包括接收设备的装置和重新构造缺乏信息的方法

专利名称：包括接收设备的装置和重新构造缺乏信息的方法
技术领域：
本发明涉及一个由用于接收数据的接收设备构成的装置，该装置包括一个用于产生一个指示错误数据信号的错误数据检测设备和一个通过用于重新构成错误数据的上述指示信号触发数据重新构成设备。
本发明也涉及一种重新构成考虑错误数据的方法。
这样的一种装置可以从美国专利NO.5907822中得知。在这篇文献中，披露了当估计是错误的或不适于产生一个合适信号时，就重新构造一种语音信号帧。这个重新构造是在连接到解码系统类型的帧数据的解码参数的基础上实现的。
本发明提议了一种在公开段落提到的类型的装置，其在解码器的一种独立方式下重新构成被认为是损坏的帧。
因此，这样一种装置的特征在于重新构成设备包括用于基于先前接收的数据重新构成波形和通过上述波形的外推用于重新构成缺乏数据的装置。
本发明的想法由利用描述声音信息的波形构成。适合于所有语音和音乐的波形的这种应用被用户特别欣赏，对于用户重新构成的数据可以未被注意的传送。
通过非限定的实例，参照下文中描述的实施例，本发明的这些和其它的目的是很明显的并将阐述。
在附图中

图1示出了按照本发明的一种装置，图2示出了帧重新构成设备的框图，图3示出了显示处理的正确接收波形的第一时序图，图4示出了显示可以用于帧的重新构成的准备波形的第二时序图，图5示出了显示被认为是错误的重新构成的帧的第三时序图。
图1示出了按照本发明的一个装置1。例如，它是满足GSM或UMTS标准的移动蜂窝无线电话。它是通过用于发射和接收无线信号的天线5形成。天线5经由一个双工器7连接到一个发射部件10和一个接收部件12。以帧形式出现的声音信号在以一个编码系统19和一个译码系统21的形式构成的处理部件17中处理。这个系统分别连接到一个话筒25和扬声器27。部件17也可以与一个帧重新构成系统30结合。
图2示出了一个帧重新构成设备17的框图，它使用了用于其它功能的元件。因此，该设备处理其中通过译码器48产生的语音信号。该设备17围绕一个处理器50建成，其中一个存储器部件52以传统的方式加入到处理器50中，这个存储器部件52一方面包括实现按照本发明的测量的程序，另一方面包括该程序需要的固定和可变数据。该存储器的一部分53定为存储来自译码器17的声音取样和用于帧重新构成的其它有用数据。因而，这些被处理的数据通过一个公共可变数据线BUSAD传送。一个模数转换器转换通过话筒25产生的信号和一个数模转换器56提供声音数据到扬声器27。所有这些元件经由BUSAD连接到部件10和12。应该注意，接收部件产生一个指示信号BFR，当其有效时，表示接收的信号帧是错误的。这个信号被施加到处理器50的一个终端输入Int以触发通过本发明建议的一个处理。值得注意地，GSM标准请求测量接收帧的质量，因而信号BFR在满足该标准的所有装置中产生。
按照本发明，一个称作错误帧的帧将基于最新接收的取样的分析重新构成，并且其被认为具有好的质量。这些最新接收的取样是当作波形分析的。
本发明的原理基于随后的讨论。
图3示出了解释本发明的框图。
图中的线《a》示出了以数字取样的形式存储在存储器位置53中的声音信号的形状。这个信号通过译码器48形成。
当一个错误帧到达译码器的输入时，存储在通过各种好帧形成的超级帧(HTR)中的信号将被提取(线《a》)。
然后在时间窗口期间，观察被周期性的作出。图中示出了窗口Oi和Oi-1。这些窗口周期性的出现，但是他们常常具有不同的帧时序(或许从3次减慢到5次，快于译码器48)。但是好数据的最后窗口Oi的末端被安排，所以它与显示的超帧HTR的末端一致。在周期Oi期间，语音信号被分接，从而形成信号Wi，它的形状在线《b》上所示。这个信号的相关性被影响，直到获得在线《c》上所示的相关脉冲。与通过的取样有关的最大相关性发生在时移Ti之后。在研究中，时间Ti在考虑时刻给出一个语音信号的周期值，这可以写为Ni=argmaxN{Σk=0R-1wi(k)*wi(k-N)}withN<Ncorr----(1)]]>Ncorr是相关性的深入限制。R是保存在窗口Oi中的取样数。因此，波形基于该周期定义。信号通过在观察窗口Oi中被曲线《b》指示的一个周期中提取。据此，它的周期是∀m∈Z,∀k∈[0..&Kgr;-1],w~i(k+m.k)=wi(k+ϵ),withK=Ti.Fe----(2)]]>然而，应该注意这个事实，即信号的端点具有一个低振幅，以至于不能在端点之间创造不连续性(几个取样的微小附加位移ε)。然后，在一个参考周期内，用于时间的该信号被标准化(公式(2))。在描述的实施例的框架内，一个最大的周期Tmax被采用，也就是说，等待的波形长度没有超过预期值。w~ni(k)=w~i(k·TiTmax)----(3)]]>据此，如公式(4)指出的，信号被改变以更靠近前述的波形Wni-1。 例如，在线《d》上，位于时间Ti/2后的部分取样Pi放置在窗口Oi的取样之前，以便于更好的跟住在标准窗口的中心具有最大的前述波形(线《c》)。因此，该波形wni可以写为 Fe是形成各种信号的取样频率，i定义上述部分Pi的相移。
然后，波形如某些数量那样存储在所述的存储器部分53。同样也适用于不同的周期Ti以及信号i。按照本发明的特征，周期性ci的大小是用来评估波形wni，依赖于前述波形wni-1的相关性的这种影响已经被估计ci=ΣK=1Kwni(k)wni-1(k)ΣK=1Kwni(k)2·ΣK=1Kwni-1(k)2----(6)]]>丢弃了接收的错误帧的波形的重新构成依下列各项发生假设j＝i+1…i+Q(坏数据对应于观察Oi+1…OQ的持续时间)。按照随后的方程，三个进展函数f()、g()和h()被考虑允许分别形成估计周期Testj、估计周期的大小cestj和估计波形wnestjTestj＝f(Tj-L…，Tj-1) (7)cestj＝g(cj-L，…，cj-1)(8)wnestj＝h(wnj-L，…，wnj-1) (9)为了具有重新构成的波形Westj(见图4)，做出对于该临时标准的一个反向操作 相移由于estI而恢复，所以保存在最近正确接收帧(或前述重新构成的)中连接的波形可以在连续的方式下作出。因而最后估计的波形将被用作重新构成考虑错误的帧(有效信号BFR)。图5显示了错误帧是如何重新构成的。波形westj被多次重新构成以必须代替损坏的帧。
按照本发明的特征，噪声将被作为前述的相关因子的函数加入。
已经讨论的各种函数F()、g()和h()可以是简单的外推函数。因此，例如用于周期TjTj=Tj-1·(j-(j-2))+Tj-2((j-1)-j)(j-1)-(j-2)=2·Tj-1·Tj-2----(11)]]>
权利要求
1.一种包括一个用于接收数据的接收设备的装置，该装置还包括一个用于产生指示错误数据信号的错误数据检测设备，和一个通过用于重新构成错误数据的上述指示信号触发数据重新构成设备，其特征在于，重新构成设备包括基于先前接收的数据重新构成波形和通过上述波形的外推重新构成缺乏的数据的装置。
2.按照权利要求1的装置，它的接收设备接收帧形式的数据，据此错误数据指示信号有效地用于一个错误帧，其特征在于，重新构成设备产生重新构成数据，用于代替已经表示错误的全部帧。
3.按照权利要求1或2的装置，其特征在于，在外推之前的一个称作参考周期的周期，上述波形被标准化，并且，作为外推期间函数，重新构成的波形是非标准化的。
4.按照权利要求1到3之一的装置，其特征在于，重新构成设备包括一个噪声的加法器，它的大小是以在已经通过波形之间的相关程度为基础的。
5.按照权利要求1到4之一的装置，其特征在于，参考周期是以最高可能波形周期为基础的。
6.按照权利要求1到5之一的装置，其特征在于，它满足GSM和/或UMTS标准。
7.一种实现在上述权利要求1到6之一的装置中的数据重新构成方法，其特征在于包括如下步骤—存储某些数据—确定基于这些存储数据的波形—确定这些波形的周期—在这些波形的一个称作参考周期的相同周期期间尽可能地标准化—基于参考周期，通过与已建立波形的相关性建立波形的重新构成—基于已经确定波形的周期，重新构成该重新构成波形的周期—重新构成的波形的非标准化，和—以重新构成的和非标准化的波形替代坏数据。
全文摘要
装置(1)定为连接到一个发射帧数据(HTR)的蜂窝电话网络。该装置包括一个数据重新构成设备(30),该设备通过在该帧被重新构成之前指示接收帧错误数据的信号(BFR)触发。通过正确接收先前数据而确立波形的方法,重新构成数据。通过必须多次复制估计的波形(w
文档编号G10L19/005GK1377155SQ01130190
公开日2002年10月30日 申请日期2001年12月15日 优先权日2000年12月19日
发明者G·米埃特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司