基于TigerSHARC的语音通信编码仿真与实现

论文摘要

近年来,水声通信成为水声界研究的热门课题,与此密切相关的水下语音通信研究也越来越多的受到人们的重视。无论从军用还是民用方面来说,水下语音通信都具有深远的意义和广阔的应用前景。但是,由于水声信道带宽有限,要想在带宽有限的信道下进行语音通信,有必要引入低速率且能够保证语音质量的语音编码算法。针对这一问题,本文将G.729语音压缩编解码算法移植到TigerSHARC数字信号处理板上进行了实现。论文主要介绍了ADSP-TS201S硬件结构及其性能,对EZ-KIT评估板进行一系列的开发,编程实践完成了一些基本功能,在此基础上搭建了语音通信的系统平台;在理论方面,详细叙述了语音编解码器的基本原理和算法结构,着重研究了G.729协议和基于混合激励线性预测（Mixed Excitation LinearPrediction,MELP）语音压缩编解码器,在Visual C++环境下分别仿真和调试了这两种压缩协议。充分考虑了硬件环境后,将G.729协议移植到开发板上,对其进行了模块化分析,并在Visual DSP++环境下运行。最终实现了在8kbit/s速率上能够合成高质量语音的实验室模拟通信系统。在带宽有限的情况下,完成了在数字信号处理板上实时语音通信编码的功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的背景和意义
• 1.2 语音压缩及水声通信的发展现状
• 1.3 水声通信发展方向
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第2章 系统硬件平台结构
• 2.1 概述
• 2.2 高性能处理器 ADSP-TS201S的性能介绍
• 2.2.1 性能比较
• 2.2.2 ADSP-TS201S内核结构
• 2.2.3 ADSP-TS201S的地址映射
• 2.2.4 ADSP-TS201S的外围设备
• 2.3 系统构成
• 2.3.1 语音发射平台
• 2.3.2 语音接收平台
• 2.3.3 系统流程
• 2.4 本章小结
• 第3章 语音压缩算法原理及仿真实现
• 3.1 概述
• 3.1.1 语音编码分类
• 3.1.2 压缩编码机理
• 3.2 G.729简介
• 3.3 G.729编解码原理及仿真实现
• 3.3.1 G.729编码器工作原理
• 3.3.2 G.729解码器工作原理
• 3.3.3 VC环境下 G.729协议仿真
• 3.4 MELP编解码算法及仿真实现
• 3.4.1 编码部分
• 3.4.2 解码部分
• 3.4.3 VC环境下 MELP声码器仿真
• 3.5 本章小结
• 第4章 实时语音通信的实现
• 4.1 概述
• 4.2 系统组成部分介绍
• 4.2.1 语音输入
• 4.2.2 压缩编码部分
• 4.2.3 数据调制与解调部分
• 4.3 G.729协议模块分析
• 4.3.1 模块功能划分
• 4.3.2 仿真程序主要模块流程图
• 4.4 系统调试及实验结果
• 4.4.1 VisualDSP++4.5环境下的软件调试
• 4.4.2 EZ-KIT评估板硬件分步调试
• 4.4.3 系统联调
• 4.4.4 实验结果
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢