Puhe- ja kanavakoodaus GSM-matkapuhelinjärjestelmän puolen nopeuden puhekanavaan

Abstract

Tämä diplomityö on osa puheenkoodausprojektia. Projektissa kehitettiin yhdistetty puhe- ja kanavakoodausmenetelmä GSM-matkapuhelinjärjestelmän puolen nopeuden puhekanavaan. Puhe- ja kanavakoodaus oli tarkoitus optimoida mahdollisimman yhtenäisenä kokonaisuutena. Myös radiotien ominaisuudet ja olemassa oleva GSM-standardi oli otettava huomioon. Koodausalgoritmeista rakennettiin ensin simulaatiot, jonka jälkeen algoritmit toteutettiin reaaliajassa digitaalisilla signaaliprosessoreilla. Sekä simulaatioissa että reaaliaikaisessa järjestelmässä voitiin generoida radiotiehäiriöitä ja näin testata algoritmeja mahdollisimman todellisissa olosuhteissa. Diplomityön osuutena oli kehittää kanavakoodausalgoritmi, joka huomioisi puhesignaalin ja erityisesti projektissa toteutetun puheenkoodausalgoritmin erityisvaatimukset. Diplomityössä tutkittiin käytetyn puheenkoodausmenetelmän parametrien virheherkkyyksiä generoimalla parametreihin systemaattisesti virheitä ja vertailemalla tuloksia subjektiivisin kuuntelutestein. Tämän jälkeen rakennettiin C-kielinen kanavakoodaussimulaatio, joka sovitettiin projektissa tehtyyn puheenkoodaussimulaatioon. Lopuksi puhe- ja kanavakoodaus sekä radiotiehäiriöiden generointi toteutettiin reaaliajassa kahdella digitaalisella signaaliprosessorilla. Reaaliaikatoteutuksen osalta diplomityön osuutena oli kanavakoodausalgoritmien ohjelmointi signaaliprosessoreille ja lisäksi puheenkoodauksen ohjelmointi yhdessä projektin kahden muun työntekijän kanssa. Reaaliaikaisessa järjestelmässä tehtiin vielä kanavakoodauksen optimointia ja modifioitiin jonkin verran puheenkoodausta, lähinnä paremmin kanavakoodausalgoritmiin ja siirtotiehäiriöihin soveltuvaksi. /Kir11