專利名稱：從一個測試信號中挑選同步模式的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體關(guān)于信號質(zhì)量測量，特別是一個接收到要進行質(zhì)量測量的信號與一個存儲的測試信號間的同步。
為找出，例如，一個電話系統(tǒng)或一個蜂窩無線通信系統(tǒng)的弱信號點，有可能發(fā)射一個已知的語音信號，并將接收到的信號與語音信號的拷貝比較。執(zhí)行比較前必須解決的一個問題是所存儲的拷貝的采樣與接收到的信號采樣間的同步。
文獻〔1〕描述了一個傳輸質(zhì)量測定系統(tǒng)，其中，從發(fā)射機向接收機重復(fù)地發(fā)送一個測試信號，該信號配有呈多個線性調(diào)頻信號形式的一個同步信號。在接收機處，該同步信號被用于找出測試信號的開始位置。隨后，該同步信號被丟棄，實際的測試信號被用于質(zhì)量測定。該方法的缺點是，同步信號所用的時間未被用于測量，這使得最終測定結(jié)果可靠性不夠高。該方法的另一個缺點是，若在測試信號期間，由于，例如，蜂窩式無線通信系統(tǒng)中的越區(qū)切換，使得同步丟失，則不可能再同步，除非測試信號結(jié)束且發(fā)送了一個新的線性調(diào)頻信號，而這可能需要長達20-30秒。
文獻〔2〕描述了一個無線接收機中的一個信號同步方法，其中，一個專用同步序列與一個已知的信息傳遞信號組合起來，以減少同步時間。
本發(fā)明的目的是提供一個信號質(zhì)量測量方法和一個基于一個同步方法的系統(tǒng)，它使得能夠在整個接收到的信號上執(zhí)行質(zhì)量測定。
簡單地說，本發(fā)明通過從測試信號自身挑選同步模式，并將這些模式用于同步及質(zhì)量測定來獲得這一目的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個信號質(zhì)量測定方法，該方法包括一個能允許經(jīng)常再同步的同步方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個同步模式選擇方法，用來從一個測試信號中選擇合適的同步模式。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個同步位置精化方法。
按附加權(quán)利要求，可獲得上述目的。
參照以下附圖，結(jié)合以下描述，可以很好地理解本發(fā)明及其進一步的目的和優(yōu)點，附圖中

圖1是一個時間圖，說明了先有技術(shù)的信號同步方法的特性特征；圖2是一個時間圖，說明了本發(fā)明的一個信號同步方法的實例的特性特征；圖3是一個時間圖，說明了按本發(fā)明的一個信號同步方法的另一實例的特性特征；圖4是一個時間圖，說明了按本發(fā)明的同步模式選擇方法的一個實例；圖5是一個流程圖，說明了按本發(fā)明的同步模式挑選方法；圖6是一個時間圖，說明了8個不同同步模式的8個距離函數(shù)；圖7是一個說明本發(fā)明信號同步方法的流程圖；圖8是一個方塊圖，說明了本發(fā)明的信號同步設(shè)備；圖9是一個時間圖，說明了本發(fā)明的同步位置精化方法；及圖10是一個流程圖，說明了本發(fā)明的同步位置精化方法。
以下參照一個移動無線通信系統(tǒng)描述本發(fā)明，不過，應(yīng)該理解到，同樣的原理可用于其它類型的“連接”，例如，在一個公共交換電話網(wǎng)或任何一個可能受擾的已知測試信號與原始測試信號的拷貝進行比較的情形中。
在詳細介紹本發(fā)明前，參照圖1-3，對本發(fā)明構(gòu)思進行一個簡短的概念性介紹。
圖1是一個時間圖，說明了先有技術(shù)的信號同步方法的特性特征。從一個發(fā)射機向一個接收機重復(fù)地發(fā)射一個預(yù)定的語音信號。該語音信號的一個拷貝被存儲在接收機中。為使所存儲信號與接收到的信號同步，一個專用同步信號SYNC，例如一個線性調(diào)頻信號，被加在所發(fā)射的每個語音信號上。這表明，不可能在100％的時間內(nèi)測量所接收的信號質(zhì)量，這是因為，在同步信號所占據(jù)的時間段內(nèi)，未執(zhí)行測量。進一步，若在測試信號的接收期間，同步丟失，例如由于進行越區(qū)切換，則無法執(zhí)行再同步，除非下一個線性調(diào)頻信號到達，這需要長達20-30秒。這表明，在這一失同步期間執(zhí)行的質(zhì)量測量將給出令人誤解的結(jié)果，事實上，所接收信號的質(zhì)量可能是好的，但由于它與所存儲測試信號不同步，所以在該區(qū)間內(nèi)的質(zhì)量測量將表明接收質(zhì)量差。
圖2是一個時間圖，例證了按本發(fā)明的信號同步方法的一個實例的特性特征。在這種情況下，同步模式SYNC1,SYNC2是直接從語音信號中挑選的。這樣，同步模式SYNC1,SYNC2同時用于同步和質(zhì)量測量(因為它們實際上是語音信號)。
由于同步模式SYNC1,SYNC2是直接從語音信號本身挑選的，所以本發(fā)明的一個重要特征是一個同步模式挑選方法。這樣一種方法將參照圖4-5進行詳細介紹。
進一步，在圖2中，在每個發(fā)射的信號中都有多個同步模式(在該例中為SYNC1和SYNC2)。這是本發(fā)明的一個特性特征。如將參照圖6-8詳細介紹的那樣，本發(fā)明的同步方法使用多個同步模式來確定最可能的同步位置。多同步模式也減小了由于，例如轉(zhuǎn)交，所引起的失同步時間。
圖3是一個時間圖，說明了按本發(fā)明的信號同步方法的另一個實例的特性特征。該實例對其中使用了本發(fā)明的環(huán)境來說是典型的。在該實例中，語音信號被重復(fù)發(fā)射，且其拷貝被存儲在接收機中，語音信號大約20-30秒長，并包含多個預(yù)記錄句子(該例中為8個)。一般，每句包含一個男聲，女聲或童聲。在該例中，語音信號中有8個同步模式，每句中選出一個。
圖4是一個時間圖，說明了按本發(fā)明的同步模式挑選方法的多個實例中的一個。在該例中，從每句中挑選出一個獨立的同步模式。首先，確定一個同步模式的長度。然后，從該句中選出一個具有該長度的段。隨后，確定所選段與該句中所有可能窗口(有同樣長度)間的距離測量值。圖4中的曲線例證了這類計算的結(jié)果。在所選段與一個相應(yīng)的窗口重合的地方，該曲線將有一個最小距離0。如圖4中所例證的，在該句中還有其它窗口，它與所選段有很短的距離(類似于所選段)。這些位置將顯示出距離曲線中的最小值。這些最小值中的最小值被稱為所選段的“邊限”，它代表一個模式唯一性量度的一個例子，該量度描述了所選段自身與該句中其余段間相區(qū)別的好壞程度。一個段應(yīng)具有一個大的邊限，以適合于作為一個同步模式(應(yīng)能很容易地識別該同步模式并不將其與該句中的其它段相混淆)。如以上所提到的，圖4中的曲線代表了僅一個有預(yù)定長度的所選段的一個距離函數(shù)的例子。現(xiàn)在，生成該句的所有可能段選擇(有給定長度)的同類曲線。最后，挑選最具唯一性的段(在該例中，指有最大邊限的段)作為該句的同步模式。然后，對該語音信號的其它句重復(fù)該過程。
從前面圖中可以清楚看到，用于同步模式搜索的距離量度的類型可能會影響到所獲得的實際邊限，從而影響“最好”模式的選擇。距離量度的選擇將參照圖9-10作詳細介紹。
圖5是一個流程圖，說明按本發(fā)明的同步模式挑選方法。在S1步，挑選一個段長度。在第S2步，挑選測試信號的第一名。S3步，在所選句中挑選給定長度的第一個段。在S4步，挑選給定句中的第一個窗口。S5步，確定該段與前窗口的距離。S6步，檢查當前窗口是否為該句中的最后一個窗口。若不是，則在S7步挑選下一窗口并使進程返回到第S5步。否則，在S8步通過從所測距離中確定邊限來確定段的唯一性。第S9步檢查當前段是否為所選句中的最后一個段。若不是，則在S10步，進程挑選下一個段并返回S4步。否則，在S11步，確定當前句中的哪個段具有最大邊限，并挑選該段作為該句的同步模式。在第S12步，檢查當前句是否為測試信號的最后一個句子。若不是，則在第S13步，進程挑選下一句子并返回S3步。否則，已為每個句子挑選了一個同步模式，進程結(jié)束?？蛇x擇地，進程可返回S1步(以虛線表示)并挑選另一段長，隨后，用新的段長來重復(fù)該進程。如果認為邊限太小，不能充分地將相應(yīng)模式從其句中的其余部分中區(qū)分出來，則可以使用該選項。
該同步模式選擇方法可能看上去比較復(fù)雜，但應(yīng)該記住，它只執(zhí)行一次(一般是在計算機上)，且是在質(zhì)量測定系統(tǒng)的設(shè)計期間離線(不是在實際發(fā)射期間)執(zhí)行的。一旦選出了同步模式，它們將被存入接收機。其做法可以是，例如，存儲一個表，其中包括指向所存儲測試信號中的各個模式的起始端的指針，每個模式的長度及每個句子的長度。這將隱含地給出測試信號中的模式間的距離(以采樣個數(shù)表示)及其位置。由于句子是不同的，所以同步模式并不總是在每句中的同一位置。
在以上參照圖4-5的描述中，所選的模式唯一性量度是“邊限”。不過，也可能有更完善的量度。一個例子是將邊限測定與其它要求組合起來，該要求可以是，在將一個模式視為同步模式之前，它必須超過某一能量閾值。這樣一個附加要求確保了非特性段，例如語音停頓(只包含有背景聲音)，不被選為同步模式。若沒有該附加能量要求，這樣的段很可能成為同步模式候選，因為噪聲是與信號的其余部分不相關(guān)的。不過，背景噪聲不宜用作同步模式，因為在傳輸期間，它可能被強烈干擾(低SNR)，或是甚至被替換(DTX)了。對信號強度超過某一閾值這一要求的替換可以是，要求“距離曲線”的平均值超過某閾值。另一種可替換的附加測試可以是測試最小值周圍“斷開”的寬度。
我們已描述了同步模式挑選方法，下面，參照圖6-8，詳細介紹按本發(fā)明的同步方法的一個實例的例子。
本發(fā)明同步方法的這一實例的一個基本步驟是在接收到的信號上滑動一個與同步模式等長的窗口，并確定每個模式與每個窗口位置中的窗口內(nèi)容間的距離。假設(shè)在所記錄語音信號中有8個句子，且為每個句子挑選了一個同步模式，從而，每個窗口位置將給出8個距離值。若窗口與同步位置中的一個相匹配，則8個距離中的一個的理想值將為零，但由于所接收信號在傳輸期間可能被干擾，所以實際的最小值將大于零。因此，不同的距離測量值是與一個小的閾值相比較。若一個距離測量值位于閾值以下，則該窗口是在一個同步模式位置處。
圖6是一個時間圖，說明了8個不同同步模式的8個距離函數(shù)ψ1-ψ8。該圖示出了在瞬時T1-T5，位于固定閾值線以下的不同最小值(在圖中，閾值被置為2)。這些最小值都代表對應(yīng)于這8個曲線的不同句子中的可能同步位置。例如，T1處的第一個最小值表示與第6句中的同步模式的一個可能匹配，而T2處的第二個最小值表示與第4句中的同步模式的一個可能匹配。不過，兩種可能性不能同時有效，因為T1與T2間的時間只有大約0.05秒，這遠小于一個句子的一般長度(2-2.5秒)，并且每個句子只包含一個同步模式。
為解決上述沖突，每個低于閾值線的最小值都與假設(shè)相關(guān)聯(lián)，即它對應(yīng)于一個與相應(yīng)句子中的同步模式的匹配。不過，這樣一個假設(shè)可被驗證，這是因為在隨后句子中的其它匹配必須跟隨一個句子中的一個實際匹配。這樣，通過跟蹤每個假設(shè)，當已確定了后面句子中所期望匹配處的距離值時，可以挑選最可能的假設(shè)。為例證該過程，使用了下面的例表
該表將被用于例證一個格狀同步進程。該表中的第一列列出了圖6中發(fā)現(xiàn)了可能的匹配的句子。第二列列出了相應(yīng)的距離值(如利用將參照圖9-10描述的距離測量所測得的)。每個這種情況都產(chǎn)生一個假設(shè)，假設(shè)已找到了一個真正的匹配。這樣，第一個假設(shè)將是在句子6中的T1存在一個匹配。通過測量下一期望句子(句子7)的同步模式與期望出現(xiàn)該模式的位置處的實際信號間的距離(相似性)，來檢驗該假設(shè)。小的距離支持該假設(shè)，而大的距離使該假設(shè)可信度低。表的第三列包含的是每個假設(shè)(行)在預(yù)期的下一個句子處的預(yù)期匹配處的距離值。由于在第三列中，除了第2個以外，其余所有的值都超過了閾值(2)，所以假設(shè)2(第2行)看起來最有可能。第4列更強化了這一假設(shè)，它列出了每個假設(shè)在下一預(yù)期匹配處的測量距離。第5列包含了每個假設(shè)的三個距離值的平均值。很明顯，假設(shè)2有最小的平均距離值，從而，該假設(shè)將被選為最可能的一個。因為假設(shè)2對應(yīng)于第4句中的一個檢測到的匹配，并在第5和6句得以證實，下一個要接收的將是第7句。由于每個句子的長度及各個句中的每個同步模式的位置是已知的，所以可以計算第7句的開頭，從而，所存儲的測試信號的第7句可以與所接收信號的第7句同步。另一種替換方式是在優(yōu)勝假設(shè)的最后一句上同步(此時為第6句)，還有一種可能是在實際上觸發(fā)該優(yōu)勝假設(shè)的句子上同步(在這種情況下為第4句)。
在圖6中，閾值是恒定的。該閾值可以，例如，由期望干擾電平來確定。以這種方式，就有可能控制所檢測極小值的數(shù)量，這樣，就不會錯過真實的極小值且所檢測到的極小值的數(shù)量才不會過大以使系統(tǒng)過載。不過，也可能使用由，例如，估計干擾電平控制的動態(tài)閾值。另一種可能方法是在每個時間單元都測量所檢測到的極小值的平均數(shù)量，若數(shù)量過高則降低閾值，若數(shù)量過低則提高閾值。進一步，由于不同模式的“唯一性”可以不同，所以對不同的同步模式，可以使用不同的閾值。
也有可能保持閾值恒定并為每個句子確定和存儲幾個不同長度的同步模式，而不是使閾值適應(yīng)于主要的干擾電平。對于低的干擾電平，可以使用較短的模式，而對于較高的干擾電平，需要較長的模式以提高同步的可靠性。還有另一種替換方法是為每個句子確定并存儲幾個同步模式。當干擾電平增加時，用于同步進程的同步模式的數(shù)量也將增加，從而提高同步的可靠性。也可使用這些所采用方法的組合。
圖7是一個流程圖，說明了按本發(fā)明的信號同步方法。在第S20步，檢查窗被移到接收信號中的一個新位置。在第S21步，將位于該窗口內(nèi)的接收信號部分與每個同步模式進行比較，為每個模式確定一個距離測量值。在第S22步，將每個距離測量值與一個閾值進行比較。在第S23步，檢查該測量值是否低于該閾值。若不是，則進程執(zhí)行第S25步。否則，在第S24步，向一個假設(shè)列表添加另一個假設(shè)。該步對應(yīng)于向上述表中填入一個新的行，其中包含第1和第2列的值。隨后，進程執(zhí)行S25步。第S25步檢查該窗口是否位于一個預(yù)期位置，該位置對應(yīng)于一個根據(jù)列表中的一個假設(shè)的匹配。若不是，則進程執(zhí)行第S27步。否則在第S26步，記錄窗口內(nèi)容與假設(shè)列表中的預(yù)期匹配模式間的距離。該步驟相應(yīng)于填寫上表的第3和4列。隨后，進程執(zhí)行第S27步。在S27步，檢測假設(shè)表是否已被一個新的假設(shè)或一個假設(shè)驗證更新了。在以上參照該表給出的例子中，當一個假設(shè)包含3個連續(xù)的距離測量值(同一行中2-4列的值)時，就認為該假設(shè)列表被更新的。當然，也可能有其它實例，其中需要2個或多于3個的測量值。若該假設(shè)列表未被更新，則進程返回S20步。否則，在S28步，通過為新假設(shè)計算平均距離并將其與上表第5列中的其它平均距離進行比較，來挑選用于同步的最好假設(shè)(這就是上面提到的假設(shè)驗證)。具有最小平均距離的行被選為當前的同步假設(shè)，并且，這是保留在假設(shè)列表中的唯一假設(shè)(這一步是對假設(shè)列表的實際更新)。第S29步是一個可選的同步位置精化步驟，參照圖9-10將對該步做詳細介紹。最后，進程返回S20步。
圖8是一個方塊圖，例證了按本發(fā)明的一個信號同步系統(tǒng)的實例。發(fā)射機10連續(xù)發(fā)送測試信號。所接收信號在一個無線單元12中被解調(diào)，在一個信道解碼器14中被信道解碼并在一個語音解碼器16中做音頻解碼，成為一個語音采樣流X(n)。這些語音采樣值被正向傳送給一個同步元件18，該元件用一個控制信號C來控制所存儲的該測試信號的拷貝從存儲器20中輸出。在一個質(zhì)量測定元件22中，比較來自存儲器20的測試信號與所接收語音采樣X(n)之間的相似性，它們兩個現(xiàn)在是互相同步的。
同步元件18包含一個比較元件24，它將當前窗口與每個同步模式相比較。同步模式是從一個同步模式表中得到的，該表是從測試信號存儲器20導(dǎo)出模式的。比較元件14在檢測到新的潛在的匹配時，更新假設(shè)表28，并向假設(shè)表提供預(yù)期匹配的距離測量。歷史假設(shè)表被正向傳送給一個假設(shè)選擇器30，它為同步挑選最可能的假設(shè)。假設(shè)選擇器還從假設(shè)表28中刪除每個丟棄的假設(shè)。所選同步位置可在一個同步位置精化元件32中被進一步精確化，參照圖9-10將對其作進一步描述。一般，同步元件18的功能是由一個微/信號處理器組合實現(xiàn)的。
上述同步方法的優(yōu)點，除了整個測試信號都能用于質(zhì)量測定之外，還在于，該方法可允許頻繁的再同步。在所給例子中，當出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)交且所接收信號的時序改變時，只需3個句子之后，就能建立再同步。另一個優(yōu)點是，同步可以在逐句的基礎(chǔ)上被自動更新。
如以上所提到的，測量同步模式與窗口之間的距離是本發(fā)明同步方法的關(guān)鍵步驟。距離測量方法的一個要求是，必須以高精度(樣本級)來找出同步位置。另一個要求是該方法的計算復(fù)雜度不應(yīng)過高，這是因為該測量必須是實時執(zhí)行的。存在一些好的高精度方法，但它們通常過于復(fù)雜，不能實時實現(xiàn)。為解決這一沖突，本發(fā)明建議一個多步精化過程，其中，在參照圖6-8所描述的同步方法中，使用一個低復(fù)雜度的方法，以找出一個大概的同步位置，該位置由更復(fù)雜的方法做進一步的精化。
圖9是一個時間圖，說明按本發(fā)明的同步位置精化方法。在該實例中，每個同步模式由800個樣本(在8000Hz采樣率時，它對應(yīng)于語音中的0.1秒)組成。首先，由粗同步步驟確定一個精度為200個采樣值級別的同步位置(利用以下將詳細介紹的方法)，在圖9的頂部，例證了該步驟(比較曲線ψ，它對應(yīng)于圖6中的曲線之一)；第二步，將該精度精化到大約20個樣本(用以下將詳細介紹的方法)，在圖9的中間，說明了該步驟(比較曲線φ)；而在第3步，將該精度精化到樣本級別(采用以下將詳細介紹的方法)，在圖9的底部，說明了該步驟(比較曲線θ)。
在粗同步位置測量的舉例說明的實施例中，同步模式被分為5段，每段都包含160個樣本。隨后，由一個短期預(yù)測濾波器對每一段建模，濾波器的反射系數(shù)被用作模型參數(shù)。在例證實例中，為每段160個樣本計算4個反射系數(shù)。這4×5=20個參數(shù)現(xiàn)在代表整個同步模式。這些計算是在上述同步模式確定處理期間離線執(zhí)行的，且所得到的反射系數(shù)被存入接收機。在該例中，其中出現(xiàn)所接收信號的滑動窗使用一個與上述段等長度的滑動步驟，即160個樣本。當前滑動窗中的信號采樣值(800個樣本)也被分為5段，這些段也以與同步信號相同的方式，由反射系數(shù)建模。這樣，當前滑動窗將以5×4=20個反射系數(shù)來代表信號的800個樣本。這表明，當窗口移動時，將計算下一段的4個反射系數(shù)，且過去的4個反射系統(tǒng)將被丟棄。當計算與當前滑動窗間的距離時，該距離是在“反射系數(shù)域”計算的，而不是在“樣本”域。一般，距離測量是基于普通的Euclidean距離的(窗口的相應(yīng)反射系數(shù)與同步模式間的差別的平方和)。
段的數(shù)量及為每段建模的反射系數(shù)的數(shù)量是由同步模式的長度，每段模型的精度及可接受的計算復(fù)雜度決定的。
所述粗同步位置確定方法事實上是基于所接收信號與同步模式間的譜包絡(luò)差異的。從而，圖9中的比較曲線有一個所希望的緩變，其階與段長相同(該例中為160個樣本)。這就是采用一個有同樣長度的滑動窗移動步驟的原因。由于計算反射系數(shù)所需操作的數(shù)量正比于段長，且只為每個段長執(zhí)行一次估算，所以，生成比較曲線ψ所需的操作的數(shù)量正比于樣本數(shù)。
將反射系統(tǒng)選為合適的“域”有幾點好處，一個好處是，由于距離測量值的緩變，比較曲線ψ的最小值的開度很大。這使得最小值很獨立。另一個好處是，可以預(yù)料，這些參數(shù)能抵制傳輸誤差(在移動無線通信系統(tǒng)中，語音編碼/解碼作用同類參數(shù))。這表明，盡管同步可能不精確，但它很有可能是正確的。進一步，距離測量的簡單性使其適合于上面描述的較復(fù)雜的格構(gòu)同步方法。所述距離測量可被用于參照圖4-5所描述的同步模式選擇方法。其它可能的距離測量可基于，例如，LAR參數(shù)(反射系數(shù)的一個變形)或逆譜。
同步位置精化方法的下一步只檢查初始估值的領(lǐng)域(估值周圍200個樣本的間隔)。由于只需檢查很少的位置，所以可以使用一個更復(fù)雜的方法。一個合適的測量是在頻域的距離測量。在〔3〕中給出了例子。一個目前較好的方法是由〔3〕中公式(5)所定義的分段頻譜SNR測量。在該步中，仍象第一步一樣，使用800個樣本的滑動窗，但通過使用一個20個樣本的步距，只需計算10個位置。該第2步將估值精度精化到了大約20個樣本。以該精度，該方法給出了圖9中曲線ψ的最小值的所期望的開度。
最后一步是最復(fù)雜和精確的方法。一個合適的方法是一個基于相關(guān)的方法(時間或樣本域)，它找出同步模式與第2步所得出的估值周圍20個采樣位置處的滑動窗間的相關(guān)。這將估值精度降到了樣本級。在該精度級，該方法給出了圖9中曲線θ的最小值處的所期望的廣的開度。
圖10是一個流程圖，總結(jié)了按本發(fā)明的同步位置精化方法。在S30步，由一個低復(fù)雜度方法，例如上述基于反射系數(shù)的方法，確定一個粗同步位置。該方法用于參照圖7所描述的計算上緊張的同步方法。該粗方法找出正確的句子及該句中近似的同步位置。在S31步，用一個中間復(fù)雜度的方法，例如上述基于分段頻譜SNR的方法，精化該粗同步位置。最后，在S32步，用一個更復(fù)雜的方法，例如所述相關(guān)方法，將同步位置精化到樣本級。一般，這三步是由一個微/信號處理器組合實現(xiàn)的。
如以上對同步位置精化方法的描述所證明的那樣，距離測量可基于不同的域且在每個域可以有不同的距離測量。這表明，基于，例如，反射系數(shù)域和Euclidean距離的同步模式挑選方法將給出與基于樣本(時間)域和相關(guān)的選擇方法不同的同步模式。在同步模式挑選方法的一個更完善的實例中，可以認識到該特性，其中，為每個域和距離量度選出單獨的同步模式。以這種方式，每個精化步驟都與該步的最“唯一”的同步模式相聯(lián)系(按該步中使用的域和距離量度)。
有時，所接收信號在與所存儲的參考信號比較時被衰減。有些量度敏感于所接收信號與參考信號間的不同信號電平，而有些量度敏感于這種電平差。例如，基于反射系數(shù)的距離測量值敏感于信號幅值的變化，而基于頻譜距離的量度敏感于這類變化。在這種情況下，在經(jīng)過基于一個電平敏感距離量度的粗同步之后，可以計算參考句的能量并將其與所接收句子的能量相比較。所獲得比率可用做接收到的信號的一個比例因子。盡管粗同步并不完善，但高達100個樣本的同步誤差并不明顯影響該比例因子(句子一般有20000個樣本)。
在以上描述中，已結(jié)合語音信號描述了本發(fā)明。不過，應(yīng)認識到，測試信號也可包含其它類型的音頻信號，例如音樂。事實上，也可將同樣的原理用于其它信號，例如視頻信號。
本技術(shù)專業(yè)人士可以認識到，在不脫離由權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可對本發(fā)明進行不同的修改。
參考文獻1．Canadian patent application 2148340 (Ascom InfrasysAG)2．EP0714183A2 (Becker Gmbh)3．S Tallak et al,“Time Delay Estimation for ObjectiveQuality Evaluation of low Bit-Rate Coded Speech with NoisyChannel Conditions”,IEEE,1993,pp1216-1219.
權(quán)利要求
1．一個信號質(zhì)量測定方法，該方法包括從一個發(fā)送端向連接的接收端發(fā)送一個測試信號，在所述接收端存儲所述測試信號的一個拷貝，并測量所述測試信號的所述存儲拷貝與在所述接收端接收的信號間的相似性，所述方法的其特征在于；直接從所述測試信號的所述存儲拷貝中挑選一序列不同的同步模式；從所述接收到的信號確定一序列信號段，這些信號段最匹配所述同步模式序列；且使所述接收到的信號與所述信號段序列同步，從而使所述接收到的信號與所述測試信號的所存儲拷貝同步。
2．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于將每個同步模式與所述接收機接收到的信號的一組部分重疊段比較，以確定在所述接收到的信號的哪里最可能找到每個同步模式。
3．權(quán)利要求2的方法的特征在于，所述確定步驟是一個格構(gòu)狀過程，它找出最可能與所述同步模式序列匹配的信號段的序列。
4．如權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述比較步驟包括對于每一個同步模式和段，都將一個代表同步模式和段間相似性的距離測量值與一個閾值進行比較；并若所述距離測量值低于所述閾值，則將一個段標記為相應(yīng)同步模式的一個可能同步位置。
5．如權(quán)利要求4的方法，其特征是，每個同步模式都有一個單獨的閾值。
6．如權(quán)利要求5的方法，其特征是，根據(jù)一個主要干擾電平動態(tài)更新每個閾值。
7．如權(quán)利要求4的方法，其特征是，如果一個占優(yōu)干擾電平改變了預(yù)定次數(shù)，則另選一組同步模式，其中每個同步模式都有另一長度。
8．從預(yù)定信號中挑選一個同步模式的方法，其特征是挑選一個同步模式長度；從所述預(yù)定信號中挑選具有所述同步模式長度的可能段；在所述預(yù)定信號上滑動一個具有所述同步模式長度的窗口；為每個段確定一批距離測量值，這些值代表所收集的段與在所有可能的滑動窗口位置處的所述預(yù)定信號的內(nèi)容間的距離；及將對應(yīng)于某特定集的段選為同步模式，該特定集使一個預(yù)定段唯一性量度最大。
9．如權(quán)利要求8的方法，其特征在于從每批距離測量值生成一個距離測量集，該集包含最小絕對正距離測量值；從所述距離測量集中挑選最大距離測量值；并將對應(yīng)于所述所選擇的最大距離測量值的段選為同步模式。
10．一種同步位置精化方法，其特征在于在一個反射系數(shù)域中，利用一個低復(fù)雜度的距離測量來確定一個初始粗同步位置；利用至少一個更高復(fù)雜度的距離測量來精化所述同步位置。
11．如權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述高復(fù)雜度距離測量之一是在一個分段頻譜SNR域的。
12．如權(quán)利要求10或11的方法，其特征在于，所述高復(fù)雜度距離測量之一是在一個樣本(時間)域的。
13．一個信號質(zhì)量測定系統(tǒng)包括從一個發(fā)送端向一個連接的接收端發(fā)送一個測試信號的裝置；在所述接收端存儲所述測試信號的一個拷貝的裝置(20)；和測量所述接收端接收到的信號與所述測試信號的所述存儲拷貝間的相似性的裝置；所述系統(tǒng)的特征在于裝置(26)，用于從所述測試信號的所述存儲拷貝中直接挑選一序列不同的同步模式；裝置(30)，用于從所接收信號中確定一序列信號段，這些信號段與所述同步模式序列最匹配；和裝置(30,32)，用于使所接收信號與所述信號段序列同步，從而使所接收信號與所述測試信號的所述存儲拷貝同步。
14．權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于裝置(24)，將每個同步模式與所述接收機接收的信號的一組部分重疊段比較，以確定在所接收信號的哪里最可能找到每個同步模式。
15．如權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征在于，采用了所述確定裝置(30)，利用一個格構(gòu)過程，找出最可能與所述同步模式序列匹配的信號段序列。
16．如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，所述比較裝置包括裝置(24)，將每個同步模式和段的一個代表同步模式與段間相似性的距離測量值，與一個閾值進行比較；和裝置(28)，若所述距離測量值低于所述閾值，則將一個段標記為相應(yīng)的同步模式的可能同步位置。
全文摘要
一個信號質(zhì)量測定系統(tǒng),包括一個發(fā)射機(6),用于向一個接收機發(fā)送一個測試信號,及一個裝置(20),用于在接收機存儲測試信號的一個拷貝。測量測試信號的所述存儲拷貝與在接收機接收的信號間的相似性,以確定接收質(zhì)量。接收機還包括裝置(26),用于直接從所存儲的測試信號拷貝中挑選一個不同的同步模式序列,并包括裝置(30),用于從所述接收信號中確定一個與同步模式序列最匹配的信號段序列,還包括裝置(30,32),用于使所接收信號與信號段序列同步,從而使所接收信號與所存儲的測試信號拷貝同步。
文檔編號H04L7/04GK1305672SQ9980714
公開日2001年7月25日 申請日期1999年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月8日
發(fā)明者B·蒂穆斯 申請人:艾利森電話股份有限公司