基于DSP的G.711语音压缩算法的设计与实现

吉林大学毕业设计（论文）-1-摘要随着通信、计算机网络等技术的飞速发展,语音压缩编码技术得到了快速发展和广泛应用。尤其是最近20年，语音压缩编码技术在移动通信、卫星通信、多媒体技术以及IP电话通信中得到普遍应用，起着举足轻重的作用。人们相互交流的信息量也在不断地急剧增加，庞大的语音信号数据给存储和传输带来了巨大的的压力，使得信道资源变得愈加宝贵。因此，语音压缩和语音编码技术显得越来越重要。本课题是基于DSP的G.711语音压缩算法设计与实现，通过DSP将采集到的语音信号进行G.711压缩算法的处理。最后通过外设输出压缩后的语音信号。最终实现语音信号的采集、压缩与回放。本论文根据系统的功能需求，完成了该系统的算法研究，软硬件的设计。设计出了A律编解码的软件流程框图，在以TMS320VC5502为处理器的硬件开发平台上实现了语音信号的A律压缩解压算法，并给出了压缩程序流程图。关键词：语音压缩编码，G.711，DSP吉林大学毕业设计（论文）-2-AbstractWiththecommunications,computernetworksofrapiddevelopment,voicecompressioncodingtechnologyhasbeenrapidofdevelopmentandwideofapplication.Especiallyinthelast20years,speechcodingtechnologywaswidelyapplicationinthemobilecommunications,satellitecommunications,multimediaandIPtelephonytechnology,itplaysapivotalrole.Peoplemutuallyexchanginginformationisincreasingdramatically,hugevoicesignaldatatothestorageandtransmissionbroughthugepressure,itmakeschannelresourcesbecomemoreandmorevaluable.Therefore,speechcompressandspeechcodingtechnologyisbecomingmoreandmoreimportant.ThistopicisbasedontheDSPofG.711voicecompressionalgorithmdesignandimplementation.ThecollectedvoicesignaluseG.711compressionalgorithmtotreatbyDSP.Thespeechsignalaftercompressionisoutputbyexternalequipmentsfinally.Ithasrealizedthespeechsignalcollection、compressionandplaybackfinally.Accordingtothesystem'sfunctionalrequirements,thispaperscompletehardwareandsoftwaredesignofthesystem.AlawdesignedaflowchartofthesoftwarecodecinordertoTMS320VC5502processorhardwaredevelopmentplatformfortherealizationofthespeechsignalontheA-lawcompressiondecompressionalgorithms,Andgivethecompressionprocessflowdiagram.KeyWords：SpeechCoding，G.711，DSP吉林大学毕业设计（论文）-1-目录摘要..................................................................................................................................1Abstract....................................................................................................................................2引言..............................................................................................................................31绪论....................................................................................................................................11.1课题的背景..............................................................................................................11.2课题的意义..............................................................................错误!未定义书签。1.3语音压缩编解码概述............................................................错误!未定义书签。2语音压缩的理论依据与算法.........................................................错误!未定义书签。2.1语音压缩的理论依据............................................................错误!未定义书签。2.2语音信号产生的数字模型...................................................错误!未定义书签。2.3语音压缩的算法.....................................................................错误!未定义书签。2.3.1G.711语音编码标准......................................................错误!未定义书签。2.3.2PCM编码........................................................................错误!未定义书签。2.3.3A律压扩标准..................................................................错误!未定义书签。3系统的硬件设计................................................................................错误!未定义书签。3.1电源电路..................................................................................错误!未定义书签。3.2复位电路..................................................................................错误!未定义书签。3.3时钟电路.................................................................................错误!未定义书签。3.4JTAG电路...............................................................................错误!未定义书签。3.5语音采集电路.........................................................................错误!未定义书签。3.6SDRAM电路..........................................................................错误!未定义书签。3.7FLASH扩展电路...................................................................错误!未定义书签。4系统的软件设计................................................................................错误!未定义书签。4.1总体程序设计.........................................................................错误!未定义书签。4.2语音编解码程序设计............................................................错误!未定义书签。4.3程序的调试..............................................................................错误!未定义书签。吉林大学毕业设计（论文）-2-结论..................................................................................................错误!未定义书签。参考文献............................................................................................错误!未定义书签。附录A硬件电路图.................................................................................错误!未定义书签。附录B源程序清单.................................................................................错误!未定义书签。致谢..................................................................................................错误!未定义书签。吉林大学毕业设计（论文）-3-引言语音是人类相互进行交流时使用最多、最自然、最基本也是最重要的信息载体。语音的产生是一个复杂的过程，包括心理和生理等方面的一系列动作。由于其特殊的作用，人们历来十分重视对语音信号和语音通信的研究。近十几年来语音技术在人们实际需要的推动下快速的发展起来，语音技术是一个跨学科、涉及面广的综合学科，包括声学、语音学、生理学、心理学、数字信号处理、信息工程、通信理论、电子科学、模式识别、人工智能等众多学科，而且许多对语音数字信号处理有促进作用的学科如神经网路、小波理论、遗传算法、进化算法、模糊理论、混沌理论等也在蓬勃发展。随着当今世界数字技术的飞速