cdma通信系統(tǒng)語(yǔ)音轉(zhuǎn)換及壓縮編碼課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-05 02:53本頁(yè)面
【正文】 可以利用的頻帶比較窄的情形。 語(yǔ)音壓縮基本概念語(yǔ)音編碼技術(shù)可分為兩大類：波形編碼和參量編碼。參量編碼，又叫變換域編碼，是在信源信號(hào)的頻率域或其它正交域抽取其特征參量變換為數(shù)字代碼進(jìn)行傳輸。這種方法的特點(diǎn)是質(zhì)量較前者低，但可大大壓縮比特速率，多用于窄帶信道，如在移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、軍事通信中應(yīng)用日益廣泛。ADPCM在數(shù)碼率為32kb/s，可達(dá)到64kb/s的PCM系統(tǒng)的通話質(zhì)量，而且壓縮了數(shù)碼率。理論和實(shí)踐證明，采用上述語(yǔ)音編碼方法，若進(jìn)一步降低數(shù)碼率，語(yǔ)音質(zhì)量會(huì)明顯下降，達(dá)不到電話通信的質(zhì)量要求，在很低碼率時(shí)，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)通話。壓縮編碼共分為兩大類：一類叫中速率壓縮編碼，－16kb/s范圍的語(yǔ)音編碼。諧波壓擴(kuò)ADPCM、子帶編碼、自適應(yīng)變換域編碼(ATC)、多脈沖預(yù)測(cè)編碼和矢量編碼等均屬于這一類。這種編碼技術(shù)又叫聲碼器技術(shù)，其語(yǔ)音質(zhì)量比前者差，尤其時(shí)自然度較差，較難從聲音辨認(rèn)出講話人聲音的特點(diǎn)；同時(shí)，它和語(yǔ)音特征有較大關(guān)系，不同人講話，其質(zhì)量不同。這是只能傳送句子內(nèi)容，講話人的音質(zhì)，情緒等信息就喪失了。發(fā)端對(duì)輸入語(yǔ)音進(jìn)行粗略的頻譜分析，而收端產(chǎn)生一信號(hào)，其頻譜與發(fā)端規(guī)定的頻譜相匹配。發(fā)端包括兩個(gè)子系統(tǒng)：一個(gè)是線性預(yù)測(cè)編碼濾波器；另一個(gè)是提取基音和判決清濁音系統(tǒng)。和通道聲碼器一樣，收端激勵(lì)源或者產(chǎn)生隨機(jī)噪聲，或者產(chǎn)生基音周期脈沖序列，激勵(lì)幅度取決于輸入增益。也可以用語(yǔ)音激勵(lì)來(lái)取代基音提取和清濁音判決，構(gòu)成聲激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(VELP)聲碼器。用于中速(－16kb/s)語(yǔ)音編碼得到了質(zhì)量很好的合成語(yǔ)音，其優(yōu)點(diǎn)之一是不必象LPC聲碼器那樣需要精確提取基音信息和清濁音判決信息。通常用于中速編碼，進(jìn)一步壓低比特率，一般要采用矢量量化(VQ)技術(shù)。AD73311具有線性A/D和D/A轉(zhuǎn)換功能，采樣頻率為8kHZ～64kHZ，可以編程控制，采樣字長(zhǎng)為16位。AD公司的AD73311用起來(lái)非常靈活，內(nèi)部有五個(gè)控制寄存器(CRA,CRB,CRC, CRD,CRE)，工作時(shí)先對(duì)其進(jìn)行一些必要的參數(shù)設(shè)置。其他三個(gè)寄存器用來(lái)設(shè)置模數(shù)、數(shù)?？刂埔约霸O(shè)備的電源控制等。采樣頻率是經(jīng)過(guò)主時(shí)鐘分頻得到的，是AD73311的輸出信號(hào)。圖3 AD73311電路外圍電路設(shè)計(jì)模擬語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)麥克分到達(dá)AD73311的模擬輸入端口VIN，經(jīng)過(guò)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，完成采樣量化和編碼，通過(guò)SDO端口串行數(shù)字輸出，每個(gè)采樣點(diǎn)16比特，同時(shí)芯片的SDI端口可以接收數(shù)字化后的語(yǔ)音信號(hào)，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，通過(guò)VOUT端口，到達(dá)喇叭。其中SDOFS和SDIFS分別為發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的幀同步信號(hào) AMBE2000聲碼器芯片的性能介紹（1）AMBE2000簡(jiǎn)介本實(shí)驗(yàn)采用的語(yǔ)音壓縮編碼芯片為Digital Voice Systems, Inc公司的AMBE2000語(yǔ)音編碼芯片。它能在低速率下提供良好的語(yǔ)音質(zhì)量，并且提供實(shí)時(shí)，全雙向的標(biāo)準(zhǔn)AMBE語(yǔ)音壓縮算法。AMBE2000語(yǔ)音壓縮解壓芯片具有以下特點(diǎn)： 語(yǔ)音品質(zhì)優(yōu)良 低開銷 不需要外部存儲(chǔ)器 有效抑止比特誤碼和背景噪聲 － 低功耗AMBE2000語(yǔ)音編碼芯片在語(yǔ)音速率和前向糾錯(cuò)數(shù)據(jù)率的選擇上具有很高的靈活性。AMBE算法的低復(fù)雜度使得該算法可以集成到低功耗，低價(jià)格的集成電路中（2）AMBE2000與主機(jī)的接口AMBE2000與主機(jī)的接口有兩種模式：主動(dòng)模式和被動(dòng)模式。AMBE2000聲碼器與主機(jī)接口的數(shù)據(jù)格式分為兩種：一種是有格式，另一種是無(wú)格式。同時(shí)解碼器接收到24個(gè)字。格式字0固定為0x13EC；格式字1用于芯片功率控制；格式字2～6用于指定和表示芯片的壓縮數(shù)據(jù)率；格式字12～23為壓縮數(shù)據(jù)信息。在信道上只傳輸格式字12～23。圖4為每20ms的有格式數(shù)據(jù)輸出包。圖4 AMBE2000有格式數(shù)據(jù)輸出的壓縮包格式第1個(gè)字的后8比特和第11個(gè)字，都是表示一些控制比特，具體意義見AMBE2000手冊(cè)說(shuō)明。圖5 AMBE2000有格式數(shù)據(jù)輸入的壓縮包格式（3）AMBE2000壓縮速率AMBE2000壓縮的語(yǔ)音數(shù)據(jù)速率是可以選擇的，－。用戶也可以在工作過(guò)程中通過(guò)改變AMBE2000接收數(shù)據(jù)包中第2～5個(gè)字內(nèi)容，來(lái)修改AMBE2000的語(yǔ)音壓縮速率。SEL0SEL1SEL2SEL3SEL4Speech Rate(bps)FEC Rate(bps)Total Rate(bps)000002400024001010023505010000
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