[发明专利]一种基于PCM编码特征的语音失步检测方法

说明书

本发明涉及语音通信技术领域，公开了一种基于PCM编码特征的语音失步检测方法。具体包括以下过程：语音接收端将加密数据解密成PCM数据；启动失步检测，将PCM数据的每个采样点的8位二进制编码进行预处理；对预处理后的数据进行“段位码差值”和“段位码峰值”两项的统计、分析；检测周期结束后，将“段位码差值”和“段位码峰值”的统计值与失步检测预设的门限值相比较，如不满足失步判决门限值，则判断通信同步；如满足失步判决门限值，则判断该检测周期的通信处于失步状态，应启动重新同步机制。主要通过对语音数据本身的编码特征进行统计和分析，来判断通信系统的同/失步状态，解决在信道带宽有限和传输误码较大环境下的语音失步检测技术问题。

技术领域

本发明涉及语音通信技术领域，特别是一种基于PCM编码特征的语音失步检测方法。

背景技术

现代数字通信系统中，语音通信的工作原理为：由终端设备对语音信号进行采样、量化、编码等处理后，通过各种信道传输，对端终端接收之后，再进行解码等处理还原话音信号，实现端到端通信。这一处理过程中，语音信号的编码方式几乎都采用PCM(脉冲编码调制)或以PCM为基础的编码压缩算法，PCM编码采样频率为8k，每个采样点对应一个8位二进制码，通信双方需严格按照这个格式进行编、解码，才能还原出原始的语音信号。传输过程中，一旦发生数据报文的丢失或错误，都可能导致语音通信的失步或中断，因此如何实现通信中的失步检测是每个通信系统必须解决的问题。

目前常用的失步检测方法：发端插入同步码，收端逐位比较的方式。这种方法需要占用信道冗余带宽(传输有效载荷之外的信道资源)，发端周期性集中或分散插入同步码，如图1所示。在接收端产生一组与发送端插入同步码相同的本地同步码组，在识别电路中使用本地同步码组与接收的信号序列进行逐位的比较、识别，进行失步检测。当系统处于同步状态时，各个对应比较的码位都相同，则没有失步脉冲输出；当系统处于非同步状态，对应比较的码位不同，这时就有失步脉冲输出，使本地同步码组逐位移动，向接收序列中的同步码组靠近，直至重新进入同步状态。逐位比较的失步检测方法，首先要求传输信道提供额外的带宽资源，插入帧同步码增加了传输设计的复杂性，同时为降低载荷数据的伪同步概率，同步码组往往较长，这势必进一步降低信道的容量。此外在通信过程中，还可能由于传输信道误码，引起同步识别电路也会误认为失步，从而造成“假失步”等问题。

因此，当信道带宽有限或传输误码率较高时，现有失步检测方法的效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种基于PCM编码特征的语音失步检测方法。

本发明采用的技术方案如下：一种基于PCM编码特征的语音失步检测方法，具体包括以下过程，步骤1、语音接收端将加密数据解密成PCM数据；步骤2、启动失步检测，将PCM数据的每个采样点的8位二进制编码进行预处理；步骤3、对预处理后的数据进行“段位码差值”和“段位码峰值”两项的统计、分析；步骤4、检测周期结束后，将“段位码差值”和“段位码峰值”的统计值与失步检测预设的门限值相比较，如不满足失步判决门限值，则判断通信同步；如满足失步判决门限值，则判断该检测周期的通信处于失步状态，应启动重新同步机制。

进一步的，所述步骤2中的预处理过程，将8位二进制编码转化为符号位+段位码+段内码”格式。

进一步的，所述步骤3中“段位码差值”统计、分析的具体过程为：(1)每个检测周期开始前，将“段位码差值”计数器清0；(2)检测启动后，对检测周期内每两个相邻采样点的预处理数据之间的“段位码差值”进行统计；(3)将统计结果进行分析，如果“段位码差值”的绝对值≤1，则“段位码差值”计数器加1；如果“段位码差值”的绝对值＞1，则“段位码差值”计数器不变。