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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。
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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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