c语言实现线性预测编码

线性预测编码（Linear Predictive Coding，LPC）是一种数字信号处理技术，通常用于语音压缩和语音识别等领域。下面是一个简单的C语言程序，实现了LPC压缩的基本过程：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define ORDER 10         // LPC预测阶次
#define FRAME_SIZE 160   // 语音帧大小

int main()
{
    short speech[FRAME_SIZE];  // 存储语音帧
    float autocorr[ORDER+1];   // 存储自相关系数
    float lpc[ORDER+1];        // 存储LPC系数
    float error = 0;           // 存储预测误差

    // 读入语音帧
    fread(speech, sizeof(short), FRAME_SIZE, stdin);

    // 计算自相关系数
    for (int k = 0; k <= ORDER; k++)
    {
        autocorr[k] = 0;
        for (int n = k; n < FRAME_SIZE; n++)
        {
            autocorr[k] += speech[n] * speech[n-k];
        }
    }

    // 计算LPC系数
    float r[ORDER+1];
    r[0] = autocorr[0];
    for (int i = 1; i <= ORDER; i++)
    {
        float sum = 0;
        for (int j = 1; j <= i-1; j++)
        {
            sum += lpc[j] * autocorr[i-j];
        }
        r[i] = autocorr[i] - sum;
        lpc[i] = r[i] / r[0];
        for (int j = 1; j <= i-1; j++)
        {
            lpc[j] = lpc[j] - lpc[i] * lpc[i-j];
        }
    }

    // 对语音帧进行预测
    for (int n = ORDER; n < FRAME_SIZE; n++)
    {
        float predicted = 0;
        for (int k = 1; k <= ORDER; k++)
        {
            predicted += lpc[k] * speech[n-k];
        }
        error += pow(speech[n] - predicted, 2);
    }

    printf("LPC压缩的预测误差为：%f\n", error);

    return 0;
}

以上代码实现了LPC压缩的基本过程。首先，程序读入一个长度为FRAME_SIZE的语音帧，并计算出该语音帧的自相关系数。接着，程序使用Levinson-Durbin递推算法计算出LPC系数。最后，程序使用LPC系数对该语音帧进行预测，并计算出预测误差。

需要注意的是，以上代码只是LPC压缩的一个简单实现，实际的LPC压缩方案会比这个复杂得多，包括预加重、分帧、提取LPC系数、量化、编码等多个步骤。