基于dsp的语音信号编码器 - 图文(2)

本文主要讨论G.729标准的编码以及其在基于TMS320F2812实时实现的设计与开发。首先简要的介绍了语音压缩编码算法的发展进程，以及发展趋势，然后着重分析和研究了G.729标准的算法原理与结构，详细说明了基于高性能TMS320F2812的语音压缩编解码的实现方法，并针对算法的实时实现出现的运算量大的问题，提出了算法实现的代码优化方法。通过将优化后的算法加载到TMS320F2812中，进行仿真，分析算法的压缩性能。全文分为三章，第一章概述语音压缩编解码的发展进程、趋势以及课题的主要研究内容及意义。第二章分析了语音信号编、解码原理与G.729标准的算法原理和论述了TMS320F2812软、硬件的开发和设计。第三章主要对结果进行讨论与验证。第四章详细的对全文进行了总结。

第二章 芯片结构及性能介绍

2.1 DSP系统介绍

输入 抗 DSP 平 输出 混叠滤 波 A/D 2812 芯片 D/A 滑滤波 图 基本DSP应用系统

图示出了一个典型的DSP系统。图中，输入信号可以有各种各样的形式，例如，可以是麦克风输出的语音信号，也可以是编码后在数字链路上传输或存储在计算机里摄像机图像信号等。

一般的，输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行模/数（A/D，Analog to Digital）转换将信号转换成数字比特流。根据奈奎斯特抽样定理，对低通模拟信号，为保持信息的不丢失，抽样频率至少必须是输入带限信号最高频率的两倍。

DSP芯片的输入是A/D转换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理，如进行一系列的累加操作（MAC）。数字处理是DSP的关键，这与其他系统（如电话交换系统）有很大的不同，在交换系统中，处理器的作用是进行路由选择，他并不对输入数据进行修改。因此，虽然两者都是实时系统，但两者的实时约束条件却有很大的不同。最后，经过处理后的数字值再经过数/模转换，转换为模拟样值，之后在进行内插和平滑滤波就可以得到连续的模拟波形。

必须指出的是，上面给出的DSP应用系统模型只是一个典型模型，但并不是所有的DSP应用系统都包括模型中的所有部分。如，语音识别系统在输出端并不是连续的波形而是识别结果，如数字、文字等。有些输入信号本身就是数字信号，如CD（Compact Disk），因此就不必进行模/数转换了。

数字信号处理的实现方法一般有以下几种：

（1）在通用的计算机（如PC）上用软件（如C语言）实现。 （2）在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现。

（3）在通用的单片机（如MCS-51、MSP430系列等）实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理应用领域。

（4）在通用的可编程DSP芯片实现。与单片机相比，DSP芯片具有更加适合于数字信号处理的软硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法。

（5）用专用的DSP芯片实现。在一些特殊的场合，要求的信号处理速度极高，用通用的DSP芯片很难实现，例如用于FFT、数字滤波、卷积、相关等算法的DSP芯片，这种芯片将相应的信号处理算法在芯片内部用硬件实现，无需进行编程。

在上述几种方法中，第一种方法的缺点是速度较慢，一般可用于DSP算法的模拟与仿真；第二种和第五种方法专用性强，应用受到比较大的限制，第二种方法也不便于系统的独立进行；第三种方法只是用于较简单DSP算法；只有第四种方法才使数字信号处理的应用打开了新的局面。

2.2 DSP的芯片介绍