Моделирование вокодера цифровой системы передачи

1. Тема дипломной работы:

Разработка модели
вокодера цифровой системы
передачи (анализатора речевого
сигнала )
Исполнитель: курсант 454 учебной группы
Комаревский Павел Николаевич
1

2. Цели дипломной работы: 1. Моделирование вокодера цифровой системы передачи (анализатора речевого сигнала ) на основе

Цели дипломной работы:
1. Моделирование вокодера цифровой системы
передачи (анализатора речевого сигнала ) на основе
современных информационных технологий.
2. Разработка проекта лабораторной работы «Исследование
вокодера цифровой системы передачи (анализатора речевого
сигнала )».
2

3. Структурная схема анализатора

А1
Устройство выделения
огибающей
Аn
Микрофон
Устройство выделения
параметра
тон-шум
Устройство выделения
основного тона
КС
Т-Ш
Устройство
объединения
сигнала
F0
анализатор
3

4. Функциональная схема анализатора

А1
ПФ1
Детектор
Амплитудный 1
ФНЧ1
ПФ2
Детектор
Амплитудный 2
ФНЧ2
ПФ3
Детектор
Амплитудный 3
ФНЧ3
ПФ4
Детектор
Амплитудный4
ФНЧ4
ПФ5
Детектор
Амплитудный5
ФНЧ5
ПФ6
Детектор
Амплитудный 6
ФНЧ6
ПФ7
Детектор
Амплитудный7
ФНЧ7
ПФ8
Детектор
Амплитудный8
ФНЧ8
ПФ9
Детектор
Амплитудный 9
ФНЧ9
ПФ10
Детектор
Амплитудный
10
ФНЧ10
ПФ11
Детектор
Амплитудный
11
ФНЧ11
ПФ12
Детектор
Амплитудный
12
ФНЧ12
А2
А3
А4
А5
Микрофон
А6
А7
А8
Система
Передачи
параметров
Канал
связи
А9
А10
А11
А12
Т-Ш
Устройство выделения параметра тон-шум
Устройство выделения основного тона
F0
4

5. Структурная схема модели анализатора

Генератор 1
2697рад\сек
1ПФ
1886-3508рад\сек
1
ДЕМОДУЛЯТОР
429Гц
Генератор 2
4319рад\сек
2ПФ
3509-5129рад\сек
2
ДЕМОДУЛЯТОР
688Гц
2ФНЧ
157рад\сек
ПФ
ДЕМОДУЛЯТОР
ФНЧ
Генератор 11
18925рад\сек
11ПФ
18114-19736рад\сек
11
ДЕМОДУЛЯТОР
3013Гц
11ФНЧ
157рад\сек
Генератор 12
20550рад\сек
12ПФ
19737-21363рад\сек
12
ДЕМОДУЛЯТОР
3272Гц
12ФНЧ
157рад\сек
Генератор n
+
1ФНЧ
157рад\сек
5

6. Схема модели в окне Simulink

6

7. Элементы модели выглядят следующим образом: Генератор гармонического колебания Блок находится в Simulink=>Sources =>Sine Wave

Элементы модели выглядят следующим образом:
Генератор гармонического колебания
Блок находится в Simulink=>Sources =>Sine Wave
7

8. Сумматор блок находится в Simulink =>Math Operations=>Sum

Сумматор
блок находится в Simulink =>Math Operations=>Sum
8

9. Аналоговый фильтр блок находится в DSP Blockset=>Filtering=>Filter Designs=> Analog Filter Design

Аналоговый фильтр
блок находится в DSP Blockset=>Filtering=>Filter Designs=>
Analog Filter Design
9

10. Амплитудный демодулятор блок находится в Communications Blockset=>Modulation=>Analog Passband Modulatior=> DSB AM Demodulator

Амплитудный демодулятор
блок находится в Communications
Blockset=>Modulation=>Analog Passband Modulatior=> DSB AM
Demodulator Passband
10

11. Осциллограф Блок находится в Simulink => Sinks=> Scope

Осциллограф
Блок находится в Simulink => Sinks=> Scope
11

12. Источник данных, генератор гармонических колебаний– Sine Wave. В окне параметров блока зададим амплитуду 1 и частоту F равную

средней частоте полосы пропускания
полосового фильтра
2697рад/сек.
12

13. Суммирующее устройство В окне параметров блока выбираем форму значка и количеством символов (+) указываем количество

необходимых входов.
13

14. Полосовой фильтр Analog Filter Design В окне параметров блока зададим: Design method-(Конструкция фильтра) Butterworth

14

15. Filter type(тип фильтра) – Bandpass (Полосовой); Lower passband edge frequency(нижняя частота полосы пропускания )-1886; Upper

passband edge frequency(верхняя частота полосы пропускания)-3508
15

16. Амплитудный демодулятор DSB AM Demodulator В окне параметров блока зададим: Offset factor(фактор погашения)-задаём 0 Carrier

frequency (несущая частота) - задаём частоту (в отличие от
остальных в этом блоке частота задаётся в Гц) 429Гц равная частоте
источника (2697рад/сек)
16

17. Фильтр нижних частот Analog Filter Design В окне параметров блока зададим: Filter type (тип фильтра) - Lowpass (нижних частот);

Passband edge frequency (частота полосы пропускания ) 157рад/сек (25Гц)
17

18. Осциллограф- Scope. Изменяя число осей предоставляется возможность просмотра на одном осциллографе несколько сигналов в

одинаковом
масштабе.
18

19. При моделировании с разными частотами на входе имеем. Два исходных сигнала с разными частотами и амплитудами

19

20. Смешанный сигнал двух источников

20

21. Сигналы первого и второго источников после: полосовых фильтров 1-ой и 2-ой полосы; демодуляторов 1-ой и 2-ой полосы; фильтров

нижних частот 1-ой и 2-ой полосы.
21

22. ВЫВОД: в данном исследовании модели анализатора полосного вокодера цифровой системы передачи речевого сигнала мы посмотрели как

и
на каком этапе происходит преобразование исходного сигнала до
момента передачи его в канал и тем самым рассмотрели принцип
работы анализатора полосного вокодера. Поскольку полосные
вокодеры применяются в военной аппаратуре стоящей на
вооружении войск связи Республики Беларусь, данная модель,
показывающая
работу полосного вокодера, может быть
использована в учебном процессе. Она позволит курсантам наглядно
посмотреть и разобраться в некоторых особенностях
работы
аппаратуры АТ-3001М, а именно полосного вокодера.
22

23. Спасибо за внимание