TMS320C5509A DSP上的G.723.1语音压缩在有限资源数字对讲机中的优化应用

随着通信技术的飞速发展，传统的模拟对讲机已经无法满足现代通信需求，数字化对讲机成为行业的必然趋势。在这个背景下，提高信道利用率，尤其是针对有限的频谱资源，实现高效传输显得尤为重要。本文主要关注于G．723．1语音压缩编码在DSP（数字信号处理器）驱动的数字对讲机基带系统中的应用。 G．723．1标准是国际电信联盟（ITU）制定的一套用于语音和其他多媒体声音信号压缩的标准，它是H．324系列标准的重要组成部分。它提供了两种工作速率：低速率（5.3 kbps）主要使用代数码本线性激励预测（ACELP）算法，而高速率（6.3 kbps）则采用多脉冲激励最大似然量化（MP-MLQ）。这两种编码方式都是以30毫秒（ms）的语音帧为单位操作，但总算法延时达到37.5 ms，考虑到实时通信的要求，设计者需要精确管理这些延迟。 在实际应用中，设计者选用TI公司TMS320C5509A这种通用定点DSP作为基带系统的核心处理器。G．723．1的编码过程包括以下几个步骤：首先，输入的16位线性脉冲编码调制（PCM）信号被分割成240个样点的语音帧，然后通过一个高通滤波器去除低频成分，进一步分为四个子帧，每个子帧包含60个样点。接着，对每个子帧进行10阶线性预测编码（LPC），并将最后一个子帧的LPC参数转换为线谱参数（LSP）。使用预测分裂矢量量化（PSVQ）进行量化，这有助于减小重建语音信号时的误差。 为了进一步提升音频质量，编码器在分析端对LSP系数进行解码和插值，再转化为LPC系数。通过这些系数，可以计算出共振峰加权滤波器的系数，这个滤波器对经过高通滤波的语音信号进行处理，以突出语音的共振峰，从而优化音频的质量。 这项研究旨在探讨如何在资源受限的数字对讲机基带系统中，通过G．723．1语音压缩编码技术来提高频谱利用率，降低数据传输需求，实现高效的通信。通过TMS320C5509A DSP的强大处理能力，设计师能够在保持音频质量的同时，满足实时通信的性能需求，这对于现代通信设备的开发具有重要意义。