Aufgaben:Aufgabe 3.4Z: GSM–Vollraten–Sprachcodec: Unterschied zwischen den Versionen
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<quiz display=simple> | <quiz display=simple> | ||
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| + | {Auf welche Bandbreite muss das Sprachsignal begrenzt werden? | ||
| + | |type="{}"} | ||
| + | $B \ = \ $ { 4 3% } $\ \rm kHz$ | ||
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| + | {Aus wie vielen Abtastwerten $(N_{\rm R})$ besteht ein Sprachrahmen? Wie groß ist die Eingangsdatenrate $R_{\rm In}$? | ||
| + | |type="{}"} | ||
| + | $N_{\rm R} \ = \ $ { 160 3% } $\ \rm Abtastwerte$ | ||
| + | $R_{\rm In} \ = \ $ { 104 3% } $\ \rm kbit/s$ | ||
| + | |||
| + | {Wie groß ist die Ausgangsdatenrate $R_{\rm Out}$ des GSM-Vollraten-Codecs? | ||
| + | |type="{}"} | ||
| + | $R_{\rm Out} \ = \ $ { 13 3% } $\ \rm kbit/s$ | ||
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| + | |||
| + | {Welche Aussagen treffen hinsichtlich des Blocks „LPC” zu? | ||
| + | |type="[]"} | ||
| + | + LPC macht eine Kurzzeitprädiktion über eine Millisekunde. | ||
| + | + Die $36$ LPC–Bits geben Koeffizienten an, die der Empfänger nutzt, um die LPC–Filterung rückgängig zu machen. | ||
| + | - Das Filter zur Kurzzeitprädiktion ist rekursiv. | ||
| + | - Das LPC–Ausgangssignal ist identisch mit dem Eingang $s_{\rm R}(t)$. | ||
| + | |||
{Multiple-Choice Frage | {Multiple-Choice Frage | ||
|type="[]"} | |type="[]"} | ||
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+ Richtig | + Richtig | ||
| − | + | {Multiple-Choice Frage | |
| − | { | + | |type="[]"} |
| − | |type=" | + | - Falsch |
| − | + | + Richtig | |
| − | |||
Version vom 15. November 2017, 15:33 Uhr
Dieser 1991 für das GSM–System standardisierte Codec – dieses Kunstwort steht für eine gemeinsame Realisierung von Coder und Decoder – mit der englischen Bezeichnung GSM Fullrate Vocoder kombiniert drei Methoden zur Kompression von Sprachsignalen:
- Linear Predictive Coding (LPC),
- Long Term Prediction (LTP), und
- Regular Pulse Excitation (RPE).
Die in der Grafik angegebenen Zahlen geben die Bitzahl an, die von den drei Einheiten dieses FR–Sprachcodecs pro Rahmen von jeweils $20$ Millisekunden Dauer generiert werden.
Anzumerken ist dabei, dass LTP und RPE im Gegensatz zu LPC nicht rahmenweise, sondern mit Unterblöcken von $5$ Millisekunden arbeiten. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf die Lösung der Aufgabe.
Das Eingangssignal in obiger Grafik ist das digitalisierte Sprachsignal $s_{\rm R}(n)$. Dieses entsteht aus dem analogen Sprachsignal $s(t)$ durch
- eine geeignete Begrenzung auf die Bandbreite $B$,
- Abtastung mit der Abtastrate $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$,
- Quantisierung mit $13 \ \rm Bit$,
- anschließender Segmentierung in Blöcke zu je $20 \ \rm ms$.
Auf die weiteren Aufgaben der Vorverarbeitung soll hier nicht näher eingegangen werden.
Hinweis:
Diese Aufgabe gehört zum Themengebiet „Sprachcodierung” im Gemeinsamkeiten von GSM und UMTS dieses Buches sowie zum Sprachcodierung des Buches „Beispiele von Nachrichtensystemen”.
Fragebogen
Musterlösung
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
