设计报告项目名称：DSP应用系统题目：语音压缩技术研究专业班级：电子信息工程1102学生姓名：学号：指导教师：2014年6月5日目录一、概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1二、研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1三、研究方案、算法原理说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1四、程序设计、调试与结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5五、总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯111一、概述当今的通信应该是人与人之间方便快捷、可多种手段实现信息交换的形式。其中,通过语音传递信息是人类最重要的、最有效和最方便的通信方式,因此语音通信在现代数字通信系统中占有重要的地位。随着信息社会的快速发展,通信信道资源变得非常宝贵,各种语音压缩编码技术应运而生。高速数字信号处理器的出现,使得语音编码算法可以实时的实现,并且带动语音压缩技术得到了突飞猛进的发展。另外,移动通信技术飞速发展,已经越来越深入的渗透到每个人的生活当中,对讲机系统随着移动通信技术也迅速发展着,在公安、交通运输等多个领域得到广泛的应用。低速率语音编码以及在此基础上的数字对讲机技术已成为数字通信中的一个重要的研究领域。本文首先介绍了一种多带激励语音(MBE)低速率编码算法,这种算法在很大范围内改善了解码合成后的语音质量,而算法的复杂度并没有明显增加。它不仅在低速率上能恢复出音质比传统声码器好得多的语音(可达到2.4kbps或更低的编码速率),而且具有良好的自然度和容忍环境噪声的能力,是目前较为理想的低速率语音编码方案。在低速率的语音编码基础之上,本文又提出了几种窄带数据加密技术的方案,并对这几种数字对讲方案进行了分析和仿真。语音压缩技术指的是对原始数字音频信号流运用适当的数字信号处理技术，在不损失有用信息量，或所引入损失可忽略的条件下，降低（压缩）其码率，也称为压缩编码。它必须具有相应的逆变换，称为解压缩或解码。音频信号在通过一个编解码系统后可能引入大量的噪声和一定的失真。数字信号的优势是显而易见的，而它也有自身相应的缺点，即存储容量需求的增加及传输时信道容量要求的增加。本次实验采用DSPC5402实验板实现语音信号的压缩解压的。SEED-VC5402DSK实验板上集成了SRAM,FLASH,音频输入输出接口等部件。这些外设为我们提供了极大的方便。语音信号的幅度（发音强度）并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大很多，因此可以进行非均匀量化。达到这一目标的基本做法是，对大信号使用大的量化间隔，而小信号则使用小的台阶。ITU-TG.711建议的PCMA律和μ律语音压缩标准可以分别将13比特和14比特压缩为8比特，达到语音压缩的目的。二、研究内容1、设计要求及目标基本部分：（1）使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.711、G.729等语音压缩算法。（2）采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。（3）存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。（4）使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。使用多种算法进行语音的压缩、存储和解压缩，比较它们之间的优缺点。三、研究方案、算法原理说明（1）语音算法与芯片特点在本项目中,我们选择了DSP集团的语音压缩最新算法TripleRateCoder,其压缩比达到了46:1,且音质良好,MOS指标达到了3.98.该算法的基本思想是:首先将语音分为若干小段,由于语音信号的谱变化是一个缓变量,因此在每一小段内信号是平稳变化的.然后用一个数字滤波器和一个激励函数来表示这一段2时域波形的离散采样序列.在实际算法中是采用了一个十阶的线性预测滤波器,计算时还将每一帧分为4个子帧,每一子帧的滤波器系数矢量由上一帧和本帧数据计算得到,而最后一子帧的滤波器系数矢量则由矢量分解预测法得到;激励函数采用的是伪随机多脉冲激励函数,由最大似然算法得到.对每一帧计算得到滤波器系数矢量和函数生成元...
