Применение в различных системах радиосвязи изощренных алгоритмов кодирования отно­сительно узкополосных сигналов речи (300...3400 Гц) и широкополосных факсимильных звуковых сигналов (от 10 Гц до 20 кГц), сигналов изображения (до 15 МГц) становится все более эффективным и экономичным с точки зрения затрат.

Появление маломощных сверхбыстродействующих интегральных микросхем (СБИС) привело к использованию алгоритмов кодирования в мобильных телефонных аппаратах и движению по пути к цифровому радиовещанию. Назначение большинства из этих алгорит­мов — аналого-цифровое преобразование аналогового сигнала источника в цифровой сиг­нал с возможно меньшим количеством битов и его обработка, для передачи в форме цифро­вых данных и/или запоминания, или же синтеза и восстановления пораженного шумом и помехами ограниченного по полосе или искаженного сигнала. При этом сжатие (компрес­сия) цифровых данных может быть достигнута за счет устранения избыточности сигнала, преобразованного из аналоговой формы в цифровую.

Кодер речевого сигнала является первым элементом цифрового участка передающего тракта, следующим после АЦП.

Основной задачей кодера является предельно возможное сжатие сигнала речи, пред­ставленного в цифровой форме, то есть предельно возможное устранение избыточности ре­чевого сигнала при сохранении приемлемого качества передаваемой речи.

Компромисс между степенью сжатия и сохранения качества обычно отыскивается экс­периментально, а проблема получения высокой степени сжатия без чрезмерного снижения качества составляет основную трудность при разработке кодера.

В приемном устройстве перед ЦАП размещен декодер (decoder) речевого сиг­нала. Задачей декодера являегся восстановление цифрового сигнала речи, с присущей ему естественной избыточностью, по принятому кодированному сигналу.

Сочетание кодера и декодера обычно называют кодеком (coder I decoder = codec).

Кодек речевого сигнала

В стандарте GSM обработка речевою сигнала осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи DTX (Discontinuous Transmission), которая обеспечивает вклю­чение передатчика только тогда, когда пользователь начинает разговор и отключает его в паузах и в конце разговора.

Система DTX управляется детектором активности речи VAD (Voice Activity Detection), который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов речи с шумом и шума вез речи, даже в тех случаях, когда уровень шума соизмерим с уровнем речи.

В состав системы DTX входит устройство формирования комфортного шума, которое включается и прослушивается в паузах речи (когда передатчик отключен).

Система прерывистой передачи речи также включает в себя устройство для экстраполя­ции фрагментов речи, потерянных из-за ошибок в канале.

Основным устройством в данной схеме является кодек речи.

В соответствии со стандартом GSM каждый радиоканал используется для организации восьми цифровых каналов с TDMA. Значит, если это будут стандартные ИКМ-каналы, то потребуется скорость передачи 8x64 = 512 кбит/с. Такую скорость передачи пользователь­ской информации по одному радиоканалу обеспечить невозможно.