GB T 13994-1992 60路PCM／ADPCM编码转换设备技术要求.pdf

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1、中华人民共和国国家标准路 编码转换设备技术要求发布 实施国家技术监督局 发布中华人民共和国国家标准路 编码转换设备技术要求国家技术监督局 批准 实施本标准参照采用国际电报电话咨询委员会 和 等有关建议主题内容与适用范围本标准规定了 路 编码转换设备的接口特性信令传输定时同步监测维护运用以及其它实现 路编码转换设备所特有的技术要求本标准适用于公用网中使用的 路 编码转换设备 专用网中使用的 路编码转换设备也应参照采用本标准引用标准音频脉冲编码调制特性脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数路脉码调制复用设备技术要求技术要求设备的定义路 编码转换设备 简称编码转换设备 实现两个 路码流与一个 路 码流

2、之间的转换在 路 码流中 采用按 中规定的 律 对电话信号进行编码 在 路 码流中采用按本标准附录 规定的 算法对电话信号进行编码编码转换设备三个不同的信号端口 和 的规定见图图 路 编码转换设备的端口接口 接口 和接口 的基本要求和电气特性接口 接口 和接口 的基本要求和电气特性应符合 中 和 条的要求输入输出口的过压保护能力应符合本标准附录 的要求输入口的抗干扰能力应满足下述要求利用一个组合网络将有用信号与一个干扰信号叠加 然后经过符合 中 条规定的连线加到设备的输入口 有用信号是一个符合 中 和条规定的 信号 干扰信号是一个比特率符合 中 条的规定 但与有用信号不同源 脉冲形状与有用信号

3、相同二进内容为 的伪随机序列 组合网络标称阻抗符合 中 条的规定该网络对有用信号呈现零损耗 并给出信号对干扰比为 在这种情况下设备应能正常工作码流 和码流 的帧结构码流 和码流 的帧结构符合 中 条的规定 时隙 的比特 用于 程序 帧失位 帧定位恢复和 复帧定位的判据按照本标准附录 规定码流 和码流 的 如未用于信令可以用来传输电话信号提供两个分别命名为 和的附加信道见本标准表码流 和码流 的 中的复帧结构当用于随路信令时码流 和码流 的 按 中 条的规定构成复帧 告警指示的定义按 中 条的规定 复帧失位和复帧定位恢复的判据见本标准的 条或按的相关规定码流 的帧结构码流 的帧结构符合 中 条的

4、规定 时隙 的比特 用于 程序 帧失位 帧定位恢复和 复帧定位的判据按照本标准附录 的规定时隙 到 和 到 中每个时隙的信号各为下列二者之一两个 比特电话信号样值 这是来源于同一个 输入码流 或 的 编码样值 信号的比特顺序是从比特 开始传送 比特码语 信道的比特 到 对应于第一个信号信道的比特 到 则对应于第二个 信号一个 数字信号在码流 中传输 路电话信号时 各信道的编号及码流 和码流 中的 信道与码流 中的 信道之间的对应关系见表码流 的时隙 的比特分配码流 的时隙 的比特分配按 中 条的规定 但在不包含帧定位信号的那些帧中的比特 到 用来传输如下信息比特 和 分别用来直接转移与 码流

5、和码流 的帧相关的对端告警指示 见条比特 和 分别用来直接转移 码流 和码流 的不包含帧定位信号的时隙 的比特比特 和 用来传输与 码流 和码流 相关的 告警指示或旁路保护指令 见条表 路 信道的 帧的安排 码流比特时隙编号信道的 比特信道的 比特续表比特时隙编号信道的 比特信道的 比特注 码流 相应地 中 从 到 的信道编号以及它们与时隙的对应关系按照 中 条的规定预定用于信令但在需要时也可以传输话音信道其 比特和 比特分别编号为 和见 条码流 的 中的比特分配可用于下列二者之一传输信令随路信令见 条或共路信令见 条传输电话信号见 中 条 在这种情况下电话信号的两个样值各用四比特编码这样使用

6、时码流 能传输多达 个电话信号 码流 的 比特和 比特分别对应于 码流 和码流 的 中传输的 信号随路信令的比特分配将取决于每个信道信令比特的数目每个信道两个或小于两个信令比特把 组织成复帧每个复帧包含 个连续的帧 组成复帧的帧的编号从 到 复帧的重复频率是帧 的 中各个比特的分配帧 中 的内容见表表 帧 中 的内容比特编号内容到比特固定为构成复帧定位信号比特和用于 码流 和码流 的 中的指示 见 条 比特 和 用于直接转移与 码流 和码流 的复帧相关的对端告警指示 见 条帧 到帧 内 中各个比特的分配帧 到帧 中 的内容见表这种比特分配对每个 信道提供两个 的命名为 和 的信令信道其定义见中

7、 条为了把假冒复帧定位信号的危险减到最小 对某些信令比特进行特殊处理 见 条对 码流 和 的 中未用的比特 和 编码转换设备还原为在直接转移 码流 和码流 的某些 时隙时与所转移时隙相关的 的四个比特将被透明地传输并按 中 条的表 和图 进行分配这些信令比特不经受如条所述的特殊处理由于直接转移 与 码流 和 中不可用的各个时隙相关的 中的四个比特 编码转换设备将它们还原为下列值任何信令信道的信令畸变将不超过表 帧 到帧 中 的内容时隙 比特编号信令 信 道 信 道 信 道 信 道帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧帧信令比特的特殊处理帧 到帧 的 的比特 相应地 和 中所传输的信令比特 按照表 由和

8、计算得出在表 中是处理前的信令比特是处理后的信令比特下标 和 标明同一电话信道不同时刻的信令比特 例如如果 是帧 到帧 的某一 中某一编号 或 的比特则 是一个复帧之前相应 中同一编号的那个比特传输后的逆处理按表 进行 由相继收到的 和前面的 值推算出经逆处理的当码流 中没有传输误码时 信令畸变不增加 在情况不是这样时 误码增值因子在 到之间复帧失位和复帧定位的恢复当已连续地收到两个有错误的复帧定位信号时 应认为复帧已失位当检测到一个时隙 开头四个比特为全零 比特码语并在一个复帧周期后又检测到一个全零 比特码语时应认为复帧定位已恢复每信道两个以上的信令比特每信道两个以上的信令比特见 条共路信令

9、码流 的 可用于传输共路信令 在这种情况下 码流 或码流 的 通过码流的 直接转移 不要求同时从码流 和码流 中转移由于 码流 或码流 的 直接转移到码流 的 对 码流 或码流 中不可用的 编码转换设备应将它还原为全 信号格式告警指示在码流 中能够传输下列告警指示码流 的这个指示意味着在发送侧已检测到 路公共故障 码流 的 以全 状态在码流 中发出表 发送侧信令比特的处理输 入状态输出或或表接收侧信令比特的处理输 入状态输出或续表输 入状态输出或码流 相应地 的这个指示意味着在发送侧已检测到码流 相应地 的 路公共故障对于发送侧当码流 的 和 码流 的 同时出现时就应当发出码流 的当 码流 相

10、应地 的 出现而码流 相应地 的 不存在时则与码流 相应地相关的信息比特和信令比特应照常传输而在码流 中与码流 相应地 相关的信道时隙和信令时隙中的相关比特应发送 全 状态 此外码流 中不含帧定位信号的 中比特 相应地 应被置为 以指示码流 相应地 的 见表 码流 中的这种比特状态称为部分 码流相应地部分 码流对于接收侧如果连续三次检测到码流 中不含帧定位信号的 中比特 相应地 为状态 将认为部分码流 相应地 已出现如果连续三次检测到码流 中不含帧定位信号的 中比特 相应地 为 状态 将认为部分码流 相应地 已消失表 码流 中不含帧定位信号的 中比特 和 的用途比特编号 含 义状态码流 的码流

11、 的正常旁路保护状态码流 相应地 的对端告警指示在发送侧 码流 不含帧定位信号的 的比特 转发到码流 中相应的 的比特 相应地在接收侧码流 的不含帧定位信号的 的比特 相应地 转移到码流 相应地 中相应的的比特码流 的 中的对于每信道两个或小于两个信令比特的随路信令 这个指示意味着在发送侧已检测到与码流 的所有 路相关的信令信息的公共故障 码流 的 中的 是以在 中的 全 状态发送的码流 相应地 的 中的对于每信道两个或小于两个信令比特的随路信令 这个指示意味着在发送侧已检测到码流 相应地 的 路公共故障对于发送侧当 码流 的 中的 和 码流 的 中的 同时出现 就应当发送 码流 的中的当 码

12、流 相应地 的 中的 出现而码流 相应地 的 中的 不存在时则码流 相应地 的信令信息应照常传输 而码流 的 中与码流 相应地 相关的信令比特应以全 状态发送 此外帧 的 中的比特 相应地比特 应被置为 以指示码流 相应地 的 中的对于接收侧如果连续两次检测到帧 的 中的比特 相应地 为 状态 将认为码流 相应地 的中的 已出现如果连续两次检测到帧 的 中的比特 相应地 为 状态将认为码流 相应地 的中的 已消失码流 相应地 的 中的对端告警对于每个信道两个或小于两个信令比特的随路信令在发送侧 码流 帧 的 中的比特 转发到码流 帧 的 中的比特 相应地在接收侧码流 的帧 的 中的比特 相应地

13、比特 转发到码流 中相应的 的比特对于每个信道两个以上的信令比特的随路信令传输 见当 码流 相应地 的 中的 出现时应当在码流 的 相应地 中发送 全状态绝对时延一对相互连接的编码转换设备即 到 所引入的总绝对时延 对任何 信道和任何透明地转换的 信道都应小于在随路信令情况下一对相互连接的编码转换设备即 到 所引入的总时延 对任何信令信道都应小于时钟同步发送侧为了使设备能在准同步网或降级条件运行的同步网中正常运行 在发送侧 口 和 都应装有帧和复帧的重新同步设备以实现受控制的样值滑动即样值重复或丢除发送侧应能同步到下列信号之一与输入 码流 相关的定时信号与输入 码流 相关的定时信号与输入码流

14、相关的定时信号外部的 定时信号 接口要求见 中的第 章如果选用作同步的输入信号出现故障 见表 注 则认为时钟同步失灵相应措施是即时维护告警注 为使设备在网络中运行时尽可能避免有控制的样值滑动 应优先选用与输入 码流 或 相关的定时信号作时钟同步信号接收侧接收侧应同步到与输入码流 相关的定时信号抖动输入口容许抖动和漂动输入口承受数字信号的抖动和漂动容限是以对该数字信号进行相位调制的正弦信号的幅度和频率来衡量的 在满足 中 条的允许连接衰减和本标准 条的抗干扰能力要求的同时 输入口应能承受的输入抖动和漂动的下限按图 中所给出的规定当编码转换设备发送侧被同步到输入 码流 或 且码流 和 彼此同步时则

15、当在输入口或 之一或二者都存在幅度小于最大允许抖动的正弦抖动时不应出现样值滑动图 输入口抖动和漂动容限输出抖动定时信号 发送侧 接收侧 来自内部振荡器当在 到 的频率范围内测试时 在 输出口的峰峰抖动值不应超过发送侧定时信号来自没有抖动的外部 时钟信号当在 到 的频率范围内测试时 输出口的峰峰抖动值不应超过定时信号 发送侧 接收侧 来自没有抖动的输入 信号当在 到 的频率范围内测试时 输出口的峰峰抖动值不应超过抖动转移特性一对互相连接的编码转换设备即 到 输入接口与相应的 输出接口之间的抖动转移特性 应在图 极限范围以下图 抖动转移特性直接时隙转移应能对编码转换设备进行人工编程 使将两个输入

16、码流 和 的每一个中至少两个时隙透明地转移到码流 中在应用中 当需要每个信道有两个以上的信令比特时 来自 码流 和 的时隙 应该分别转移到码流 的时隙 和 而来自码流 的时隙 和 分别转移到 码流和 的时隙 这时 不需要 条所述的信令比特的特殊处理表 列出最大可能直接转移时隙的设置情况 并给出了优先顺序 因此 码流 和 每个中至少 和 应是可直接转移的 这些时隙在码流 的帧中的位置如下码流 的 转入码流 的码流 的 转入码流 的码流 的 转入码流 的码流 的 转入码流 的在直接转移时编码转换设备应在 输出码流 和 的不可用时隙中还原相当于 律解码器输出值编号为 的 码语 例如 被透明转移时同一

17、个 码流中的时隙 不再可用在相应 输出码流的时隙 中应还原 律解码器输出值编号为 的 码语表 码流 或 的 时隙转换到码流 的先后次序码流 中的时隙 码流 中的时隙 码流 中的时隙续表码流 中的时隙 码流 中的时隙 码流 中的时隙注 当 码流的时隙 用于每个信道有两个以上的信令比特的随路信令时码流 的时隙 将不能用来直接转移码流 的时隙 见 条在直接转移几个 时隙时 编码转换设备要保持八比特组序列的完整性不停业务监测当 到 编码 和或 到 译码处理器是 路时分共用时应当提供对处理器的不停业务监测 这种不停业务监测的实现方案应当具有区分发侧故障和收侧故障的能力注 因为在 中不传输 相应地 信号所

18、以可以采用把测试信号插入 码流 和 的 相对应的额外信道中的方法来实现不停业务监测一个 码流 或 的保护在已检测到编码转换设备的数字处理部分或编码转换设备的电源有故障时应该能够自动地或者非自动地保护一个 支流 在这种情况下应使指定的 码流 或 在两个传输方向上都旁路通过编码转换设备而连接到传输链路以取代正常的码流 信号 应优先对端口 的 码流实施保护在接收侧当检测到码流 中不包含帧定位信号 中的比特 和 连续三次同时出现状态时表示上游的编码转换设备已经倒换到保护状态本端编码转换设备应采取相应的保护措施 见表注 在设备安装时 所选定被保护的 码流在传输链路的两端应当一致 要验证被保护的 码流中不

19、含帧定位信号的 的比特 和 应处于状态必须保证编码转换设备两侧的局内电缆在 的总衰减不超过连接到编码转换设备两侧的其他设备所允许的最大衰减故障情况和相应措施与码流 或 的帧相关的故障情况与相应措施列于表采用每信道两个或小于两个信令比特的随路信令时与码流 或 的复帧相关的故障情况与相应措施列于表采用每信道两个以上信令比特的随路信令时 与码流 或 的复帧相关的故障情况与相应措施列于表设备的即时维护告警信号应可供外部利用例如为了集中维护的需要可用性要求对于任一 基群的 路 信道全中断性故障 平均的故障间隔时间 应不小于年 每次故障导致中断通信的处理时间应不大于 分钟工作条件环境条件储存时的温度工作时

20、的环境温度 保证性能指标工作时的相对湿度大气压力供电直流电源供电电压 或或脉动电压耐震要求设备经常规的振动试验后不应降低性能指标表 帧 和 的故障情况与相应措施相应措施故障情况即时维护告警指示不含帧定位信号的的比特码流 的不含帧定位信号的往码流 的中的与码流 或 相关的位置填入比特码流 比特 相关码流加到码流 加到码流码流 的不含帧定位信号的比 特码流 要码流 要码流 和 要 要码流 要 要要码流比特 为码流比特 为续表相应措施故障情况即时维护告警指示不含帧定位信号的的比特码流 的不含帧定位信号的往码流 的中的与码流 或 相关的位置填入比特码流 比特 相关码流加到码流 加到码流码流 的不含帧定

21、位信号的比 特码流比特 为码流比特 为码流比特 为 要码流比特 为 要编码转换处理器失效发送侧 要编码转换处理器失效接收侧 要电源故障 要发送侧时钟同步失灵 要注 与码流 和 有关的故障情况有信号消失帧失位 误码率超过 这些故障的定义如 所规定只是在与 码流 相关的各时隙和信令比特中 对 和 信道都是如此只是在与 码流 相关的各时隙和信令比特中 对 和 信道都是如此如在相应的端口上检测到 则必须禁发即时维护告警指示编码转换处理器失效 故障情况由不停业务监测单元检测 当数字信号处理是在 路之间进行时分复用时编码转换器就装有这种单元 其他相应措施见表这些故障情况不由编码转换器检测 这些指示透明通过

22、编码转换器其他相应措施见表表 复帧 和 的故障情况与相应措施 信令比特相应措施故障情况即时维护告警指示帧 的的比特码流 的帧 的比特码流 的帧帧 的的比特码流 的帧 的比特复帧 要复帧 要复帧 和 要 要复帧 要 要要码流 帧比特 为码流 帧比特 为码流 帧比特 为码流 帧比特 为码流 帧比特 为 要码流 帧比特 为 要注 与这三个复帧有关的故障情况是复帧失位只是在与 码流 有关的信令比特中只是在与 码流 有关的信令比特中如果在相应的端口上已检测到 中的 则必须禁发即时维护告警指示这些故障情况不由编码转换器检测 这些指示透明通过编码转换器表 复帧 和 的故障情况和相应措施信令比特相应措施故障情

23、况即时维护告警指示加到 加到复帧 要要和要要要复帧 要要复帧注与复帧有关的故障情况为复帧失位 如果在相应端口上已检测到 中的 或码流 的 中的则必须禁发即时维护告警指示表 旁路保护时的故障情况与相应措施相应措施故障情况即时维护告警指示 倒换到保护状态 未保护 码流中的编码转换处理器故障 要要要如果可行 要的电源故障 要 如果可行 要要如果可行 要从 到 码流 奇帧的比特 和 为 要要要注表中编码转换设备的编号见图图 在点对点的链路中两个编码转换设备的用法附录自适应差分脉冲编码调制补充件概述本附录规定了用于 律 信道与 信道之间相互转换的算法即利用一种编码转换技术对 比特流实施转换 音频信号与

24、编码解码律之间的关系完全按照的规定编码器和解码器的简化方框图示于图 和注 编码器和解码器的每个子方框都利用了一个特定的逻辑序列精确地予以了规定 如果采用别的计算方法必须特别注意一定要保证所得到的输出处理变量的值与本附录规定的算法所产生的输出变量的值完全一样 任何偏离所规定的计算方法的编码器和解码器的互连将引起性能劣化 而这种劣化可能是严重的编码器在把 律 输入信号变换为均匀 之后从输入信号中减去输入信号的估值得到差值信号 利用自适应 电平量化器把差值信号的值转化成四位二进制数字以便传输到解码器 逆量化器也利用这四位二进制数字产生量化差值信号 把信号估值加到量化差值信号上 得到输入信号的重建信号

25、 重建信号和量化差值信号都由自适应预测器加以处理 产生输入信号的估值从而完成反馈环路编码器简化方框图图解码器解码器包括与编码器反馈部分相同的结构以及均匀 到 律 的变换和同步编码调整等部分 同步编码调整防止在某些情况下见 同步级联编码如 等数字连接时所发生的累积失真 同步编码调整是这样实现的 调整 输出码使之力求在下一个编码级中消除量化失真解码器简化方框图续图编码器原理图 是编码器的方框图 对于所述的每一个变量 是抽样时序号 每隔 取一个样 下面从到 给出每个方框的基本说明输入 格式的变换这个方框把输入信号 从 律 变换成均匀 信号差值信号计算这个方框由均匀 信号 和信号估值 算出差值信号自适

26、应量化器用 电平非均匀自适应量化器来量化差值信号 量化前先将 化成以 为底的对数表示形式 并用 来定标 是由定标因子自适应方框计算出来的 表 给出量化器的归一化的输入输出特性无限精度值 用四位二进制数字来表示代表 的量化电平幅值用三位 符号用一位比特量化器输出 形成 输出信号 这个信号也送给逆自适应量化器自适应速度控制和量化器定标因子自适应方框图 编码器方框图表 量化器归一化输入 输出特性归一化量化器输入范围 归一化量化器输出逆自适应量化器从表 给出的归一化量化特性中查出具体数值 用 对它定标 再将此结果从对数域还原就得出差信号的量化形式量化器定标因子的自适应这个方框计算量化器和逆量化器的定标

27、因子 其输入是 比特量化器的输出 和自适应速度控制参数量化器定标所用的基本原理是双模式自适应快速 用于如语言等信号 这类信号产生波动大的差值信号慢速 用于如话带数据 单音等信号这类信号产生波动小的差值信号自适应的速度受快速和慢速定标因子的组合所控制快速非锁定定标因子 是由总的对数定标因子 在以 为底的对数域中递推算出式中 的取值限于 离散函数 按下表规定 无限精度值因于 把有限的存储引入自适应过程 以使发生传输误码后编码器和解码器的状态能够收敛慢速锁定 的定标因子 由 通过低通滤波器处理后得出然后把快速和慢速定标因子合并而成为总的定标因子式中见自适应速度控制控制参数 能具有范围 内的各种数值

28、对于语言信号它趋向 对于话带数据信号和单音它趋于零 它是由差值信号的变化率的度量导出来的平均幅度的两种度量值由下式算出式中 按下表规定于是 是 的相对短时平均 而 是 的相对长期平均利用这两个平均定义变量 如下当当当当其余情况因而如果 和 之间的差大 的平均幅度有变化 时 的值趋于 当二者之差小的平均幅度相对稳定时 的值趋于 对于空闲信道 由 表示 或部分频带信号 用表示见 也趋于对 进行限幅 得到在上述 式中用的当当取这种非对称的限幅能产生一种延迟效应在 的绝对值维持不变一定时间后才开始从快速到慢速状态的过渡 这样做有助于消除在诸如开关载波话带数据等突发式输入信号情况下发生的过早的过渡自适应

29、预测器和重建信号计算器自适应预测器的主要功能是由量化差值信号 算出信号估值 采用了两种自适应预测器结构一个六阶节作为输入信号中零点的模型 一个二阶节 作为输入信号中极点的模型 这种双重结构对可能遇到的各种输入信号都能有效地适应信号估值按下式计算式中而重建信号定义为采用简化梯度算法修改两组预测器系数对于二阶预测器式中仅当 和 时 其他情况下其稳定性约束条件为和如果 见 则对于六阶预测器如果 见 则仅当 和 时 其他情况下 隐含地限制于单音及跃变检测器为了改善传输工作于字符模式的 调制解调器信号时的性能 采用了二步检测过程 首先 检测是否存在部分频带信号例如单音 以便驱使量化器进入快速自适应模式其

30、他情况然后再确定部分频带信号是否发生频率跃变 以便置预测器系数为 和强制量化器进入快速自适应模式和其他情况解码器原理图 是解码器的方框图 下面从 到 叙述每个方框的功能图 解码器方框图逆自适应量化器这个方框的功能已在 说明量化器定标因子自适应这个方框的功能已在 说明自适应速度控制这个方框的功能已在 说明自适应预测器和重建信号计算器这个方框的功能已在 说明单音及跃变检测器这个方框的功能已在 说明输出 格式变换这个方框把重建的均匀 信号 变换成 律 信号同步编码调整当 和中间的 信号的传输是无误码的以及和中间的 比特序列没有受数字信号处理器件扰乱的情况下 同步编码调整防止同步级联编码 等数字连接

31、时发生的累积失真 如果编码器和解码器的初始状态不同例如开启电源后也许会出现这种情况 则建立同步级联的性能需要时间 再者如果一开始这个特性被扰乱了或没有获得 则对于那些有足够电平 其频谱占 大部分频带的信号例如 语言 话带数据 这种特性可以恢复当解码器同步地连接到编码器时 同步编码调整方框估计编码器的量化 如果解码器和编码器的所有状态变量都具有相同的值 传输又没有误码则对于所有 值使两个 比特量化器输出序列强制等效保证了失真的不累积特性实现这一点的办法是 先把 律信号 变换成均匀 信号 然后算出差值信号再将差值信号 和由 与 确定的 量化器判决区间相比较 最后按下式得到信号区间的下边界区间的上边

32、界其余情况式中 解码器的输出 码语代表下一个更正的 输出电平的 码字当 代表最正的输出电平时则就取 之值代表下一个更负的 输出电平的 码字当 代表最负的输出电平时则就取 之值计算细则和 给出编码器和解码器每个单元的计算细则编码器和解码器的正确定时可以用如下方法得到 使所有的延迟单元同时执行时延 接着计算需要利用延迟信息才能导出的那些信号 例如 利用延迟值计算图 中的 然后再把 用于图 中的计算可以利用本附录的 所述的数字测试序列以相当好的置信度验证所实现的算法是否符合规定这些序列用编码器 输入码字 码字和解码器输出 码字给出输入和输出信号表 定义了编码器和解码器的输入和输出信号表 编码器和解码

33、器的输入和输出信号编码器名称 比特数 说 明输入输入输出选用输入码字复 位码字解 码 器名 称 比特数 说 明输入输入输出选用码字复 位解码器 输出码字可选用的信号 表示复位功能 复位时把所有内部存储单元置为规定的状态 以便能够迫使编码器或解码器进入已知状态 供需要直接复位功能时使用 例如数字电路倍增设备 必须有复位功能此时 不是选用 而是必须变量的说明和子方框的详细规定本节包含在 和 中叙述的图 和图 中所有方框的详细说明 在图 到图 中 利用表 规定的内部处理变量用图解方式予以说明 给出了这些图中每个方框的简要功能说明和完整的算法规定在子方框说明中采用的符号如下表示 比特左移操作填零表示

34、比特右移操作在最低有效位 方向填零表示逻辑 与操作表示算术加表示算术减表示算术乘表示逻辑异或 操作对公式的说明表 内部处理变量名 称 比 特 二进制表示 复位值 说 明延迟的二阶预测器系数二阶预测器系数触发的二阶预测器系数未限值的 系数未限值的 系数限值的速度控制参数延迟的未限值的速度控制参数未限值的速度控制参数触发的未限值的速度控制参数速度控制参数的校正项的系数延迟的六阶预测器系数六阶预测器系数触发的六阶预测器系数差值信号只用在编码器差值信号 只用在编码器归一化差值 只用在编码器归一化差值 只用在解码器差值信号 只用在解码器延迟的 序列长期平均序列长期平均续表名 称 比 特 二进制表示 复位

35、值 说 明延迟的 序列短时平均序列短时平均量化差值信号时延为 的量化差值信号时延为 到 的量化差值信号量化差值信号归一化量化差值信号量化差值信号的符号比特差信号的符号比特 只用在编码器差信号的符号比特 只用在解码器差值信号只用在解码器的输出时延为 的 的符号时延为 到 的 的符号信号估值六阶预测器的部分信号估值标志线性输入信号 只用在编码器量化重建信号 只用在解码器重建信号 只用在解码器重建信号时延为 的重建信号时延为 到 的重建信号延迟的单音检测单音检测触发的单音检测跃变检测六阶预测器系数校正项的符号比特信号估值的部分积信号估值的部分积量化器乘数量化器定标因子延迟的量化器慢速定标因子量化器慢

36、速定标因子续表名 称 比 特 二进制表示 复位值 说 明延迟的量化器快速定标因子量化器快速定标因子未限值的量化器快速定标因子注 表示 的补码数 表示符号幅值数 表示浮点数 表示指数比特 表示尾数比特 表示符号比特复位值指复位时延迟子方框的输出值输入 格式变换和差值信号计算图 输入 格式变换和差值信号计算扩展输入解码器中为输出解码器中为功能把律 变换为均匀利用 的表 中给出的字符信号和解码器输出值之间的对应关系对 码字解码 解码器输出值 必须用 比特符号幅值数表示负值的符号比特为注 和 包括偶数比特反转把符号幅值数变成 的补码减输入 解码器中为输出 解码器中为功能从输入信号解码器中为量化重建信号

37、 减去信号估值算出差值信号符号扩展符号扩展自适应量化器图 自适应量化器取对数输入 解码器中为输出 解码器中为 解码器中为功能将差值信号从线性域变到对数域把 从 的补码变成符号幅值数计算指数计算近似值个尾数比特和 个指数比特组合成 比特码字量化 只用在编码器输入输出功能在对数域量化差值信号量化器的判决电平和 比特输出注 的值从比特 开始发送区间正的部分区间负的部分区间负的部分区间正的部分减输入 解码器中为输出 解码器中为功能从对数形式的差值信号中减去定标因子 实现定标逆自适应量化器图 逆自适应量化器加输入输出功能定标因子和对数形式的量化差值信号相加反对数输入输出功能将量化差值信号从对数域变到线性

38、域得到 比特指数得到 比特尾数利用近似式把尾数变到线性域加上符号比特得到符号幅值数重建输入输出功能在对数域重建量化差值信号量化器输出电平注 的值从比特 开始接收由于传输干扰例如 线路误码 译码器可能收到码字量化器定标因子自适应图 量化器定标因子自适应延迟输入 选用输出功能存储单元 对于输入 其输出如下复位值见表 复位滤波输入输出功能修改量化器快速定标因子计算差值时间常数为符号扩展滤波输入输出功能修改量化器慢速定标因子计算差值时间常数为符号扩展函数输入输出功能将量化器输出变换为对数形式的定标因子乘数定标因子乘数限值输入输出功能对量化器定标因子加以限值其他设置下限为设置上限为混合输入输出功能构成量

39、化器快速和慢速定标因子的线性组合计算差值计算差值的幅值计算积的幅值把幅值变为 的补码自适应速度控制图 自适应速度控制延迟见 的定义滤波输入输出功能修改 的短时平均值计算差值时间长数是符号扩展滤波输入输出功能修改 的长期平均值计算差值时间常数是符号扩展滤波输入输出功能速度控制参数的低通滤波器计算差值时间常数是符号扩展函数输入输出功能将量化器输出变换为 函数限值输入输出功能对速度控制参数加以限值减输入输出功能计算量化器输出序列的短时和长期平均值之差的幅值 然后进行门限值比较 据此量化速度控制参数计算差值计算差值的幅值和 和其他触发输入输出功能速度控制触发器单元自适应预测器和重建信号计算器本部分的详

40、细结构如图 所示累加输入输出功能将预测器输出相加 以形成 六阶预测器的 部分信号估值和总的信号估值部分信号估值之和信号估值的总和加输入输出功能把量化差值信号和信号估值相加得到重建信号变符号幅值数为的补码符号扩展图 自适应预测器和重建信号计算器加输入输出功能得到量化差值信号与部分信号估值之和的符号变符号幅值为 的补码符号扩展其他延迟见 的定义浮点输入输出功能把 比特符号幅值数变为浮点数其他计算幅值计算指数计算尾数其最高有效比特位为符号比特 个指数比特和 个尾数比特组合成比特码字浮点输入输出功能把 比特 的补码数变为浮点数其他计算幅值计算指数计算尾数其最高有效比特位为符号比特 个指数比特和 个尾数

41、比特组合成比特码字浮点乘输入 或 或输出 或注 给出 和 的公式 但是如用 代替 代替 和 代替 则这些公式也是正确的功能把各个预测器系数与相应的量化差值信号或重建信号相乘 乘法用浮点格式进行计算幅值其他当当计算指数计算尾数其最高有效比特位为把浮点码字分解成符号比特指数和尾数运行浮点乘法变浮点为幅值变幅值为 的补码数限值输入输出功能对二阶预测器的 系数进行限值上限为下限为其他限值输入输出功能对二阶预测器的 系数进行限值而计算上限计算下限和和其他触发输入 或 或输出 或 或注 给出 和 的公式 但是如用 和 或 和 代替 和 则这个公式也是正确的功能预测器的触发器单元修改输入输出功能修改二阶预测

42、器的 系数和和比特异或增益为衰减因子为计算最新值修改输入输出功能修改二阶预测器的 系数比特异或比特异或当 则当 则和和以 为界实现以 为界实现把符号附到的结果上增益计算增益为衰减因子为计算最新值修改输入输出功能修改六阶预测器的各个系数和和增益为或衰减因子为计算最新值异或输入输出功能差值信号的符号与延迟的差值信号的符号进行 比特异或比特异或单音和跃变检测器图 单音和跃变检测器延迟见 的定义单音输入输出功能部分频带信号检测和其他跃变输入输出功能跃变检测器其他和其他触发见 的定义输出 格式变换和同步编码调整图 输出 格式变换和同步编码调整压缩 仅用在解码器输入输出功能把均匀 变换为 律的补码数变为符

43、号幅值数利用 的表 和表 中的判决值按如下方式量化由 的表 第六列 偶数比特反转后的字符信号由 的表 第六列 偶数比特反转后的字符信号注 当 在虚判决电平所确定的范围之外时应使 等于最大的 码字为了清楚起见下表给出在原点附近的 律 偶数比特反转后变换的例子码字扩展见 的规定 用 代替 作为输入 代替 作为输出取对数见 的规定 用 代替 作为输入 代替 和 代替 作为输出减见 的规定 用 代替 作为输入 代替 作为输出减见 的规定 用 代替 作为输入 代替 作为输出同步 仅用于解码器输入输出功能为了同步级联编码 对输出 样值重新编码按下表定义判决区间正的部分判决区间负的部分判决区间负的部分判决区

44、间正的部分式中是代表下一个更正的 输出电平的 码字当 代表最正的 输出电平时 则限制 为是代表下一个更负的 输出电平的 码字当 代表最负的 输出电平时 则限制 为为了清楚起见下表给出在原点附近的 律 偶数比特反转后重新编码的例子与 的比较注 和 代表按 的表 所定义的字符信号 和 的精确表达式见上述的压缩子方框数字测试序列本附件提供所选定的数字测试序列的有关资料 选择这些序列是为了帮助验证所实现的算法是否符合规定 含有测试序列的软盘可供利用目的和设计方法数字测试序列的目的验证所实现的数字编码转换算法是否符合规定的最恰当的方法是利用数字序列 用有限数目的测试序列不可能以 的置信度证实其正确性 但

45、是所选择的序列在功能上能够运用大多数运算单元和经历大多数运算状态 因此 能以相当好的置信度表明是否完全符合本标准的规定测试安排和码字格式为图 和图 的两种测试安排分别导出了测试序列各种序列的码字格式详列于表 中图 的安排方式是编码器发送 无误码到解码器的标准安排图 的安排方式允许利用不是通常从编码器发出的那种 码字序列对解码器进行测试图 编码器和解码器安排方式图 只有解码器的安排方式表 测试序列码字格式名 称 说 明 码字格式输入码字码字输出码字与压缩子方框中的 相同与重建子方框中的定义相同与压缩子方框中的 相同输入测试序列利用下述三种类型的输入序列第一种是长度为 个值的 序列代表了特定的窄带

46、和宽带信号段 详列于表 中 用于图 的测试安排表 窄带和宽带信号段序列信 号 长 度单音单音单音单音单音单音单音单音单音正低电平零负低电平差分相移键控开关载波话带数据差分相移键控连续载波话带数据异步开关载波二次信道序列总长度第二种 是长度为 个值的 输入序列 代表过载信号 用于图 的测试安排 这个序列是由频率为 和 的三个单频高电平 信号组合而成 每个单频单音信号以不同的次序和各种持续时间出现几次 序列是用数字方法产生 未经模拟滤波 但限制过载点为第三种是总长度为 个值的 序列 用于图 的测试安排 这个序列是由符号极性序列和 比特幅值序列组合而成 符号序列由下述的长度均为 的八个子序列组成幅值

47、序列由 个各种长度的子序列串接而成 详列于表 中其值用十进制整数表示 应该注意 值是用 的补码表示表 值的幅值序列重 复码型 长 度十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替续表重 复码型 长 度十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替十六个 和十六个 交替序列的总长度测试序列赋初值 初始化对两种测试安排在开始输入上述任一输入测试序列之前 都应该把所有存储单元的内容置为特定的状态 为了方便地实

48、现这种要求 已经设计了输入赋初值序列它能够把所有的状态变量驱动到特定的值 初始化 应该指出 这些值与用任选复位信号 所设置的复位值见表 所列并不相同有两个赋初值序列一个 序列和一个 序列 其长度均为 个样值 构成 初值序列的信号的概括说明列于表 中 初值序列是把 初值序列通过标准实现的编码器编码得到 为了正确地产生输出测试序列 应把所需的输入测试序列附着在相应的初值序列之后表 律 初值序列的组成信 号 样值数零 十六进制单音负过载 十六进制零 十六进制正过载 和负过载 的随机组合零 十六进制单音负过载 十六进制零 十六进制正过载 和负过载 的随机组合零 十六进制序列的总长度测试序列的格式软盘接

49、口和格式数字测试序列复制在一个 软盘上 软盘是在 操作系统 版本号 或以上 下产生 其格式为双面 双密度 个扇区每面 个磁道目录和文件说明软盘上含有一个 文件 两个初值序列文件和八个测试序列文件 文件提供了利用该软盘所必需的全部信息 所有测试序列和初值序列文件都用 码表示 测试序列文件的每个值 或样值都利用十六进制表示 每个 比特值用两个十六进制字符 在每个文件中 每行含有个值或 个十六进制字符 并以行进字符结束 唯一的例外是 初值序列最后一行仅包含 个值或个十六进字符 对于含有 比特 值的文件最高有效位的十六进制值置为 每个文件的结尾处还附着有两个十六进字符用以表示整个文件的校核和 校核和的计算方法如下把文件中每个样值的数值相加两个十六进字符组成一个样值的数值 其总和除以 得到的余数则为该文件的校核