در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – الکترونیک

عنوان:

مطالعه و شبیه سازی کد کننده LD-CELP

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
چکیده
هدف از اجرای این پروژه، تحلیل و شبیه سازی انکدر و دیکدر صحبت مبتنی بر استاندارد LD-CELP، که جزء کدکننده های واکاوی همراه با سنتز (AbS) می باشد، می باشد. در این کدکننده با بهره گیری از تطبیق پسرو و پیشگویی بهره نیازی به ارسال اطلاعات مربوط به ضرایب فیلترها و همچنین بهره نمی باشد. در ورودی انکدر تنها به بافر کردن 5 نمونه متوالی صحبت نیاز می باشد. پس تاخیر به وجود آمده 0/625 میلی ثانیه می باشد. به روزرسانی ضرایب فیلتر ترکیب (سنتز) از طریق واکاوی LPC و به روزرسانی بهره از طریق اطلاعات نهفته در تحریک کوانیزه شده قبل انجام می گردد. هدف اصلی این پروژه کاهش بار محاسباتی کدکننده LD-CELP و بهبود در SNR خروجی دیکدر می باشد. ایده های ارائه شده در این پروژه شامل، پیشنهاد روش هایی در راستای کاهش پیچیدگی و بار محاسباتی در بلوک پیشگویی بهره، جستجوی کتاب و همچنین ارائه روش هایی، به مقصود افزایش SNR خروجی دیکدر می باشد. از این کدکننده در شبکه هایی که به تاخیر زیاد، حساس هستند مانند: شبکه های ماهواره ای، موبایل و… می توان بهره گیری نمود. در واقع، تاخیر کم و کیفیت بالا پیش روی خطای کانال از ویژگی های بارز این کدکننده می باشد. عمده کارهایی که تاکنون در زمینه کدکننده LD-CELP انجام گرفته، در راستای افزایش کیفیت صحبت خروجی و بهبود SNR خروجی دیکدر بوده می باشد. به عنوان مورد هایی از کارهای صورت گرفته در مقالات، می توان به طراحی کتاب کد شکل جدید با بهره گیری از شبکه های عصبی، پیشگوی بهره با بهره گیری از منطق فازی، کوانتیزاسیون بهره به صورت وفقی، کاهش بار محاسباتی ماژول جستجوی کتاب کد با بهره گیری از کوانتیزاسیون مستقیم و… تصریح نمود.
کارهای انجام گرفته در این پروژه نیز شامل: 1- بهره گیری از روش جدیدی برای یافتن ضرایب فیلتر ترکیب (مختص کدکننده های CELP) که منجر به 2/5 دسیبل بهبود در SNR خروجی دیکدر می گردد. 2- طراحی پنجره های هیبرید جدید که باعث 3 دسیبل بهبود در SNR خروجی دیکدر می گردد. 3- پیشگویی بهره با بهره گیری از سه شبکه عصبی Elman, MLP, Fuzzy ARTMAP انجام گرفته می باشد. مقایسه نتایج حاصل از سه شبکه مذکور شبکه نشان می دهد پیشگویی بهره با بهره گیری از شبکه Elman دقیق تر از دو شبکه دیگر می باشد، اما کاهش زمان اجرا با بهره گیری از شبکه عصبی Fuzzy ARTMAP از دو شبکه دیگر بیشتر می باشد. به عنوان مثال، زمان اجراء به ازاء 400 فریم صحبت در روش Fuzzy ARTMAP  در مقایسه با الگوریتم G.728 حدود 0/25 میلی ثانیه کاهش یافته می باشد. 4- با بهره گیری از روشی جدید برای ایجاد کتاب کد اولیه و همچنین با اعمال تغییراتی در الگوریتم LBG، کتاب های کد شکل جدیدی طراحی گردید که به ترتیب 0/11 و 0/02 دسیبل بهبود در SNR خروجی دیکدر ایجاد نمود. 5- بهره گیری از ساختار جدیدی متشکل از 48 شبکه عصبی SOM، برای پیاده سازی ماژول جستجوی کتاب کد که حدود 27% بار محاسباتی حاصل از این ماژول را کاهش می دهد.
 مقدمه:
امروزه در عصر ارتباطات و بهره گیری روزافزون از شبکه های تلفنی، موبایل، اینترنت و… با در نظر داشتن محدودیت پهنای باند در شبکه های مخابراتی، کدینگ (کد کردن) و فشرده سازی، برای نمایش سیگنال صحبت دیجیتال به بهره گیری از حداقل بیت ممکن و حفظ کیفیت در سطوح قابل قبول، امری اجتناب ناپذیر و موثر می باشد. نیاز به برقراری ارتباط از طریق صحبت موجب شده می باشد تکنولوژی کد کردن و فشرده سازی صحبت ارتقا یابد و استانداردهای متفاوتی در این زمینه عرضه گردد.
در این پروژه به تحلیل و شبیه سازی کدکننده LD-CELP پرداخته می گردد. این کدکننده، صحبت را با کیفیت بسیار خوب در نرخ بیت 16kb/s ارائه می دهد. از این کدکننده می توان در شبکه هایی که به تاخیر زیاد، حساس هستند، مانند شبکه های ماهواره ای، موبایل و… بهره گیری نمود. همچنین مانند استانداردهایی می باشد که برای انتقال صحبت در سیستم های کنفرانس تصویری به کار می رود. خاطر نشان می گردد در شبکه هایی که انتقال اطلاعات به صورت بسته ای انجام می گردد بهره گیری از این کدکننده مرسوم می باشد. تاخیر یک کدکننده صحبت، زمان بین ورودی یک نمونه به انکدر و خروجی نمونه متناظر از دیکدر تعریف می گردد. این تاخیر برای یک کدکننده های هیبرید بین 50 میلی ثانیه تا 100 میلی ثانیه می باشد. در دهه های اخیر روش های متفاوتی در زمینه فشرده سازی صوت مطرح شده می باشد که مناسب ترین و پرکاربردترین آنها کدکننده های واکاوی همراه با سنتز می باشد که توسط Atal&Re در سال 1982 معرفی گردید. در سال 1985 توسط Schroeder&Atal کدکننده صحبت با نرخ بیت زیر 16kb/s با روش CELP معرفی گردید و چندین استاندارد مهم براساس این روش تعریف گردید. در سال 1988، CCITT برنامه ای برای استانداردسازی کدکننده با تاخیر کم و کیفیت بالا پیش روی خطای کانال مطرح نمود و در سال 1992 توسط Chen etal تحت عنوان LD-CELP معرفی گردید و به صورت استاندارد G.728 درآمد و در سال 1994 نسخه ممیز ثابت آن نیز ارائه گردید.
از سال 1992 تاکنون تحقیقات متعددی بر روی ساختار الگوریتم مذکور صورت گرفته می باشد. اقدامات صورت گرفته، شامل دو بخش مهم می باشد. بخش اول، روش هایی هستند که بهبود در SNR و افزایش کیفیت شنیداری صحبت خروجی دیکدر را در پی دارند. بخش دوم، روش هایی هستند که باعث کاهش بار محاسباتی و پیچیدگی الگوریتم G.728 و در نتیجه کاهش زمان اجرا می گردند. در این پروژه، مجموعه کارهای صورت گرفته برطبق همین دو بخش می باشد. در واقع هدف اصلی، هم کاهش بار محاسباتی و هم افزایش کیفیت صحبت می باشد.
یکی از اقدامات صورت گرفته در این پروژه، بهره گیری از روش جدیدی برای یافتن ضرایب فیلتر ترکیب (سنتز) می باشد. این روش مختص کدکننده های CELP می باشد که در این پروژه به کدکننده LD-CELP اعمال گردیده می باشد و منجر به 2/5 دسیبل بهبود در SNR خروجی دیکدر شده می باشد. از اقدامات دیگر انجام شده در این پروژه، طراحی پنجره های هیبرید جدید با اقتباس از پیشنهاد موجود در یکی از مقالات می باشد که منجر به 3 دسیبل بهبود در SNR خروجی دیکدر می گردد. خاطر نشان می گردد، این روش در مقاله مذکور در حد پیشنهادی گذرا مطرح شده می باشد و مطالعه های بیشتر و تکمیلی تر در این پروژه انجام گرفته می باشد. اقدام دیگر که در این پروژه انجام شده، پیشگویی بهره با بهره گیری از سه شبکه عصبی Elman , MLP و Fuzzy ARTMAP می باشد. همچنین مقایسه سه روش مذکور، به همراه اندازه کاهش پیچیدگی منجر شده نیز مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. نتایج حاکی از آن می باشد که با بهره گیری از شبکه عصبی Fuzzy ARTMAP زمان اجرا حدود 0/25 میلی ثانیه برای 400 فریم کاهش می یابد. در اقدامی دیگر، با بهره گیری از روشی برای ایجاد کتاب کد اولیه که در یکی از مقالات مطرح شده بود و همچنین با اعمال تغییراتی در الگوریتم LBG کتاب های کد شکل جدیدی طراحی گردید. با بهره گیری از کتاب کدهای جدید ایجاد شده، به ترتیب 0/11 و 0/02 دسیبل بهبود در SNR خروجی دیکدر حاصل می گردد. به علاوه با بهره گیری از ساختار جدیدی متشکل از 48 شبکه عصبی SOM، ماژول جستجوی کتاب کد موجود در الگوریتم LD-CELP پیاده سازی گردید و حدود 27% بار محاسباتی حاصل از این ماژول کاهش پیدا نمود. فصول گردآوری شده در این پروژه به ترتیب زیر می باشد: در فصل اول ساختار کلی یک کدکننده CELP مورد مطالعه قرار می گیرد. همچنین توضیحاتی در ارتباط با سیگنال صحبت و معرفی اجمالی کدکننده های موجود ارائه داده خواهد گردید. با در نظر داشتن اینکه کدکننده LD-CELP که در این پروژه مورد مطالعه قرار گرفته می باشد، جزء خانواده کدکننده های پیشگویی خطی با تحریک کد به شمار می رود به مقصود روشن سازی مطالب در فصل 2 مدلی برای پیشگویی خطی تبیین داده می گردد. توصیف کامل عملکرد انکدر و دیکدر LD-CELP در فصل 3 مطالعه خواهد گردید. در این فصل، بخش های مختلف انکدر و دیکدر LD-CELP با جزییات کامل آمده می باشد. در پردازش سیگنال صحبت در LD-CELP، در آغاز سیگنال صحبت به صورت فریم های 2.5 میلی ثانیه ای (20 نمونه) بافر می گردد. پردازش های انجام شده بر روی هر فریم به صورت مجزا انجام گرفته و در نهایت اندیس کتاب کد شکل و بهره به سمت دیکدر ارسال می گردد. در اقدام پردازش هر فریم خود به 4 زیر فریم شامل 5 نمونه تقسیم می گردد و طریقه عملیات با در نظر داشتن استاندارد G.728 بر روی هریک از زیر فریم ها اجرا می گردد. در فصل چهارم ایده ها و دستاوردهای این پروژه مطرح خواهد گردید. فصل پنجم نیز مربوط به نتیجه گیری و پیشنهادات پروژه می باشد.
تعداد صفحه : 121
قیمت : 14700 تومان

 

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود سمینار ارشد برق قدرت: بررسی روش های جدید و مدرن کنترل موتورهای القایی

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

دسته‌ها: مهندسی برق

دیدگاهتان را بنویسید