基于壓縮感知的抗丟包語音編碼研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，手機等無線通信設(shè)備也越來越深入人們的生活。然而，在一些移動運營商信號不能覆蓋的地區(qū)，如野外、山區(qū)等，人們需要一種小范圍的、不依賴基礎(chǔ)設(shè)施的、設(shè)備到設(shè)備之間直接進行的無線通信方法。傳統(tǒng)的對講機雖然能滿足需求，但是對講機需要授權(quán)的頻段和專用的設(shè)備，大大提高了成本，仍然會給人們帶來不便。
　　本文借助Wi-Fi Direct協(xié)議，在Android設(shè)備上實現(xiàn)了一種小范圍內(nèi)使用的、設(shè)備到設(shè)備之間直接進行通信的無線

2、VoIP(Voice over Internet Protocol)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有便攜性、即時可用性、易用性等優(yōu)點，使用公共ISM(Industry，Science，Medicine)頻段，不需要授權(quán)的頻段，而且只需要現(xiàn)今人手一部的智能手機，不需要專用的設(shè)備。
　　在VoIP的應用，尤其是無線VoIP中，由于信道衰落等原因造成的丟包現(xiàn)象是一個嚴重影響通話質(zhì)量的問題，丟包帶來的影響包括降低語音質(zhì)量和增加通信時延。丟包處理技術(shù)是用

3、來消除或降低丟包對通話質(zhì)量的不利影響的技術(shù)，分為基于發(fā)送端的丟包恢復技術(shù)和基于接收端的丟包隱藏技術(shù)?；诎l(fā)送端的丟包恢復技術(shù)如前向糾錯編碼等，雖然能有效恢復丟包，但是通常會增加通信時延、提高帶寬需求;基于接收端的丟包隱藏技術(shù)，如波形替代、時域修正等，一般只能對丟包進行“掩蓋”，而不能真正的恢復丟包。
　　壓縮感知是近年來興起的一種新的采樣理論，這種以信號的稀疏性為前提的采樣理論徹底顛覆了傳統(tǒng)的基于奈奎斯特采樣定理的采樣理論，以更少

4、的觀測點數(shù)來完整恢復信號。本文借助壓縮感知理論的思想，提出了一種基于發(fā)送端的丟包恢復技術(shù)，利用語音信號的短時平穩(wěn)性質(zhì)、在DCT域的近似稀疏性和壓縮感知重構(gòu)算法的穩(wěn)定性，使得編碼后的語音信號即使丟失部分數(shù)據(jù)也能進行完整的恢復。實驗表明，使用基于壓縮感知的抗丟包語音編碼在各丟包等級下獲得的語音質(zhì)量，以PESQ等級衡量，比不使用該編碼提高至少0.4。
　　基于壓縮感知的抗丟包語音編碼在實際使用中還存在一些細節(jié)問題，例如:如何分配編碼到數(shù)