DE19681070C2

DE19681070C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kommunikationssystems mit Rauschunterdrückung

Info

Publication number: DE19681070C2
Application number: DE19681070T
Authority: DE
Inventors: James P Ashley
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2016-09-05
Also published as: FI115582B; CN1075692C; FI972852A0; RU2169992C2; JPH10513030A; IL119226A0; FR2741217B1; US5659622A; SE9701659D0; CN1168204A; FR2741217A1; WO1997018647A1; GB2313266A; HK1005112A1; HUP9800843A2; SE9701659L; HU219255B; GB9713727D0; BR9607249A; GB2313266B

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Rauschunterdrückung und insbesondere auf die Rauschunterdrückung in einem Kommunikationssystem.

Rauschunterdrückungstechniken in einem Kommunikationssystem sind wohlbekannt. Das Ziel eines Rauschunterdrückungssystems besteht darin, die Menge des Hintergrundrauschens während der Sprachkodierung zu vermindern, so daß die Gesamtqualität des kodierten Sprachsignals des Benutzers verbessert wird. Kommu nikationssysteme, die Sprachkodierung implementieren, umfas sen in nicht einschränkender Weise Voicemail-Systeme, zellu lare Funktelefonsysteme, leitungsgebundene Kommunikationssy steme, Luftlinienkommunikationssysteme etc.

Eine Rauschunterdrückungstechnik, die in zellularen Funktele fonsystemen implementiert wurde, ist die spektrale Subtrak tion. Bei dieser Lösung wird das Toneingangssignal in einzel ne Spektralbänder (Kanäle) durch einen geeigneten Spektral teiler aufgeteilt, und die einzelnen Spektralkanäle werden dann gemäß dem Rauschenergiegehalt jedes Kanals gedämpft. Die Lösung der spektralen Subtraktion verwendet eine Schätzung der spektralen Dichte der Hintergrundrauschleistung, um ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) der Sprache in jedem Kanal zu erzeugen, das wiederum verwendet wird, um einen Verstärkungs faktor für jeden einzelnen Kanal zu berechnen. Der Verstär kungsfaktor wird dann als Eingangssignal verwendet, um die Kanalverstärkung für jeden einzelnen der Spektralkanäle zu modifizieren. Die Kanäle werden dann wieder kombiniert, um die rauschunterdrückte Ausgangswellenform zu erzeugen. Ein Beispiel der Lösung der spektralen Subtraktion, die in einem analogen zellularen Funktelefonsystem implementiert ist, kann man im US-Patent Nr. 4,811,404 von Vilmur des gleichen Anmel der wie bei der vorliegenden Anmeldung finden.

Wie im vorher erwähnten US-Patent ausgeführt ist, funktionie ren die Techniken der Rauschunterdrückung des Standes der Technik schlecht, wenn ein plötzliches starkes Ansteigen des Hintergrundrauschens auftritt. Um die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, führt das vorher erwähnte US-Pa tent von Vilmur eine erzwungene Aktualisierung der Rausch schätzungen unabhängig von der Sprachmaßsumme durch, wenn M Rahmen ohne eine Aktualisierung der Hintergrundrauschschät zung vergangen sind, wobei für M bei Vilmur angegeben wird, daß es zwischen 50 und 300 liegen soll. Da ein Rahmen bei Vilmur 10 Millisekunden (ms) lang ist, und M als 100 ange nommen wird, so würde eine Aktualisierung mindestens jede Sekunde auftreten, unabhängig von der Sprachmaßsumme VMSUM (d. h., ob eine Aktualisierung nun notwendig ist oder nicht).

Die Erzwingung einer Aktualisierung der Rauschschätzung un abhängig vom Sprachmaß kann zu einer Dämpfung des Sprachsig nals des Benutzers führen, ungeachtet der Tatsache, daß kein zusätzliches Hintergrundrauschen addiert wird. Dies wiederum führt zu einer Verschlechterung der Sprachqualität, die vom Endnutzer wahrgenommen wird. Darüberhinaus können Eingangs signale, die über das Sprachsignal eines Benutzers hinaus gehen (beispielsweise "Wartemusik"), Probleme verursachen, dadurch daß die erzwungene Aktualisierung der Rauschschätzung über kontinuierlichen Intervallen auftreten kann. Das kommt daher, daß Musik sich über mehrere Sekunden (oder Minuten) erstrecken kann, ohne genügend große Pausen, die eine normale Aktualisierung der Hintergrundrauschschätzung gestatten würden. Der Stand der Technik würde daher eine erzwungene Aktualisierung alle M Rahmen gestatten, da es keinen Mecha nismus gibt, um Hintergrundrauschen von nichtstationären Eingabesignalen zu unterscheiden. Diese ungültige, erzwungene Aktualisierung dämpft nicht nur das Eingangssignal, sondern verursacht auch schwere Störungen, da die spektrale Schätzung aktualisiert wird, basierend auf einer zeitveränderlichen, nicht stationären Eingabe.

Es existiert somit ein Bedürfnis nach einem genaueren und zu verlässigeren Rauschunterdrückungssystem für die Verwendung in Kommunikationssystemen.

Die EP 0 628 947 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur digitalen Sprachcodierung mit Sprachsignalhöhenabschätzung und Klassifikation in digitalen Sprachcodierern.

Die EP 0 573 398 A2 offenbart einen C.E.L.P.-Vocoder.

Aus der WO 95/02288 A1 ist eine Vorrichtung zur Reduktion des Hin tergrundrauschens in einem Telefonkommunikationskanal bekannt. Eine Rauschschätzeinrichtung verwendet Komponenten des Frequenzspek trums, um eine Rauschschätzung vorzunehmen.

Die Erfindung ist in den unabhängigen Patentansprüchen definiert. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines Sprachkodie rers für die Verwendung in einem Kommunikationssystem.

Fig. 2 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines Rauschunter drückungssystems gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt allgemein eine Rahmen-zu-Rahmen-Überlappung, die in einem Rauschunterdrückungssystem gemäß der Erfindung auf tritt.

Fig. 4 zeigt allgemein eine trapezförmige Fenstertechnik vor verstärkter Abtastungen, die im Rauschunterdrückungssystem der vorliegenden Erfindung auftauchen.

Fig. 5 zeigt allgemein ein Blockdiagramm des spektralen Ab weichungsschätzers, der in Fig. 2 dargestellt ist und der im Rauschunterdrückungssystem gemäß der Erfindung verwendet wird.

Fig. 6 zeigt allgemein ein Flußdiagramm der Schritte, die in der Aktualisierungsentscheidungsbestimmungsvorrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist, und bei der Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung verwendet wird, durchgeführt werden.

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems, das vorteilhafterweise das Rauschunterdrückungssystem gemäß der Erfindung implementiert.

Fig. 8 zeigt allgemein Variablen, die sich auf die Rauschun terdrückung eines Sprachsignals beziehen, wie sie im Stand der Technik implementiert ist.

Fig. 9 zeigt allgemein Variablen, die sich auf die Rauschun terdrückung eines Sprachsignals beziehen, wie es durch das Rauschunterdrückungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist.

Fig. 10 zeigt allgemein Variablen, die sich auf die Rauschun terdrückung eines Musiksignals beziehen, wie es im Stand der Technik implementiert ist.

Fig. 11 zeigt allgemein Variablen, die sich auf die Rauschun terdrückung eines Musiksignals beziehen, wie sie durch das Rauschunterdrückungssystem gemäß der Erfindung implementiert ist.

GENAUE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Ein Rauschunterdrückungssystem, das in einem Kommunikations system implementiert ist, liefert eine verbesserte Aktuali sierungsentscheidung während Zeiten, bei denen ein plötzli ches Ansteigen des Hintergrundrauschpegels auftritt. Das Rauschunterdrückungssystem erzeugt unter anderem eine Aktua lisierung durch kontinuierliches Überwachen der Abweichung einer spektralen Energie und erzwingt eine Aktualisierung, basierend auf einem vorbestimmten Schwellwertkriterium. Die spektrale Energieabweichung wird bestimmt durch Verwendung eines Elements, das die letzten Werte der Leistungsspektral komponenten aufweist, die exponentiell gewichtet sind. Die exponentielle Wichtung ist eine Funktion der aktuellen Einga beenergie, was bedeutet, je höher die Eingabesignalenergie ist, desto länger ist das exponentielle Fenster. Umgekehrt gilt, je niedriger die Signalenergie ist, desto kürzer das ex ponentielle Fenster. Somit verhindert das Rauschunterdrückungssystem eine erzwungene Aktualisierung während Peri oden kontinuierlicher, nicht stationärer Eingabsignale (wie beispielsweise bei "Wartemusik").

Um es allgemein zu sagen, so implementiert ein Sprachkodie rer ein Rauschunterdrückungssystem in einem Kommunikationssy stem. Das Kommunikationssystem transferiert Sprachabtastungen durch Verwendung von Informationsrahmen in Kanälen, wobei die Rahmen mit Information sich in Kanälen befinden, die kein Rauschen aufweisen. Der Sprachkodierer hat als Eingang Sprachabtastungen und eine Vorrichtung für die Unterdrückung des Rauschens, basierend auf einer Abweichung der spektralen Energie zwischen einem aktuellen Rahmen mit Sprachabtastungen und einer mittleren Spektralenergie einer Vielzahl vergange ner Rahmen mit Sprachabtastungen, um rauschunterdrückte Sprachabtastungen zu erzeugen, um das Rauschen in den Rahmen der Sprachabtastungen zu unterdrücken. Eine Vorrichtung für das Kodieren der rauschunterdrückten Sprachabtastungen ko diert dann die rauschunterdrückte Sprachabtastungen für einen Transfer durch das Kommunikationssystem. In der bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Sprachkodierer entweder in einer zentralisierten Basisstationssteuerung (CBSC) oder ei ner mobilen Station (MS) eines Kommunikationssystems. In al ternativen Ausführungsformen kann sich der Sprachkodierer je doch entweder in einem mobilen Vermittlungszentrum (MSC) oder einer Basistransceiverstation (BTS) befinden. In der bevor zugten Ausführungsform ist der Sprachkodierer in einem Kommu nikationssystem des Vielfachzugriffs durch Kodetrennung (CDMA) implementiert, aber ein Durchschnittsfachmann wird er kennen, daß der Sprachkodierer und ein Rauschunterdrückungs system gemäß der Erfindung bei vielen unterschiedlichen Arten von Kommunikationssystemen angewandt werden können.

In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung für die Unterdrückung des Rauschens in einem Rahmen mit Sprachab tastungen eine Vorrichtung für das Schätzen einer Gesamtka nalenergie in einem aktuellen Rahmen mit Sprachabtastungen, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie und einer Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung eines Spektrums des aktuellen Rahmens mit Sprachabtastungen, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie. Es ist auch eine Vorrichtung für das Schätzen der Leistung von Spektren einer Vielzahl vergan gener Rahmen mit Sprachabtastungen eingeschlosssen, basierend auf der Schätzung der Leistung des aktuellen Rahmens. Mit dieser Information bestimmt eine Vorrichtung für das Bestim men einer Abweichung zwischen der Schätzung des Spektrums des aktuellen Rahmens und der Schätzung der Leistung der Spektren einer Vielzahl von vergangenen Rahmen eine spektrale Abwei chung, wie dies schon gesagt wurde, und eine Vorrichtung für die Aktualisierung der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf der Schätzung der Gesamtkanalenergie und der bestimmten Abweichung. Basierend auf der Aktualisierung der Rauschschät zung modifiziert eine Vorrichtung zur Modifizierung der Ver stärkung des Kanals die Verstärkung des Kanals, um die rauschunterdrückten Sprachabtastungen zu erzeugen.

In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung für die Schätzung einer Leistung von Spektren einer Vielzahl ver gangener Rahmen von Information weiter eine Vorrichtung zur Schätzung einer Leistung der Spektren einer Vielzahl von ver gangener Rahmen, basierend auf einer exponentiellen Wichtung der vergangenen Rahmen mit Information, wobei die exponen tielle Wichtung der vergangenen Rahmen mit Information eine Funktion der Schätzung der gesamten Kanalenergie innerhalb eines aktuellen Rahmens mit Information ist. In der bevorzug ten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung für das Aktuali sieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf der Schätzung der gesamten Kanalenergie und der bestimmten Abwei chung auch ferner eine Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf einem Vergleich der Schätzung der gesamten Kanalenergie innerhalb eines ersten Schwellwerts und einen Vergleich der bestimmten Abweichung innerhalb eines zweiten Schwellwerts. Insbesondere umfaßt die Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf einem Vergleich der Schätzung der ge samten Kanalenergie mit einem ersten Schwellwert und einem Vergleich der bestimmten Abweichung mit einem zweiten Schwellwert, eine Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, wenn die Schätzung der gesamten Kanalenergie größer ist als der erste Schwellwert für eine erste vorbestimmte Anzahl von Rahmen, ohne daß eine zweite vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Rahmen eine Schät zung der gesamten Kanalenergie aufweist, die kleiner oder gleich dem ersten Schwellwert ist, und wenn die vorbestimmte Abweichung unerhalb des zweiten Schwellwertes liegt. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die erste bevorzugte Zahl von Rahmen 50 Rahmen, während die zweite bevorzugte Zahl auf einanderfolgender Rahmen 6 Rahmen beträgt.

Fig. 1 zeigt allgemein ein Blockdiagram eines Sprachkodierers 100 für die Verwendung in einem Kommunikationssystem. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Sprachkodierer 100 ein Sprachkodierer 100 mit variabler Rate, geeignet für die Un terdrückung von Rauschen in einem Kommunikationssystem des Vielfachzugriffs durch Kodetrennung (CDMA), kompatibel mit dem Interim-Standard (IS) 95. Für mehr Information bezüglich IS-95, siehe TIA/EIA/IS-95, Mobile Station-Base Station Com patibility Standard for dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System, Juli 1993, das hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. In der bevorzugten Ausführungsform un terstützt der Sprachkodierer 100 mit variabler Rate auch drei der vier Bitraten, die durch IS-95 gestattet sind: Volle Rate ("Rate 1" - 170 Bits/Rahmen), 1/2 Rate ("Rate 1/2" - 80 Bits/Rahmen) und 1/8 Rate ("Rate 1/8" - 16 Bits/Rahmen). Wie ein Durchschnittsfachmann erkennen wird, stellt die hier be schriebene Ausführungsform nur ein Beispiel dar; der Sprach kodierer 100 ist mit vielen unterschiedlichen Typen von Kom munikationssystemen kompatibel.

Bezieht man sich auf Fig. 1, so basiert die Vorrichtung für die Kodierung rauschunterdrückter Sprachabtastungen 102 auf dem Residual-Code-Excited-Linear-Prediction(RCELP)-Algorith mus, der aus dem Stand der Technik wohl bekannt ist. Für mehr Information bezüglich des RCELP-Algorithmus, siehe W. B. Kleijn, P. Kroon, und D. Nahumi, "The RCELP-Speech-Coding-Al gorithm", European Transactions on Telecommunications, Band 5, Nummer 5, Sept./Okt. 1994, Seiten 573-582. Für mehr Infor mation bezüglich des RCELP-Algorithmus, der passend für ei nen Betrieb mit variabler Rate und Robustheit in einer CDMA- Umgebung ist, siehe D. Nahumi und W. B. Kleijn, "An Improved 8 kb/s RCELP coder", Proc. ICASSP 1995. RCELP ist eine Verall gemeinerung des Code-Excited-Linear-Prediction(CELP)-Algo rithmus. Für mehr Information bezüglich des CELP-Algo rithmus, siehe B. S. Atal und M. R. Schroeder, "Stochastic coding of speech at very low bit rates", Proc. Int. Conf. Comm., Amsterdam, 1984, Seiten 1610-1613.

Während die obigen Referenzen ein tiefes Verständnis der CELP/RCELP-Algorithmen liefern, so ist eine kurze Beschrei bung des Betriebs des RCELP-Algorithmus lehrreich. Im Ge gensatz zu CELP-Kodierern versucht RCELP nicht, das ursprüng liche Sprachsignal des Benutzers genau zu treffen. Stattdes sen erzielt RCELP eine "zeitverzerrte" Version des ursprüng lichen Rückstandes, die mit einer vereinfachten Teilkontur des Sprachsignals des Benutzers übereinstimmt. Die Teilkontur des Sprachsignals des Benutzers erhält man durch Schätzen der Teilverzögerung einmal pro Rahmen und einer linearen Interpo lation der Teilung von Rahmen zu Rahmen. Ein Vorteil der Verwendung dieser vereinfachten Teildarstellung besteht darin, daß in jedem Rahmen mehr Bits für eine stochastische Anregung und einen Kanalbeeinträchtigungsschutz verfügbar sind, als dies der Fall wäre, wenn eine traditionelle Lösung mit einer fraktionalen Teilung verwendet wird. Dies ergibt eine verbesserte Rahmenfehlerleistung ohne einen Einfluß auf die wahrnehmbare Sprachqualität bei klaren Kanalbedingungen.

Bezieht man sich auf Fig. 1, so werden in den Sprachkodierer 100 ein Sprachsignalvektor, s(n) 103 und ein externes Raten befehlssignal 106 eingegeben. Der Sprachsignalvektor 103 kann aus einer analogen Eingabe durch Abtastung mit einer Rate von 8000 Abtastungen/Sekunde und einer linearen (gleichförmigen) Quantisierung der sich ergebenden Sprachabtastungen mit min destens 13 Bits eines dynamischen Bereiches geschaffen wer den. Alternativ kann der Sprachsignalvektor 103 aus einem 8 Bit µlaw Eingabe durch Umwandlung in ein gleichmäßiges, puls kodemoduliertes (PCM) Format gemäß der Tabelle 2 in den ITU-T- Empfehlungen G.711 geschaffen werden. Das externe Ratenbe fehlssignal 106 kann den Kodierer anweisen, ein leeres Paket oder ein Paket, das sich von einem Rate-1-Paket unterschei det, zu erzeugen. Wenn ein externes Ratenbefehlssignal 106 empfangen wird, so ersetzt dieses Signal 106 den internen Ra tenauswahlmechanismus des Sprachkodierers 100.

Der Eingabesprachvektor 103 wird einer Vorrichtung zur Unter drückung von Rauschen 101 präsentiert, bei der es sich in der bevorzugten Ausführungsform um das Rauschunterdrückungssystem 109 handelt. Das Rauschunterdrückungssystem 109 führt eine Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung durch. Ein rauschun terdrückter Sprachvektor s'(n) 112 wird dann sowohl einem Ratenbestimmungsmodul 115 und einem Modellparameterschätzmo dul 118 präsentiert. Das Ratenbestimmungsmodul 115 wendet ei nen Sprachaktivitätserkennungs(VAD)-Algorithmus und eine Ra tenauswahllogik an, um den Typ des zu erzeugenden Pakets (Rate 1/8, 1/2 oder 1) zu bestimmen. Das Modellparameter schätzmodul 118 führt eine lineare Vorhersagekodierungs (LPC)-Analyse durch, um die Modellparameter 121 zu erzeugen. Die Modellparameter umfassen einen Satz linearer Vorhersage koeffizienten (LPCs) und eine optimale Teilungsverzögerung (t). Das Modellparameterschätzmodul 118 wandelt auch die LPCs in linienspektrale Paare (LSPs) um und berechnet langfristige und kurzfristige Vorhersageverstärkungen.

Die Modellparameter 121 werden in ein Kodiermodul 124 varia bler Rate gegeben, das das Anregungssignal kennzeichnet und die Modellparameter 121 in einer für die ausgewählte Rate passenden Art quantisiert. Die Rateninformation erhält man von einem Ratenentscheidungssignal 139, das auch in das va riable Ratenkodiermodul 124 gegeben wird. Wenn die Rate 1/8 ausgewählt wird, so wird das variable Ratenkodiermodul 124 nicht versuchen, irgendeine Periodizität im Sprachrest zu kennzeichnen, sondern wird stattdessen einfach seine Energie kontur kennzeichnen. Für die Raten 1/2 und 1 wendet das va riable Ratenkodiermodul 124 den RCELP-Algorithmus an, um eine Übereinstimmung mit einer zeitverzerrten Version des ur sprünglichen Sprachsignalrestes des Benutzers zu erzielen. Nach der Kodierung akzeptiert ein Paketformatiermodul 133 alle Parameter, die im variablen Ratenkodiermodul 124 berech net und/oder quantisiert wurden, und formatiert ein Paket 136, passend zur ausgewählten Rate. Das formatierte Paket 136 wird dann einer Multiplexunterschicht für eine weitere Verarbei tung präsentiert, wobei dies ebenso für das Ratenentschei dungssignal 139 gilt. Wegen weiterer Details bezüglich des gesamten Betriebs des Sprachkodierers 100, siehe IS-127, Dokument "EVRC Draft Standard (IS-127)", Ausgabe 1, Vertei lungsnummer TR45.5.1/95.10.17.06, 17. Oktober 1995.

Fig. 2 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines verbesserten Rauschunterdrückungssystems 109 gemäß der Erfindung. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Rauschunterdrückungssy stem 109 verwendet, um die Signalqualität zu verbessern, die dem Modellparameterschätzmodul 118 und dem Ratenbestimmungs modul 115 des Sprachkodierers 100 präsentiert wird. Der Be trieb des Rauschunterdrückungssystems ist generisch, da das System mit einem beliebigen Typ eines Sprachkodierers arbeiten kann, den ein Ingenieur in einem speziellen Kommunikationssystem implementieren will. Es sei angemerkt, daß mehrere Blöcke, die in Fig. 2 der vorliegenden Erfindung dargestellt sind, eine gleiche Funktion haben, wie die Blöcke die in Fig. 1 des US-Patents Nr. 4,811,404 von Vilmur dargestellt sind.

Das Rauschunterdrückungssystem 109 umfaßt einen Hochpaßfilter (HPF) 200 und eine übrige Rauschunterdrückungsschaltung. Das Ausgangssignal des HPF 200 s_hp(n) wird als Eingangssignal für die übrige Rauschunterdrückungsschaltung verwendet. Obwohl die Rahmengröße des Sprachkodierers 20 ms beträgt (wie das durch IS-95 definiert ist), beträgt die Rahmengröße der übri gen Rauschunterdrückungsschaltung 10 ms. Somit werden in der bevorzugten Ausführungsform die Schritte, um die Rauschunter drückung gemäß der Erfindung durchzuführen, zweimal in einem 20-ms-Sprachrahmen ausgeführt.

Um mit der erfindungsgemäßen Rauschunterdrückung zu beginnen, wird das Eingabesignal s(n) durch ein Hochpaßfilter (HPF) 200 einer Hochpaßfilterung unterzogen, um das Signal s_hp(n) zu erzeugen. Das HPF 200 ist ein Chebyshev-Filter Typ II vierter Ordnung mit einer Cutoff-Frequenz von 120 Hz, das im Stand der Technik wohl bekannt ist. Die Transferfunktion des HPF 200 ist definiert zu:

wobei die jeweiligen Zähler- und Nennerkoeffizienten defi niert sind zu:

Ein Fachmann wird erkennen, daß eine beliebige Zahl von Hoch paßfilterkonfigurationen verwendet werden kann. Als nächstes wird im Vorverstärkungsblock 203 das Signal s_hp(n) einer Fen stertechnik unterzogen unter Verwendung eines geglätteten, trapezförmigen Fensters, in welchem die ersten D Abtastungen d(m) des Eingangsrahmens (Rahmen "m") von den letzten D Abta stungen der vorhergehenden Rahmen (Rahmen "m - 1") überlappt werden. Diese Überlappung kann man am besten in Fig. 3 sehen. Wenn nicht anders angegeben, so haben alle Variablen Anfangswerte von Null, das heißt d(m) = 0, m ≦ 0. Dies kann beschrieben werden als:

d(m, n) = d(m - 1, L + n); 0 ≦ n < D,

wobei m der aktuelle Rahmen ist, n ein Abtastindex des Puf fers |d(m)|, L = 80 ist die Rahmenlänge und D = 24 ist die Überlappung (oder Verzögerung) in den Abtastungen. Die ver bleibenden Abtastungen des Eingabepuffers werden dann wie folgt vorverstärkt:

d(m, D + n) = s_hp(n) + ζ_ps_hp(n - 1); 0 ≦ n < L,

wobei ζ_p = - 0,8 der Vorverstärkungsfaktor ist. Dies führt da zu, daß der Eingabepuffer L + D = 104 Abtastungen enthält, in welchen die ersten D Abtastungen die vorverstärkte Überlap pung aus dem vorhergehenden Rahmen darstellen und die folgen den L Abtastungen vom aktuellen Rahmen eingegeben werden.

Als nächstes wird im Fenstertechnikblock 204 der Fig. 2 ein geglättetes, trapezförmiges Fenster 400 (Fig. 4) auf die Abta stungen angewandt, um ein Diskretes Fourier-Transformations (DFT)-Eingangssignal g(n) zu erzeugen. In der bevorzugten Ausführungsform ist g(n) definiert zu:

wobei M = 128 die DFT-Sequenzlänge ist und alle anderen Terme vorher definiert wurden.

Im Kanalteiler 206 der Fig. 2 wird die Transformation von g(n) in den Frequenzbereich unter Verwendung der Diskreten Fouriertransformation (DFT) durchgeführt, wobei dies wie folgt definiert ist:

wobei e^jω ein komplexer Zeiger mit Einheitsamplitude mit der radialen Position ω ist. Dies ist eine atypische Definition, aber eine, die die Leistungsfähigkeit der komplexen, Schnellen Fourier-Transformation (FFT) zeigt. Der 2/M-Skalierungsfaktor ergibt sich aus einer Vorkonditionierung der M-Punkt-Realse quenz, um eine M/2-Punkt-Komplexsequenz zu bilden, die trans formiert wird unter Verwendung einer M/2-Punkt-Komplex-FFT. In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Signal G(k) 65 einzelne Kanäle. Details dieser Technik kann man finden in Proakis und Manolakis, "Introduction to Digital Signal Proces sing", 2. Auflage, New York, Macmillan, 1988, Seiten 721-722.

Das Signal G(k) wird dann in den Kanalenergieschätzer 109 eingegeben, wo die Kanalenergieschätzung E_ch(m) des aktuellen Rahmens unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung bestimmt wird:

wobei E_min = 0,0625 die minimal gestattete Kanalenergie ist, α_ch(m) der Kanalenergieglättungsfaktor (unten definiert), N_c = 16 die Zahl der kombinierten Kanäle und f_L(i) und f_H(i) die i-ten Elemente der jeweiligen niedrigen und hohen Kanalkombi niertabellen f_L und f_H sind. In der bevorzugten Ausführungs form sind f_L und f_H definiert zu:

f_L = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 20, 23, 27, 31, 36, 42, 49, 56},

f_H = {3, 5, 7, 9, 11, 13, 16, 19, 22, 26, 30, 35, 41, 48, 55, 63}.

Der Kanalenergieglättungsfaktor α_ch(m) kann definiert werden als:

was bedeutet, daß α_ch(m) einen Wert von Null für den ersten Rahmen (m = 1) und einen Wert von 0,45 für alle nachfolgenden Rahmen annimmt. Dies gestattet es, daß die Kanalenergieschät zung auf die ungefilterte Kanalenergie des ersten Rahmens initialisiert werden kann. Zusätzlich sollte die Kanal rauschenergieschätzung (wie unten definiert) auf die Kanal energie des ersten Rahmens initialisiert werden, das heißt:

E_n(m, i) = max{E_init, E_ch(m, i)}; m = 1, 0 ≦ i < N_c,

wobei E_init = 16 die minimal gestattete Kanalrauschinitiali sierungsenergie ist.

Die Kanalenergieschätzung E_ch(m) für den aktuellen Rahmen wird als nächstes verwendet, um die quantisierten Kanal-Si gnal-zu-Rausch-Verhältnis(SNR)-Indizes zu schätzen. Diese Schätzung wird im Kanal-SNR-Schätzer 218 der Fig. 2 durchge führt und ist bestimmt zu:

wobei E_n(m) die aktuelle Kanalrauschenergieschätzung (wie später definiert) ist, und die Werte von {σ_q} auf 0 und 89 einschließlich beschränkt sind.

Unter Verwendung der Kanal-SNR-Schätzung {σ_q} wird die Summe der Sprachmaße im Sprachmaßberechner 215 bestimmt unter Ver wendung von:

wobei V(k) der k-te Wert der 90-Element-Sprachmaßtabelle V ist, die so definiert ist:

Die Kanalenergieschätzung E_ch(m) für den aktuellen Rahmen wird auch als Eingabe im spektralen Abweichungsschätzer 210 verwendet, der die spektrale Abweichung Δ_E(m) schätzt. Unter Bezug auf Fig. 5 wird die Kanalenergieschätzung E_ch(m) in einen logarithmischen Leistungsspektralschätzer 500 einge geben, wo das logarithmische Leistungsspektrum geschätzt wird zu:

E_dB(m, i) = 10log₁₀(E_ch(m, i)); 0 ≦ i < N_c.

Die Kanalenergieschätzung E_ch(m) für den aktuellen Rahmen wird auch in einen Gesamtkanalenergieschätzer 503 eingegeben, um die Gesamtkanalenergieschätzung E_tot(m) für den aktuellen Rahmen m gemäß folgendem zu bestimmen:

Als nächstes wird ein exponentieller Fensterfaktor α(m) (als eine Funktion der Gesamtkanalenergie E_tot(m)) im exponentiel len Fensterfaktorbestimmer 506 bestimmt unter Verwendung von:

welche zwischen α_H und α_L beschränkt ist durch:

α(m) = max{α_L, min{α_H, α{m)}},

wobei E_H und E_L die Energieendpunkte (in Dezibel oder "db") der linearen Interpolation von E_tot(m) sind, das auf α(m) transformiert wird, das die Grenzen α_L ≦ α(m) ≦ α_H hat. Die Werte dieser Konstanten sind definiert zu: E_H = 50, E_L = 30, α_H = 0,99, α_L = 0,50. Wenn dies gegeben ist, so würde ein Signal mit einer relativen Energie von 40 dB einen exponentiellen Fensterfaktor von α(m) = 0,745 unter Ver wendung der obigen Berechnung verwenden.

Die spektrale Abweichung Δ_E(m) wird dann im spektralen Abwei chungsschätzer 509 geschätzt. Die spektrale Abweichung Δ_E(m)
ist die Differenz zwischen dem aktuellen Leistungsspek trum und einer langfristig gemittelten Leistungsspektrums schätzung:

wobei E_dB(m) die langfristig gemittelte Leistungsspektrumsschät zung ist, die im langfristigen Leistungsspektrumsschätzer 512 geschätzt wird unter Verwendung:

E_dB(m + 1, i) = α(m)E_dB(m, i) + (1 - α(m))E_dB(m, i); 0 ≦ i < N_c,

wobei alle Variablen vorher definiert wurden. Der anfängliche Wert von E_dB(m) ist definiert als das geschätzte, logarithmische Leistungsspektrum des Rahmens 1 oder:

E_dB(m) = E_dB(m); m = 1.

An diesem Punkt werden die Summe der Sprachmaße v(m) der ge samten Kanalenergieschätzung für den aktuellen Rahmen E_tot(m) und die spektrale Abweichung Δ_E(m) in den Aktualisierungsent scheidungsbestimmer 212 eingegeben, um die Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung zu erleichtern. Die Entschei dungslogik, die unten in einem Pseudo-Kode gezeigt und in Flußdiagrammform in Fig. 6 dargestellt ist, zeigt, wie die Rauschschätzungsaktualisierungsentscheidung schließlich ge macht wird. Das Verfahren startet bei Schritt 600 und geht zu Schritt 603, wo das Aktualisierungsflag (update_flag) ge löscht wird. Dann wird in Schritt 604 die Aktualisierungslo gik (nur VMSUM) von Vilmur implementiert durch Prüfung, ob die Summe der Sprachmaße v(m) kleiner als ein Aktualisie rungsschwellwert (UPDATE_THLD) ist. Wenn die Summe der Sprachmaße kleiner als der Aktualisierungsschwellwert ist, so wird in Schritt 605 der Aktualisierungszähler (update_cnt) gelöscht und in Schritt 606 das Aktualisierungsflag gesetzt. Der Pseudokode für die Schritte 603-606 ist nachfolgend ge zeigt:

Wenn in Schritt 604 die Summe der Sprachmaße größer ist als der Aktualisierungsschwellwert, wird eine Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung implementiert. Als erstes wird in Schritt 607 die gesamte Kanalenergieschätzung E_tot(m) des aktuellen Rahmens m mit dem Rauschpegel in db(NOISE_FLOOR_DB) vergli chen, während die spektrale Abweichung Δ mit dem Abweichungs schwellwert (DEV_THLD) verglichen wird. Wenn die gesamte Ka nalenergieschätzung größer als der Rauschpegel ist und die spektrale Abweichung kleiner als der Abweichungsschwellwert, so wird in Schritt 608 der Aktualisierungszähler inkremen tiert. Nachdem der Aktualisierungszähler inkrementiert wurde, wird in Schritt 609 ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Aktualisierungszähler größer oder gleich ist einem Ak tualisierungszählerschwellwert (UPDATE_CNT_THLD). Wenn das Ergebnis des Tests in Schritt 609 wahr ist, dann wird in Schritt 606 das Aktualisierungsflag gesetzt. Der Pseudokode für die Schritte 607-609 und 606 ist unten gezeigt:

Wie man aus Fig. 6 sehen kann, wird, wenn einer der Tests in den Schritten 607 und 609 nicht erfüllt wird, oder nachdem das Aktualisierungsflag in Schritt 606 gesetzt wurde, die Logik zur Verhinderung eines langfristigen "Verschiebens" des Aktualisierungszählers implementiert. Die Hystereselogik wird implementiert, um minimale, spektrale Abweichungen der Akkumu lierung über lange Perioden zu verhindern, die eine ungültige, erzwungene Aktualisierung verursachen. Das Verfahren beginnt in Schritt 610, wo ein Test durchgeführt wird, um zu bestim men, ob der Aktualisierungszähler gleich dem letzten Aktuali sierungszählerwert (last_update_cnt) der letzten sechs Rahmen (HYSTER_CNT_THLD) ist. In der bevorzugten Ausführungsform werden sechs Rahmen als ein Schwellwert verwendet, aber eine beliebige Zahl von Rahmen kann implementiert werden. Wenn der Test in Schritt 610 wahr ist, so wird in Schritt 611 der Ak tualisierungszähler gelöscht, und das Verfahren geht in Schritt 612 zum nächsten Rahmen. Wenn der Test in Schritt 610 falsch ist, so geht das Programm direkt zum nächsten Rahmen in Schritt 612. Der Pseudokode für die Schritte 610-612 ist nachfolgend gezeigt:

In der bevorzugten Ausführungsform sind die Werte für die vorher verwendeten Konstanten wie folgt:

Immer, wenn in Schritt 606 das Aktualisierungsflag für einen vorgegebenen Rahmen gesetzt ist, wird die Kanalrauschschät zung für den nächsten Rahmen gemäß der Erfindung aktuali siert. Die Kanalrauschschätzung wird im Glättungsfilter 224 aktualisiert unter Verwendung von:

E_n(m + 1, i) = max{E_min, α_nE_n(m, i) + (1 - α_n)E_ch(m, i)}; 0 ≦ i < N_c,

wobei E_min = 0,0625 die minimal gestattete Kanalenergie ist und α_n = 0,9 der Kanalrauschglättungsfaktor, der lokal im Glättungsfilter 224 gespeichert ist. Die aktualisierte Kanal rauschschätzung wird im Energieschätzspeicher 225 gespeichert, und das Ausgangssignal des Energieschätzspeichers 225 ist die aktualisierte Kanalrauschschätzung E_n(m). Die aktualisierte Kanalrauschschätzung E_n(m) wird als Eingangssignal für den Kanal-SNR-Schätzer 218 verwendet, wie dies oben beschrieben wurde und auch für den Verstärkungsberechner 233, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

Als nächstes bestimmt das Rauschunterdrückungssystem 109, ob eine Kanal-SNR-Modifikation stattfinden soll. Diese Bestim mung wird im Kanal-SNR-Modifizierer 227 durchgeführt, der die Zahl der Kanäle zählt, die Kanal-SNR-Indexwerte haben, die einen Indexschwellwert übersteigen. Während des Modifika tionsverfahrens selbst vermindert der Kanal-SNR-Modifizierer 227 die SNR dieser speziellen Kanäle, die einen SNR-Index haben, der kleiner als ein Rücksetzschwellwert (SETBACH_THLD) ist, oder vermindert das SNR aller Kanäle, wenn die Summe der Sprachmaße kleiner als ein Maßschwellwert (METRIC_THLD) ist. Eine Pseudokodedarstellung des Kanal-SNR-Modifikationsverfah rens, das im Kanal-SNR-Modifizierer 227 stattfindet, stellt sich wie folgt dar:

An diesem Punkt werden Kanal-SNR-Indizes {σ_q'} auf einen SNR-Schwellwert im SNR-Schwellwertblock 230 begrenzt. Die Konstante σ_th wird lokal im SNR-Schwellwertblock 230 gespei chert. Eine Pseudokodedarstellung des im SNR-Schwellwertblock 230 durchgeführten Verfahrens wird nachfolgend gegeben:

In der bevorzugten Ausführungsform sind die vorherigen Kon stanten und Schwellwerte gegeben zu:

An diesem Punkt werden die begrenzten SNR-Indizes {σ_q"} in den Verstärkungsberechner 233 eingegeben, wo die Kanalver stärkungen bestimmt werden. Als erstes wird der Gesamtver stärkungsfaktor bestimmt unter Verwendung von:

wobei γ_min = -13 die minimale Gesamtverstärkung, E_floor = 1 die Rauschpegelenergie und E_n(m) das geschätzte Rauschspek trum ist, das während des vorhergehenden Rahmens berechnet wurde. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Konstan ten γ_min und E_floor lokal im Verstärkungsberechner 233 ge speichert. In der Fortsetzung werden die Kanalverstärkungen (in dB) bestimmt unter Verwendung von:

wobei µ_g = 0,39 der Verstärkungsabfall ist (der auch lokal im Verstärkungsberechner 233 gespeichert wird). Die linearen Ka nalverstärkungen werden dann umgewandelt unter Verwendung von:

An diesem Punkt werden die oben bestimmten Kanalverstärkungen auf das transformierte Eingabesignal G(k) angewandt mit den folgenden Kriterien, um das Ausgangssignal H(k) des Kanalver stärkungsmodifizierers 239 zu erzeugen:

Die otherwise-Bedingung in der obigen Gleichung nimmt an, daß das Intervall von k 0 ≦ k ≦ M/2 ist. Es wird ferner angenommen, daß H(k) gleichmäßig symmetrisch ist, so daß die folgende Be dingung auch auferlegt wird:

H(M - k) = H(k); 0 < k < M/2.

Das Signal H(k) wird dann in die Zeitebene (zurück) umgewan delt im Kanalkombinierer 242 unter Verwendung der inversen DFT:

und der Frequenzbereichfilterprozeß wird beendet, um das Aus gangssignal h'(n) zu erzeugen durch Anwenden einer Überlap pung und Addition mit den folgenden Kriterien:

Die Signalnachentzerrung wird auf das Signal h'(n) durch den Nachentzerrungsblock 245 angewandt, um das Signal s'(n) zu erzeugen, das gemäß der Erfindung rauschunterdrückt wurde:

s'(n) = h'(n) + ζ_ds'(n - 1); 0 ≦ n < L,

wobei ζ_d = 0,8 der Nachentzerrungsfaktor ist, der lokal in nerhalb des Nachentzerrungsblocks 245 gespeichert ist.

Fig. 7 zeigt allgemein ein Blockdiagramm eines Kommunika tionssystems 700, das vorteilhafterweise das erfindungsgemäße Rauschunterdrückungssystem implementieren kann. In der bevor zugten Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein zel lulares Funktelefonsystem des Mehrfachzugriffs durch Kode trennung (CDMA). Wie ein Durchschnittsfachmann jedoch erken nen wird, kann das erfindungsgemäße Rauschunterdrückungssy stem in einem beliebigen Kommunikationssystem implementiert werden, das einen Vorteil aus dem System zieht. Solche Sy steme umfassen in nicht einschränkender Weise Voice-Mail- Systeme, zellulare Funktelefonsysteme, leitungsgebundene Systeme, Luftlinienkommunikationssysteme etc. Es ist wichtig zu beachten, daß das erfindungsgemäße Rauschunterdrückungssy stem vorteilhafterweise in Kommunikationssystemen implemen tiert werden kann, die keine Sprachkodierung umfassen, bei spielsweise in analogen, zellularen Funktelefonsystemen.

Bezieht man sich auf Fig. 7, so werden aus Gründen der Be quemlichkeit Akronyme verwendet. Das Folgende ist eine Liste der Definitionen für die in Fig. 7 verwendeten Akronyme:

BTS Basistransceiverstation
CBSC Zentralisierte Basisstationssteuerung
EC Echolöschvorrichtung
VLR Besuchsortsregister
HLR Heimatortsregister
ISDN Dienstintegriertes Digitales Fernmeldenetz
MS Mobile Station
MSC Mobiles Vermittlungszentrum
MM Mobilitätsmanager
OMCR Betriebs- und Wartungszentrum-Funk
OMCS Betriebs- und Wartungszentrum-Vermittlung
PSTN Öffentliches Telefonnetz
TC Transkoder

Wie man aus Fig. 7 sieht, ist eine BTS 701-703 mit einem CBSC 704 verbunden. Jede BTS 701-703 liefert eine Funkfrequenz (RF)-Kommunikation zu einer MS 705-706. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Sender/Empfänger(Transceiver)-Hard ware, die in den BTSs 701-703 implementiert ist und die MSs 705-706, um die RF-Kommunikation zu unterstützen, im Dokument definiert mit dem Titel "TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", July 1993, erhältlich von der Tele communication Industry Association (TIA). Die CBSC 704 ist unter anderem verantwortlich für die Gesprächsverarbeitung über den TC 710 und das Mobilitätsmanagement über den MM 709. In der bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Funktio nalität des Sprachkodierers 100 der Fig. 2 im TC 704. Andere Aufgaben der CBSC 704 umfassen die Merkmalssteuerung und die Sendung/Netzwerk-Schnittstellenbildung. Für mehr Information bezüglich der Funktionalität der CBSC 704 wird Bezug genommen auf die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 07/997, 997 von Bach et al., des gleichen Anmelders wie bei der vorlie genden Anmeldung.

In Fig. 7 ist auch ein OMCR 712, das mit dem MM 709 der CBSC 704 verbunden ist, dargestellt. Das OMCR 712 ist verantwort lich für die Operationen und die allgemeinen Wartung des Funkteils (CBSC 704 und BTS 701-703 Kombination) des Kommuni kationssystems 700. Das CBSC 704 ist mit dem MSC 715 verbun den, das Schaltmöglichkeiten zwischen dem PSTN 720/ISDN 722 und dem CBSC 704 liefert. Das OMCS 724 ist verantwortlich für die Operationen und die allgemeine Wartung des Vermittlungs teils (MSC 715) des Kommunikationssystems 700. Das HLR 716 und das VLR 717 versorgen das Kommunikationssystem 700 mit Benutzerinformation, die hauptsächlich für Gebührenzwecke verwendet wird. Die ECs 711 und 719 sind implementiert, um die Qualität des Sprachsignals zu verbessern, das durch das Kommunikationssystem 700 übertragen wird.

Die Funktionalität der CBSC 704, des MSC 715, des HLR 716 und des VLR 717 ist in Fig. 7 als verteilt gezeigt, wobei aber ein Durchschnittsfachmann erkennen wird, daß die Funktionali tät ebenso in einem einzigen Element zentralisiert werden kann. Bei anderen Konfigurationen kann das TC 710 ebenso ent weder im MSC 715 oder eine BTS 701-703 angeordnet sein. Da die Funktionalität des Rauschunterdrückungssystems 109 allge mein ist, zieht die vorliegende Erfindung die Durchführung der Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung in einem Element (beispielsweise dem MSC 715) in Betracht, während sie die Sprachkodierfunktion in einem anderen Element (beispielsweise dem CBSC 704) durchführt. In dieser Ausführungsform würde das rauschunterdrückte Signal s'(n) (oder Daten, die das rausch unterdrückte Signal s'(n) darstellen) vom MSC 715 zum CBSC 704 über die Verbindung 726 transferiert.

In der bevorzugten Ausführungsform führt das TC 710 eine Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung durch unter Verwen dung des in Fig. 2 gezeigten Rauschunterdrückungssystems 109. Die Verbindung 726, die das MSC 715 mit dem CBSC 704 verbin det, ist eine T1/E1-Verbindung, die im Stand der Technik wohl bekannt ist. Durch Plazierung des TC 710 bei der CBXC wird eine 4 : 1-Verbesserung des Verbindungsbudgets erreicht durch die Kompression des Eingangssignals (eingegeben von der T1/E1- Verbindung 726) durch den TC 710. Das komprimierte Signal wird zu einer speziellen BTS 701-703 transferiert für eine Sendung zu einer speziellen MS 705-706. Es ist wichtig anzu merken, daß das komprimierte Signal, das zu einer speziellen BTS 701-703 transferiert wird, einer weiteren Bearbeitung im BTS 701-703 unterliegt, bevor es gesendet wird. Um es anders zu sagen, das schließlich an die MS 705-706 gesendete Signal unterscheidet sich in der Form, aber es ist dasselbe wie das komprimierte Signal, das den TC 710 anregt. In jedem Fall wurde das komprimierte Signal, das den TC 710 anregt, einer Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung unter Verwendung des Rauschunterdrückungssystems 109 (wie in Fig. 2 gezeigt) un terworfen.

Wenn die MS 705-706 das Signal empfängt, das durch eine BTS 701-703 gesendet wurde, wird die MS 705-706 im wesentlichen die ganze Verarbeitung, die von der BTS 701-703 getan wurde, und die Sprachkodierung, die von dem TC 710 vollzogen wurde "aufheben" (allgemein als "dekodieren" bezeichnet). Wenn die MS 705-706 ein Signal zurück zur BTS 701-703 überträgt, so implementiert die MS 705-706 ebenso eine Sprachkodierung. Somit befindet sich der Sprachkodierer 100 der Fig. 1 in der MS 705-706, wobei auch und als solches eine Rauschunter drückung gemäß der Erfindung auch durch die MS 705-706 durch geführt wird. Nachdem ein Signal, das einer Rauschunter drückung unterworfen wurde, von der MS 705-706 (die MS führt auch eine weitere Verarbeitung des Signals durch, um die Form aber nicht die Substanz des Signals zu ändern) zu einer BTS 701-703 gesandt wurde, so wird die BTS 701-703 die Verarbei tung "aufheben", die mit dem Signal durchgeführt wurde, und das sich ergebende Signal zum TC 710 für eine Sprachdekodie rung übertragen. Nach der Sprachdekodierung durch den TC 710 wird das Signal zu einem Endbenutzer über die T1/E1-Verbin dung 726 übertragen. Da sowohl der Endbenutzer als auch der Benutzer in der MS 705-706 schließlich ein Signal empfängt, das einer Rauschunterdrückung gemäß der Erfindung unterworfen wurde, so kann jeder Benutzer die Vorteile erkennen, die durch das Rauschunterdrückungssystem 109 des Sprachkodierers 100 geliefert wird.

Fig. 8 zeigt allgemein Variablen, die sich auf die Rauschun terdrückung eines Sprachsignals beziehen, wie es durch den Stand der Technik implementiert ist, während Fig. 9 allgemein Variablen zeigt, die sich auf die Rauschunterdrückung eines Sprachsignals beziehen, wie es durch das Rauschunter drückungssystem gemäß der Erfindung implementiert ist. Die verschiedenen Kurven zeigen die Werte verschiedener Zustands variablen als eine Funktion der Rahmennummer m, die auf der horizontalen Achse gezeigt ist. Die erste Kurve (Kurve 1) in jeder der Fig. 8 und 9 zeigt die gesamte Kanalenergie E_tot(m), gefolgt von der Sprachmaßsumme v(m), dem Aktualisie rungszähler (update_cnt oder TIMER bei Vilmur), dem Aktualisierungsflag (update_flag), der Summe der Kanalrauschschät zungen (ΣE_n(m, i)) und die geschätzte Signaldämpfung, 10log₁₀ (E_input/E_output), wobei die Eingabe s_hp(n) und die Ausgabe s'(n) ist.

Bezieht man sich auf die Fig. 8 und Fig. 9, so kann das An steigen des Hintergrundrauschens in Kurve 1 gerade vor dem Rahmen 600 beobachtet werden. Vor dem Rahmen 600 war das Ein gangssignal ein "sauberes" Sprachsignal 801 (ein niedriges Hintergrundrauschen). Wenn ein plötzliches Ansteigen des Hin tergrundrauschens 803 auftritt, wird die Sprachmaßsumme v(m), die in Kurve 2 gezeigt ist, proportional erhöht, und das Rauschunterdrückungsverfahren des Standes der Technik wirkt nur gering. Die Fähigkeit aus diesem Zustand eine Wiederge winnung durchzuführen, ist in Kurve 3 gezeigt, wo der Aktua lisierungszähler (update_cnt) sich so lange erhöhen kann, wie keine Aktualisierung durchgeführt wird. Dieses Beispiel zeigt, daß der Aktualisierungszähler den Aktualisierungs schwellwert (UPDATE_CNT_THLD) von 300 (für Vilmur) während der aktiven Sprache ungefähr bei Rahmen 900 erreicht. Unge fähr bei Rahmen 900 wird das Aktualisierungsflag (update_flag) gesetzt, wie das in Kurve 4 gezeigt ist, was eine Hintergrundrauschschätzungaktualisierung unter Verwen dung des aktiven Sprachsignals gibt, wie das in Kurve 5 ge zeigt ist. Dies kann als eine Verstärkung der aktiven Sprache beobachtet werden, wie dies in Kurve 6 gezeigt ist. Es ist wichtig zu beachten, daß die Aktualisierung der Rauschschät zung während des Sprachsignals (Rahmen 900 der Kurve 1 er folgt während der Sprache) erfolgt, mit der Auswirkung eines "Niederknüppelns" des Sprachsignals, wenn eine Aktualisierung nicht notwendig ist. Es ist auch, da das Risiko besteht, daß der Aktualisierungszählerschwellwert während der normalen Sprache abläuft, ein relativ hoher Schwellwert (300) erfor derlich, um den Versuch zu machen, eine solche Aktualisierung zu verhindern.

Bezieht man sich auf Fig. 9, so wird der Aktualisierungszäh ler nur inkrementiert, während das Hintergrundrauschen zunimmt, aber bevor das Sprachsignal beginnt. Als solches kann der Aktualisierungsschwellwert auf einem Wert von 50 ernied rigt werden, während dennoch zuverlässige Aktualisierungen aufrecht erhalten werden. Hier erreicht der Aktualisierungs zähler den Aktualisierungszählerschwellwert (UPDATE_CNT_THLD) von 50 im Rahmen 650, was dem Rauschunterdrückungssystem 109 genügend Zeit gibt, auf den neuen Rauschzustand zu konvergie ren, vor der Rückkehr des Sprachsignals in Rahmen 800. Wäh rend dieser Zeit kann man sehen, daß die Dämpfung nur während Rahmen ohne Sprache stattfindet, so daß kein "Niederknüppeln" des Sprachsignals auftritt. Das Ergebnis ist ein verbessertes Sprachsignal, wie es vom Endnutzer gehört werden kann.

Das verbesserte Sprachsignal ergibt sich aus der Tatsache, daß die Aktualisierungsentscheidung gemacht wird, basierend auf der spektralen Abweichung zwischen der aktuellen Rahmen energie und einem Mittelwert der letzten Rahmenenergie, an statt es einem Timer einfach zu gestatten, abzulaufen, während des Fehlens normaler Sprachmaßaktualisierungen. Im letzteren Fall (wie bei Vilmur) sieht das System den plötzlichen An stieg des Rauschens als Sprachsignal selbst und ist somit nicht fähig, den erhöhten Hintergrundrauschpegel von einem wahren Sprachsignal zu unterscheiden. Durch Verwendung der spektralen Abweichung kann das Hintergrundrauschen vom wahren Sprachsignal unterschieden werden, und es kann somit eine verbesserte Aktualisierungseintscheidung vorgenommen werden.

Fig. 10 zeigt allgemein Variablen, die sich auf die Rauschun terdrückung eines Musiksignals beziehen, wie dies im Stand der Technik implementiert ist, während Fig. 11 allgemein Va riablen zeigt, die sich auf die Rauschunterdrückung eines Mu siksignals beziehen, wie es durch ein Rauschunterdrückungssy stem gemäß der Erfindung implementiert ist. Für die Zwecke dieses Beispiels ist das Signal bis zum Rahmen 600 in Fig. 10 und Fig. 11 das gleiche, saubere Signal 800, wie es in Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt ist. Bezieht man sich auf Fig. 10, so ver hält sich das Verfahren des Standes der Technik überwiegend gleich wie das in Fig. 8 gezeigte Hintergrundrauschbeispiel.

In Rahmen 600 erzeugt das Musiksignal 805 eine virtuelle, kon tinuierliche Sprachmaßsumme v(m), wie das in Kurve 2 gezeigt ist, die schließlich durch den Aktualisierungszähler in Rah men 900 überdeckt wird (wie man in Kurve 3 sieht). Da die Kennzeichen des Musiksignals 805 sich über der Zeit ändern, so wird die in Kurve 6 gezeigte Verstärkung vermindert, aber der Aktualisierungszähler überdeckt kontinuierlich das Sprachmaß, wie das in Rahmen 1800 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu, wie man am besten in Fig. 11 sieht, erreicht der Aktua lisierungszähler (wie man in Kurve 3 sieht) nie einen Schwellwert (UPDATE_CNT_THLD) von 50 und so tritt keine Ak tualisierung auf. Die Tatsache, daß keine Aktualisierung auf tritt, kann am besten unter Bezug auf Kurve 6 der Fig. 11 ge sehen werden, wo die Verstärkung des Musiksignals 805 kon stant 0 dB beträgt (das heißt, es findet keine Verstärkung statt). Somit wird ein Benutzer, der der Musik zuhört (beispielsweise der "Wartemusik"), die einer Rauschunter drückung nach dem Stand der Technik unterworfen ist, eine un erwünschte Änderung im Musikpegel hören, während ein Benut zer, der der Musik zuhört, die einer Rauschunterdrückung ge mäß der Erfindung unterworfen ist, die Musik wie gewünscht mit konstanten Pegeln hört.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems mit Rauschunterdrückung,
wobei das Kommunikationssystem einen Informationstransfer unter Verwendung von Informationsrahmen in Kanälen implementiert,
wobei die Informationsrahmen in den Kanälen ein Rauschen aufweisen, das eine Rauschschätzung des Kanals ergibt,
wo bei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Schätzen einer Kanalenergie (E_ch) in einem aktuellen Informationsrahmen;
Schätzen einer Gesamtenergie (E_tot) des aktuellen Informationsrahmens, basie rend auf der Schätzung der Kanalenergie;
Schätzung einer Leistung (E_dB) von Spektren des aktuellen In formationsrahmens, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
Schätzung einer Leistung () von Spektren einer Vielzahl vergangener In formationsrahmen, basierend auf der Schätzung der Leistung der Spektren im aktuel len Rahmen;
Bestimmen einer Abweichung (Δ_E) zwischen dem geschätzten Wert der Lei stung der Spektren des aktuellen Rahmens und dem geschätzten Wert der Leistung der Spektren der Vielzahl von vergangenen Rahmen, und
Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf der Schätzung der Gesamtenergie des aktuellen Informationsrahmens und der bestimmten Abwei chung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es weiter den Schritt einer Modifizierung einer Verstärkung des Kanals, basierend auf der Aktualisierung der Rauschschätzung, um ein rauschunterdrücktes Signal zu erzeugen, umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Schätzens einer Leistung von Spektren einer Vielzahl von vergangenen Informationsrahmen weiter den Schritt des Schätzens einer Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener Rahmen, ba sierend auf einer exponentiellen Wichtung der vergangenen Informationsrahmen, um faßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die exponentielle Wichtung der vergangenen Informationsrahmen eine Funktion der Schätzung der Gesamtenergie des aktuellen Informationsrahmens ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Aktualisierung der Rauschschät zung des Kanals, basierend auf der Schätzung der Gesamtenergie und der bestimm ten Abweichung ferner den Schritt der Aktualisierung der Rauschschätzung des Ka nals, basierend auf einem Vergleich der Schätzung der Gesamtenergie mit einem er sten Schwellwert und einen Vergleich der bestimmten Abweichung mit einem zweiten Schwellwert umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt der Aktualisierung der Rausch schätzung des Kanals, basierend auf einem Vergleich der Schätzung der Gesamt energie mit einem ersten Schwellwert und einem Vergleich der bestimmten Abwei chung mit einem zweiten Schwellwert weiter den Schritt der Aktualisierung der Rauschschätzung des Kanals umfaßt, wenn die Schätzung der Gesamtenergie größer als der erste Schwellwert ist und wenn die bestimmte Abweichung unterhalb des zweiten Schwellwerts liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt der Aktualisierung der Rauschschät zung des Kanals, wenn die Schätzung der Gesamtenergie größer ist als der erste Schwellwert und wenn die bestimmte Abweichung unterhalb des zweiten Schwell wertes liegt, weiter den Schritt der Aktualisierung der Rauschschätzung des Kanals umfaßt, wenn die Schätzung der Gesamtenergie größer als der erste Schwellwert für eine erste vorbestimmte Anzahl von Rahmen ist, ohne daß eine zweite vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Rahmen eine Schätzung der Gesamtenergie aufweist, die kleiner oder gleich dem ersten Schwellwert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste vorbestimmte Zahl von Rahmen weiter 50 Rahmen umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweite vorbestimmte Zahl aufeinanderfol gender Rahmen ferner sechs Rahmen umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren entweder in einem mobilen Vermittlungszentrum (MSC), einer zentralisierten Basisstationssteuerung (CBSC), einer Basistransceiverstation (BTS) oder einer mobilen Station (MS) stattfindet.

11. Vorrichtung zum Betreiben eines Kommunikationssystems mit Rauschunterdrü ckung,
wobei das Kommunikationssystem einen Informationstransfer unter Verwen dung von Informationsrahmen in Kanälen implementiert,
wobei die Informationsrah men in den Kanälen ein Rauschen aufweisen, das eine Rauschschätzung des Kanals ergibt,
wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Kanalenergie (E_ch) in einem aktuellen Informationsrahmen;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Gesamtenergie (E_tot) des aktuellen Informationsrahmens, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung (E_dB) von Spektren des aktu ellen Informationsrahmens, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung () von Spektren einer Vielzahl vergangener Informationsrahmen, basierend auf der Schätzung der Leistung der Spektren im aktuellen Rahmen;
eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Abweichung (Δ_E) zwischen dem ge schätzten Wert der Leistung der Spektren des aktuellen Rahmens und dem ge schätzten Wert der Leistung der Spektren der Vielzahl von vergangenen Rahmen, und
eine Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basie rend auf der Schätzung der Gesamtenergie und der bestimmten Abweichung.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei sie ferner eine Vorrichtung für das Modifizie ren einer Verstärkung des Kanals, basierend auf der Aktualisierung der Rauschschät zung umfaßt, um ein rauschunterdrücktes Signal zu erzeugen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung mit einem Sprachkodierer verbunden ist, dem das rauschunterdrückte Signal als Eingangssignal eingegeben wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei sich die Vorrichtung entweder in einem mo bilen Vermittlungszentrum (MSC), einer zentralisierten Basisstationssteuerung (CBSC), einer Basistransceiverstation (BTS) oder einer mobilen Station (MS) befindet.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Kommunikationssystem ferner ein Kommunikationssystem des Vielfachzugriffs durch Kodetrennung (CDMA) umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung für das Schätzen der Leis tung von Spektren einer Vielzahl von vergangener Informationsrahmen ferner eine Vorrichtung für das Schätzen der Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener Rahmen, basierend auf einer exponentiellen Wichtungsfunktion der vergangenen In formationsrahmen, umfaßt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die exponentielle Wichtung der vergange nen Informationsrahmen eine Funktion der Schätzung der Gesamtenergie innerhalb eines aktuellen Informationsrahmens ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung für die Aktualisierung der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf der Schätzung der Gesamtenergie und der bestimmten Abweichung ferner eine Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf einem Vergleich der Schätzung der Ge samtenergie mit einem ersten Schwellwert und einem Vergleich der bestimmten Ab weichung mit einem zweiten Schwellwert umfaßt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Vorrichtung für die Aktualisierung der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf einem Vergleich der Schätzung der Ge samtenergie mit einem ersten Schwellwert und einem Vergleich der bestimmten Ab weichung mit einem zweiten Schwellwert weiter eine Vorrichtung für die Aktualisie rung der Rauschschätzung des Kanals umfaßt, wenn die Schätzung der Gesamtenergie größer als der erste Schwellwert ist, und wenn die bestimmte Abweichung unter halb des zweiten Schwellwerts liegt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Vorrichtung für die Aktualisierung der Rauschschätzung des Kanals, wenn die Schätzung der Gesamtenergie größer ist als der erste Schwellwert und wenn die bestimmte Abweichung unterhalb des zweiten Schwellwertes liegt, ferner eine Vorrichtung für die Aktualisierung der Rauschschät zung des Kanals umfaßt, wenn die Schätzung der Gesamtenergie größer als der erste Schwellwert für eine erste vorbestimmte Anzahl von Rahmen ist, ohne daß eine zweite vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Rahmen eine Schätzung der ge samten Kanalenergie aufweist, die kleiner oder gleich dem ersten Schwellwert ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die erste vorbestimmte Zahl von Rahmen weiter 50 Rahmen umfaßt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die zweite vorbestimmte Zahl aufeinander folgender Rahmen ferner sechs Rahmen umfaßt.

23. Sprachkodierer für das Kodieren von Sprache in einem Kommunikationssystem,
wobei das Kommunikationssystem Sprachabtastungen durch Verwendung von Infor mationsrahmen in Kanälen transferiert,
wobei die Informationsrahmen in den Kanälen Rauschen aufweisen,
wobei der Sprachkodierer als Eingangsgröße die Sprachabtas tungen aufweist und
wobei der Sprachkodierer folgendes umfaßt:
eine Vorrichtung für das Unterdrücken des Rauschens in einem Rahmen von Sprachabtastungen, basierend auf einer Abweichung (Δ_E) in einer spektralen Energie (E_dB) zwischen einem aktuellen Rahmen von Sprachabtastungen und einer mittleren, spektralen Energie () einer Vielzahl vergangener Rahmen mit Sprachabtastungen, um rauschunterdrückte Sprachabtastungen zu erzeugen, und
eine Vorrichtung für das Kodieren der rauschunterdrückten Sprachabtastungen für den Transfer durch das Kommunikationssystem.

24. Sprachkodierer nach Anspruch 23, wobei der Sprachkodierer sich entweder in einem mobilen Vermittlungszentrum (MSC), einer zentralisierten Basisstationssteuerung (CBSC), einer Basistransceiverstation (BTS) oder einer mobilen Station (MS) ei nes Kommunikationssystems befindet.

25. Sprachkodierer nach Anspruch 24, wobei das Kommunikationssystem ferner ein Kommunikationssystem des Vielfachzugriffs durch Kodetrennung (CDMA) umfaßt.

26. Sprachkodierer nach Anspruch 23, wobei die Vorrichtung zur Unterdrückung von Rauschen in einem Rahmen von Sprachabtastungen ferner folgendes umfaßt:
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Gesamtenergie des aktuellen Rah mens von Sprachabtastungen, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung von Spektren des aktuellen Rahmens von Sprachabtastungen, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener Rahmen mit Sprachabtastungen, basierend auf der Schätzung der Leistung der Spektren im aktuellen Rahmen;
eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Abweichung zwischen der Schätzung der Spektren des aktuellen Rahmens und der Schätzung der Leistung der Spektren der Vielzahl von vergangenen Rahmen;
eine Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basie rend auf der Schätzung der Gesamtenergie und der bestimmten Abweichung, und
eine Vorrichtung für das Modifizieren der Verstärkung des Kanals, basierend auf der Aktualisierung der Rauschschätzung, um die rauschunterdrückten Sprachab tastungen zu erzeugen.

27. Sprachkodierer für das Kodieren von Sprache in einem Kommunikationssystem,
wobei das Kommunikationssystem Sprachsignale durch Verwendung von Informati onsrahmen in Kanälen transferiert,
wobei die Informationsrahmen in den Kanälen Rauschen aufweisen,
wobei der Sprachkodierer als Eingangssignal ein Sprachsignal hat,
wobei der Sprachkodierer folgendes umfaßt:
eine Vorrichtung für das Unterdrücken des Rauschens in einem Rahmen, der das Sprachsignal umfaßt, basierend auf einer Abweichung (Δ_E) in der spektralen E nergie (E_dB) zwischen einem aktuellen Rahmen, der das Sprachsignal umfaßt, und
eine mittlere, spektrale Energie () einer Vielzahl vergangener Rahmen, die Sprachsignale umfassen, um das rauschunterdrückte Sprachsignal zu erzeugen, und
eine Vorrichtung für die Kodierung des rauschunterdrückten Sprachsignals für den Transfer durch das Kommunikationssystem.

28. Sprachkodierer nach Anspruch 27, wobei sich der Sprachkodierer entweder in einem mobilen Vermittlungszentrum (MSC), einer zentralisierten Basisstationssteue rung (CBSC), einer Basistransceiverstation (BTS) oder einer mobilen Station (MS) befindet.

29. Sprachkodierer nach Anspruch 28, wobei das Kommunikationssystem ferner ein Kommunikationssystem des Vielfachzugriffs durch Kodetrennung (CDMA) umfaßt.

30. Sprachkodierer nach Anspruch 27, wobei die Vorrichtung zur Unterdrückung von Rauschen in einem Rahmen, der das Sprachsignal umfaßt, ferner folgendes umfaßt:
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Gesamtenergie des aktuellen Rah mens, der das Sprachsignal umfaßt, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung von Spektren des aktuellen Rahmens, der das Sprachsignal umfaßt, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
eine Vorrichtung für das Schätzen einer Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener Rahmen, die Sprachsignale umfassen, basierend auf der Schätzung der Leistung der Spektren im aktuellen Rahmen;
eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Abweichung zwischen der Schätzung der Spektren des aktuellen Rahmens und der Schätzung der Leistung der Spektren der Vielzahl von vergangenen Rahmen;
eine Vorrichtung für das Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basie rend auf der Schätzung der Gesamtenergie und der bestimmten Abweichung, und
eine Vorrichtung für das Modifizieren der Verstärkung des Kanals, basierend auf der Aktualisierung der Rauschschätzung, um das rauschunterdrückte Sprachsig nal zu erzeugen.

31. Sprachkodierer nach Anspruch 30, wobei das Sprachsignal entweder ein analoges Sprachsignal oder ein digitales Sprachsignal ist.

32. Verfahren in einem Kommunikationssystem,
wobei das Kommunikationssystem einen Informationstransfer unter Verwendung von Informationsrahmen in Kanälen implementiert,
wobei die Informationsrahmen in den Kanälen ein Rauschen aufwei sen, das eine Kanalrauschschätzung ergibt,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Schätzen einer Kanalenergie in einem aktuellen Informationsrahmen;
Schätzen einer Gesamtkanalenergie in einem aktuellen Informationsrahmen, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
Schätzen einer Leistung von Spektren des aktuellen Informationsrahmens, ba sierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
Schätzen einer Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener Informati onsrahmen;
Bestimmen einer Abweichung zwischen dem geschätzten Wert der Spektren des aktuellen Rahmens und dem geschätzten Wert der Leistung der Spektren der Vielzahl von vergangenen Rahmen, und
Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf der Schätzung der Gesamtkanalenergie und der bestimmten Abweichung.

33. Verfahren in einem Kommunikationssystem,
wobei das Kommunikationssystem einen Informationstransfer unter Verwendung von Informationsrahmen in Kanälen implementiert,
wobei die Informationsrahmen in den Kanälen ein Rauschen aufwei sen, das eine Kanalrauschschätzung ergibt,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Schätzen einer Kanalenergie in einem aktuellen Informationsrahmen;
Schätzen einer Gesamtkanalenergie in einem aktuellen Informationsrahmen, basierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
Schätzen einer Leistung von Spektren des aktuellen Informationsrahmens, ba sierend auf der Schätzung der Kanalenergie;
Schätzen einer ersten Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener In formationsrahmen, nicht basierend auf der Schätzung der Leistung der Spektren des aktuellen Rahmens;
Schätzen einer zweiten Leistung von Spektren einer Vielzahl vergangener In formationsrahmen, basierend auf der Schätzung der Leistung der Spektren des aktu ellen Rahmens;
Bestimmen einer Abweichung zwischen dem geschätzten Wert der Spektren des aktuellen Rahmens und dem geschätzten Wert der ersten Leistung der Spektren der Vielzahl von vergangenen Rahmen, und
Aktualisieren der Rauschschätzung des Kanals, basierend auf der Schätzung der Gesamtkanalenergie und der bestimmten Abweichung.