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基于DSP的语音编解码系统研究

作 者: 何心莹
导 师: 聂伟
学 校: 北京化工大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 语音编码 G.729 DSP 算法优化
分类号: TN912.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 41次
引 用: 1次
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内容摘要


语音信号处理是现代通信研究的重要内容之一,语音压缩编码作为其关键技术,如今得到了极大的发展。因此对语音编码相关知识的深入学习、理解和研究,具有重要的意义。本文通过查阅相关文献,对当前主要的语音编码算法进行对比与分析,在深入研究语音编码关键技术的基础上,着重对G.729算法的原理进行了分析研究。由于该算法在低速率语音编码中具有一定的代表性,本文采用G.729算法作为核心编码算法。针对其算法特点,系统采用DSP芯片作为核心处理器,设计出一款通用性及可扩展性强、具有模块化特性的语音编解码硬件平台,并在此平台上进行了软件部分的模块化设计。针对G.729算法标准源码代码效率低、执行时间长的不足,本文着重从算法精简、代码优化等方面对源代码进行了优化。优化后的算法在保证了高质量语音输出的同时,提高了编码效率,实现了对语音信号的实时处理。鉴于以上特点,本系统除了作为语音编解码器使用外,更适合用于语音信号处理的实验教学,为学生学习和实践提供软硬件平台。本文最后对系统进行了性能测试与分析,分析结果表明,该语音编解码系统指标满足设计要求,系统运行稳定。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章 绪论  12-18
  1.1 引言  12
  1.2 课题的背景和意义  12-17
    1.2.1 语音编码技术概述及发展  12-14
    1.2.2 数字信号处理器(DSP)概述  14-15
    1.2.3 移动通信系统中的语音编码技术  15-17
  1.3 论文研究的目的及主要内容  17-18
第二章 语音编码原理及系统整体设计  18-30
  2.1 语音信号模型  18-19
  2.2 语音编码关键技术  19-24
    2.2.1 线性预测分析  19-22
    2.2.2 矢量量化  22-23
    2.2.3 码激励线性预测编码  23-24
  2.3 G.729编码器原理分析  24-26
  2.4 G.729解码器原理分析  26-27
  2.5 系统整体结构设计  27-28
    2.5.1 系统设计要求  27
    2.5.2 系统整体框图  27-28
  2.6 本章小结  28-30
第三章 系统的硬件设计  30-44
  3.1 硬件电路整体结构  30
  3.2 DSP核心模块电路设计  30-38
    3.2.1 DSP核心芯片电路配置  30-33
    3.2.2 电源模块设计  33-34
    3.2.3 外围存储器与CPLD模块设计  34-38
  3.3 音频接口模块电路设计  38-42
    3.3.1 多通道缓冲串口McBSP简介  38-40
    3.3.2 音频芯片TLV320AIC23简介  40
    3.3.3 VC5416与AIC23接口设计  40-42
  3.4 本章小结  42-44
第四章 系统的软件设计  44-52
  4.1 软件整体结构设计  44-45
  4.2 音频接口模块  45
  4.3 数字接口模块  45-46
  4.4 CPLD控制模块  46-48
  4.5 语音处理模块  48-50
    4.5.1 语音编码部分  48-50
    4.5.2 语音解码部分  50
  4.6 本章小结  50-52
第五章 G.729算法优化  52-62
  5.1 代码的移植  52-53
  5.2 算法精简  53-58
    5.2.1 自适应码本搜索  53-55
    5.2.2 固定码本搜索  55-56
    5.2.3 增益量化  56
    5.2.4 LSP量化  56-58
  5.3 代码优化  58-61
  5.4 本章小结  61-62
第六章 系统测试及性能分析  62-66
  6.1 测试环境  62-63
  6.2 算法复杂度分析  63
  6.3 语音质量分析  63-64
  6.4 本章小结  64-66
第七章 结论与展望  66-68
参考文献  68-70
致谢  70-72
攻读学位期间发表的论文目录  72-74
作者和导师简介  74-75
附录  75-76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 电声技术和语音信号处理 > 语音信号处理
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