GSM聲碼器收發(fā)任意數字信號的研究與實現.pdf

1、本課題實現了將任意數字信號在GSM聲碼器中傳輸，無需使用數據信道即可實現對任意數字信號低時延、少抖動的高質量傳輸。聲碼器是一種以人類聲道參數模型與發(fā)音機理為基礎的高壓縮語音編碼技術，在保證一定聽覺質量前提下，以低碼率實現對語音信號的編碼收發(fā)。工作原理決定了聲碼器對不具有語音特性的信號無法實現有效編碼及收發(fā)。所以將一定碼率，完全不具有語音特性的任意數字信號經GSM及CDMA網絡中的聲碼器傳輸，需要設計一種獨特的符合聲碼器原理的方案。

2、 在GSM聲碼器中傳輸數字信號是本課題研究的出發(fā)點，語音編碼，聲碼器和碼本設計算法是本課題的基本理論知識。所以在本課題中首先要研究相關的語音編碼和聲碼器的基本理論知識，確定如何實現數字信號在GSM聲碼器中傳輸。而碼本設計是本課題的關鍵，通過碼本才能夠真正地實現GSM聲碼器傳輸任意數字信號。 本課題研究的主要內容包括: 1.通過分析GSM聲碼器傳輸任意數字信號的重要意義和發(fā)展現狀，指出了GSM聲碼器傳輸任意數字信號的可行

3、性和總體設計方案。 2.分析了相關的語音編碼基本理論，包括語音信號的線性預測、語音信號的矢量量化和語音信號的壓縮編碼，這三方面理論知識是實現語音信號在語音信道上傳輸的基礎。 3.對比較流行的幾種聲碼器進行了研究，主要研究了本課題所采用的規(guī)則脈沖激勵線性預測聲碼器編碼解碼原理。因為GSM使用的是GSM 13kb/s RPE-LTP編解碼原理，從而對GSM 13kb/s RPE-LTP編解碼原理進行了深入的研究，闡述了語音信

4、號如何在聲碼器中傳輸。 4.討論了碼本設計算法。通過分析經典LBG算法，遺傳算法和PSO算法如何設計碼本，發(fā)現對于本課題所需的碼本，這些算法并不適合，從而提出了三種適合本課題的碼本設計算法。這三種算法分別為基于PSO-LBG算法的最優(yōu)碼本設計、Group FCM-LBG算法和基于分布估計算法的碼本設計?；赑SO-LBG算法的最優(yōu)碼本設計改善了LBG局部最優(yōu)解問題，同時不影響算法的效率。Group FCM-LBG算法是針對設計一