G.726是ITU-T定義的一種音頻編碼算�.主要基于�16-40kibt/s比特率運(yùn)行的。G.726是ITU前身CCITT�1990年在G.721和G.723�(biāo)�(zhǔn)的基�(chǔ)上提出的�(guān)于把64kbps非線性PCM信號�(zhuǎn)換為40kbps�32kbps�24kbps�16kbps的ADPCM信號的標(biāo)�(zhǔn)。G.726�(biāo)�(zhǔn)算法簡單,語音�(zhì)量高,多次�(zhuǎn)換后語音�(zhì)量有保證,能夠在低比特率上�(dá)到網(wǎng)�(luò)等級的話音質(zhì)�,從而在語音存儲和語音傳輸領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用�
G.726編碼器框圖如圖所�。G.726語音編碼器首先將輸入的A律或μ律的log-PCM信號S(k)�(zhuǎn)換成線性的PCM碼Sl(k),然后與預(yù)測信號Se(k)相減�(chǎn)生差分信號d(k),再對差值信號�(jìn)行自適應(yīng)量化,�(chǎn)�2�5比特ADPCM碼I(k)。一方面將I(k)送至解碼�;另一方面逆自適應(yīng)量化器利用I(k)�(chǎn)生量化差分信號dq(k)。預(yù)測信號Se(k)和量化差分信號dq(k)相加�(chǎn)生本地重�(gòu)信號Sr(k)。自適應(yīng)�(yù)測器是由二階極點(diǎn)和六階零�(diǎn)組成的濾波器,根據(jù)重構(gòu)信號Sr(k)和量化差分信號dq(k)�(chǎn)生輸入信號的�(yù)測信號Se(k)。量化器比例因子自適�(yīng)單元根據(jù)輸入信號的特性計算量化器比例因子y(k),用來控制量化器和逆量化器,以獲得自適應(yīng)功能。量化器比例因子由快速因子和慢速因子兩部分,以及速度控制因子al(k)對這兩部分的加�(quán)組成。速度比例因子al(k)的計算由自適�(yīng)速度控制單元與音�(diào)和傳送檢測器單元完成�
G.726語音解碼器的解碼過程實際上已�(jīng)包含在編碼器�,只是多了輸出PCM格式�(zhuǎn)換單元和同步串行編碼�(diào)整單元。輸出PCM格式�(zhuǎn)換是將線性PCM碼轉(zhuǎn)換為A律或μ律PCM�;同步串行編碼�(diào)整是為了防止多級傳輸、轉(zhuǎn)換過程中的誤差�
�(shè)計的編解碼器是在語音記錄系統(tǒng)中實�(xiàn)G.726建議的速率�32kbps的ADPCM算法,根據(jù)實際情況對算法�(jìn)行了一些簡化和改�(jìn)�
具體簡化如下:(1)由于此系�(tǒng)中編解碼器的輸入信號是線性PCM�,因此PCM碼轉(zhuǎn)換模塊可以省��(2)這個算法是用在單純的語音存儲中,可不�(jìn)行單�/過渡音檢��(3)對量化器比例因子y(k)的更新�(jìn)行簡化。y(k)的更新計算為:
y(k)=al(k)yu(k-1)+[1-al(k)]yl(k-1) (1)
一般情況下,只有語音信號�,al(k)是趨�1�;�(dāng)輸入為平�(wěn)信號�,al(k)的值則�0�1之間。對語音存儲系統(tǒng),在輸入只有語音的情況下可以粗略地�(rèn)為al(k)的值近似為1,從而將計算得到的快速比例因子yu(k)直接作為新的比例因子y(k),即y(k)=yu(k-1),降低了算法的�(fù)雜度�
利用MATLAB/Simulink和DSP Builder工具�(jìn)行基于FPGA的DSP�(shè)計需要�(jìn)行一系列的仿真。在Simulink中設(shè)計的模型首先要在Simulink中仿�,不僅是驗證模型的正確�,而且因為用于ModelSim仿真的TestBench文件中的輸入信號激勵是由SignalCompiler根據(jù)Simulink的仿真結(jié)果產(chǎn)�,并且只有仿真后利用SignalCompiler�(zhuǎn)換產(chǎn)生的VEC文件才有�。在Simulink中完成仿真驗證后,使用SignalCompiler將模型�(jìn)行設(shè)計轉(zhuǎn)��
對于�(shè)計轉(zhuǎn)換后�(chǎn)生的VHDL文件,必須�(jìn)行RTL級仿真。因為Simulink中模型仿真是算法級的,而生成的VHDL描述是RTL級的,兩者描述的情況可能不完全符�,因此需要對生成的RTL級VHDL代碼�(jìn)行功能仿�。仿真可通過在ModelSim中運(yùn)行轉(zhuǎn)換過程所生成的Tcl腳本文件??梢岳棉D(zhuǎn)換過�
生成的VEC文件,在Quartus II軟件中�(jìn)行時序仿�。本�(shè)計對上述建模的語音編碼器完成了仿�,Simulink的仿真結(jié)果與ModelSim的仿真結(jié)果基本一�,表明兩者描述相符合;Quartus II的時序仿真結(jié)果表明所�(shè)計的語音編碼器達(dá)到了�(yù)期的�(jié)��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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