GSM’de Ses Sinyali İşleme Nasıl Yapılır
Radyo kanalı kablolu kanaldan oldukça farklıdır. Birincisi, radyo kanalının kendine özgü bir zaman değiştirme özelliği vardır. Radyo kanalı havaya maruz kaldığından havadaki parazitlere karşı savunmasızdır. Sinyal çeşitli girişimlerden, çok yollu sönümlemeden ve gölge sönümlemeden etkilenir, dolayısıyla hata bit oranı oldukça yüksektir.
Yukarıda belirtilen sorunları çözmek için bir dizi ileri ve geri (yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı) iletim teknikleri uygulanır. Orijinal abone verileri veya sinyalleşme verileri, radyo dalgaları tarafından taşınmadan önce dönüştürülür. İletimin diğer ucunda ise ters dönüşüm yapılacak.
Bu, verici sinyale gerekli korumayı sağlayabilir. Dönüşüm yöntemleri kabaca kanal kodlama/kod çözme, serpiştirme/serpiştirmeden çıkarma, çoğuşma biçimlendirme, şifreleme/şifre çözme ve modülasyon/demodülasyonu içerir.
Ses için, analogdan dijitale dönüştürücüden geçmek aslında 8KHz hızında bir örnekleme işlemidir, niceliklendirmeden sonra her 125μs 13bit kod akışı içerir; daha sonra konuşma kodlaması her 20 ms’de bir segment olarak gerçekleştirilir ve kod iletim hızı 13 Kbit/s’ye düşürülür; bu, kanal kodlamasından sonra 22,8 Kbit/s olur; daha sonra ses, kod serpiştirme, şifreleme ve patlama biçimlendirmesinden sonra 33,8 kbit/s hızında bir kod akışı haline gelir ve son olarak iletilir. Terminaldeki işlemler yukarıdaki prosedürlerin tam tersidir.
GSM’de Ses Sinyali İşleme – Özet
GSM’de ses sinyali işleme, mobil iletişim teknolojisinin temel bir yönüdür. Yüksek kaliteli gösterimi sağlamak için standart 13 bit PCM tekniği kullanılarak analog ses sinyallerinin Analogdan Dijitale Dönüştürme (ADC) yoluyla dijital formata dönüştürülmesiyle başlar. Bir sonraki adım, Düzenli Darbe Uyarımı – Uzun Süreli Tahmin (RPE-LTP) algoritmasını kullanarak dijital ses sinyalini sıkıştıran konuşma kodlamasını içerir. Bu sıkıştırma, bant genişliğini ve ağ kaynaklarını verimli bir şekilde korur.
Kanal kodlaması, özellikle Evrişimli Kodlama, dijital ses sinyalini iletim hatalarına karşı daha dayanıklı hale getirerek hatasız iletişim sağlamak için kullanılır. Daha sonra, Gauss Minimum Kaydırma Anahtarlaması (GMSK) kullanılarak yapılan modülasyon, dijital sinyali iletim için radyo dalgalarına dönüştürür, spektral verimliliği optimize eder ve paraziti en aza indirir.
Alıcı uçta, orijinal ses sinyalini yeniden oluşturmak için sinyal demodüle edilir, kanalın kodu çözülür ve konuşmanın kodu çözülür. Bu kapsamlı ses sinyali işleme sistemi, GSM’deki sesli çağrıların netliğini ve güvenilirliğini sağlayarak onu dünya çapında mobil iletişimin temel taşı haline getiriyor.