Abstract
Due to the various constraints such as feasible size of data payload and low transmission power, no technical specifications on the voice communication are included in the Zigbee standard. In this paper, a voice coding technique for application to the IEEE 802.15.4 standard, which is the basis of Zigbee communication, is presented. Here, both high compression and good waveform recovery are essential. To meet those requirements, a multi-stage discrete wavelet transform (DWT) block and a binary coding block consisting of two different pulse-code modulations are exploited. Theoretical analysis and simulation results in an indoor wireless channel show that the voice coder with 2-stage DWT is most appropriate from the viewpoint of compression and waveform recovery. When the line-of-sight component is dominant, the voice coding scheme has good recovery capability even in the moderate signal-to-noise power ratios. Hence, it is considered that the presented scheme will be a technical reference for the future recommendation of voice communication exploiting Zigbee.
이용 가능한 데이터 영역과 전송전력 등 다양한 제한 요소들로 인하여 지그비 통신의 기술규격에는 음성통신에 대한 기준 사양이 포함되지 않았다. 본 논문에서는 지그비의 기반인 IEEE 802.15.4 표준에 적용하기 위한 음성부호화 기법이 제시된다. 여기서는 높은 압축율과 파형 복구능력이 우수한 파형부호기의 실현이 필수적이다. 이를 위하여 제시된 방법에서는 다단 이산 웨이블릿변환과 두 가지 펄스부호변조로 구성된 이진부호기가 사용된다. 이론적인 분석과 실내 무선 환경에서의 모의실험 결과 2단 웨이블릿변환을 적용한 경우가 압축율과 음성신호 복구능력 면에서 가장 적합한 것으로 판단된다. 직선전파경로 성분이 지배적인 경우 제시된 방법은 중간 정도의 신호 대 잡음비에서도 만족스러운 복구능력을 가진다. 따라서 제시된 음성부호화 방법은 향후 지그비를 이용한 음성통신의 표준 선정에 참고 가능한 기술이 될 수 있을 것으로 사료된다.
