С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

часть в этом случае называют декодерами.
Кодеры формы не используют каких-либо сведений о природе ко-
дируемого сигнала и воспроизводят восстановленный сигнал в форме
по возможности наиболее близкой к подлиннику. Это означает, что
такие кодеры независимы от природы сигнала и должны хорошо ра-
ботать не только с речевой информацией, но и с любыми сигналами
передачи данных в полосе телефонного канала, например факсими-
льными аппаратами и телефонными модемами [20]. Самым простым
примером кодека формы волны является импульсно-кодовая модуля-
ция.
При импульсно-кодовой модуляции (ИКМ, Pulse Code Modulation,
PCM) производятся дискретизация и квантование входной речевой
волны. Речевой сигнал ограничивается полосой до 4 кГц и дискре-
тизируется с частотой 8 кГц. При кодировании речи в стандартных
ИКМ кодерах используется квантование в логарифмической шкале.
Такие квантователи обеспечивают в линии передачи практически пос-
тоянное отношение сигнал/шум для широкого разнообразия входных
уровней, и на скорости восемь бит/отсчет (или 64 кбит/с) восстанов-
ленный сигнал почти не отличается по качеству от подлинника. Такие
логарифмические квантователи были стандартизованы в начале 60-х
годов и все еще широко используются сегодня. В Америке использует-
ся стандарт компандирования в виде
µ
-закона, в Европе используется
A-закон компандирования.
Преобразование сигнала по A-закону задается следующим обра-

---

Сокращение информационной избыточности
131
зом:
y
=





y
max
A
(
|
x
|
/x
max
)
1 + ln
A
sgn
x,
0
6
|
x
|
x
max
6
1
A
;
y
max
1 + ln(
A
|
x
|
/x
max
)
1 + ln
A
sgn
x,
1
A
<
|
x
|
x
max
<
1
,
а компрессор с
µ
-законом использует соотношение
y
=
y
max
ln[1 +
µ
(
|
x
|
/x
max
)]
ln(1 +
µ
)
sgn
x,
где
sgn
x
=
{
+1
для
x
>
0
;
−
1
для
x <
0
;
A
и
µ
— параметры компрессии.
При восстановлении сигнала по квантованным значениям для де-
компрессии амплитуды сигнала используется преобразование (экспан-
дирование), обратное логарифмическому закону. Стандарт кодиро-
вания по алгоритму ИКМ описывается рекомендацией ITU-T G.711,
согласно которому значения параметров компрессии следует полагать
равными:
A
= 87
,
6
и
µ
= 255
.
Преимуществами таких кодеков являются сравнительная просто-
та технической реализации и малая задержка сигнала наряду с высо-
ким качеством воспроизводимой речи. Однако такие устройства тре-
буют сравнительно высокой битовой скорости и обладают восприим-
чивостью к ошибкам в канале связи.
Качество передачи при этом обычно оценивается по показателю
отношения сигнал/шум квантования
SQR
= 10 lg
E
{
s
2
(
i
∆
)