[发明专利]用于发送在窄带中已编码信号的发送机、用于在接收端扩展已编码信号的频带的接收机、相应的发送和接收方法及系统

说明书

本发明涉及语音信号的发送和接收，具体而言是涉及其中发送信号的频谱宽度有限的电信系统。

本发明找到了特别是在移动无线电话系统中用于提高接收端语音信号质量的大量应用。

这些系统通常包括源的编码，用于减少要发送信息的量，从而提高传输信道的容量。作为在电话传输中的语音编码的这种源编码通常与要发送的消息的频谱的减小有关。频谱的减小通常伴随着接收端信号音频质量的降低。为了解决这个问题，已经提出了称作频谱扩展的各种方法，用于在接收端扩展所接收信号的频带。

美国专利5,581,652中描述了上述这些方法中的一种。它涉及从具有更窄频谱的频带中接收的语音信号重建宽带语音信号的方法。该方法包括使用一对相关的语音字典。第一字典用于在具有比传输前的原始信号的频带窄的频谱带的第一序列矢量码的帮助下来分析所接收的语音信号。第二字典允许通过为其分配更大频带中的第二序列矢量码并对应于在窄带中分析的码来扩展所接收信号的频谱带。

这些方法允许利用所接收窄带信号中的已发送单独信息来在后重建宽带信号。

本发明的一个目的是在不显著减少发送数据量的前提下改进这些方法的性能。为此，本发明提供一种发送机、接收机、系统、发送方法和接收方法，其中，以其发送为目的，原始信号首先在窄带中被编码，随后根据表示该信号的窄带信号实现宽带信号的预测，然后通过将所获得的预测信号与原始信号相比较来计算一个预测错误，以便以在接收端重建宽带信号为目的而发送所获得的该预测错误和宽带信号。

参考下文描述的实施例，利用非限制性的示例来阐明本发明的这些以及其它方面。

在附图中：

图1是表示根据本发明的发送机的主电路图。

图2是表示根据本发明的接收机的主电路图。

图3是表示根据本发明的系统的电路图。

图4是表示根据本发明的发送方法的流程图。

图5是表示根据本发明的接收方法的流程图。

图1和图2分别示出了根据本发明的发送机和接收机的实施例。它们被分别提供发送和接收称作原始信号的具有称作原始频带的指定频谱带的语音信号。

图1所示的发送机包括：

·一个语音编码块COD，用于实现原始语音信号OS的窄带中的编

  码，并以其发送为目的而获得在比原始频带窄的称作窄带的频

  谱带中被编码的语音信号Narrow_S，

·预测装置PRED_TX，用于根据窄带信号(可能已编码和随后解

  码)来预测表示原始信号的宽带信号Pred_tx_S，

·错误估计装置EST，用于估计在所预测宽带信号Pred_tx_S和

  原始语音信号OS之间的预测错误Pred_err，

·发送装置TX，用于发送所述已窄带编码的语音信号Narrow_S

  以及预测错误Pred_err。

图2所示的接收机包括：

·接收块RX，用于接收已窄带编码的语音信号Narrow_S以及所

  发送的预测错误Pred_err，

·语音解码块DECOD，用于对所接收的窄带语音信号Narrow_S解

  码，

·预测块PRED_RX，用于根据在窄带Narrow_S中接收的信号预测

  具有比该窄带宽的频谱带的信号Pred_rx_S，

·校正块CORR，用于在所接收预测错误Pred_err的帮助下校正

所预测的信号Pred_rx_S，

·语音合成块SYNT，用于根据所校正的宽带信号合成具有比所述

  窄带宽的频谱带的宽带语音信号Wide_S。

所预测的宽带信号Pred_tx_S、原始信号OS、在窄带Narrow_S中接收的信号、所预测的信号Pred_rx_S或所校正的宽带信号也被认为是所考虑信号的特性并允许它们合成的语音参数。这些参数可以是例如LPC类型(线性预测编码)的线性预测参数或LSF类型(线性频谱频率)的频谱封装参数或允许信号重建的任何其它参数。