160； (b)判断所述的能量和值B(n)的比特位数长度是否超过16bit； (c)如果是，则对能量和值B(n)进行右移处理； (d)统计对该能量和值B(n)的右移数目，并将该右移数目累加至右移累加变量k本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：　（１）对当前帧的输入语音信号进行能量和累加处理操作，得到能量和值和右移累加变量；　（２）对各个能量和值进行累乘处理操作 ，得到累乘值和更新后的右移累加变量；　（３）确定所述的累乘值的有效比特位数长度信息；　（４）根据所述的有效比特位数长度信息和右移累加变量计算量化平均对数帧能量值。

【技术特征摘要】
1、一种第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤(1)对当前帧的输入语音信号进行能量和累加处理操作，得到能量和值和右移累加变量；(2)对各个能量和值进行累乘处理操作，得到累乘值和更新后的右移累加变量；(3)确定所述的累乘值的有效比特位数长度信息；(4)根据所述的有效比特位数长度信息和右移累加变量计算量化平均对数帧能量值。2、根据权利要求1所述的第三代移动通信系统的自适应多速率中实现量化平均对数帧能量计算的方法，其特征在于，所述的能量和累加处理操作，包括以下步骤(11)根据以下公式计算能量和值B(n)其中，s(n)是当前帧的输入语音信号，N＝160；(12)判断所述的能量和值B(n)的比特位数长度是否超过16bit；(13)如果是，则对能量和值B(n)进行右移处理；(14)统...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海霞，
申请(专利权)人：上海摩波彼克半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]