基于TMS320C6713的多路CVSD語音編解碼

1、基于tms320c6713的多路cvsd語音編解碼64 kbs的a律或律的對數(shù)壓擴(kuò)pcm編碼在大容量的光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字微波系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，但因為占用較大的傳輸帶寬和具有復(fù)雜的成幀結(jié)構(gòu)。延續(xù)可變斜率增量(continuously variable slope delta，cvsd)調(diào)制以其較低的應(yīng)用難度、成本和編碼速率，較好的語音質(zhì)量廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信、等無線語音傳輸領(lǐng)域。于是不同碼制的網(wǎng)絡(luò)之間的互連對兩種碼制之間的轉(zhuǎn)換提出了更高的要求。針對近年來、技術(shù)的不斷進(jìn)展，本文提出了一種滿足此需求的設(shè)計計劃，以適應(yīng)通信技術(shù)日新月異的進(jìn)展。1 多路數(shù)據(jù)信號的收發(fā)11 mcasp(mul

2、tichannel audio serial port)mcasp在c5000系列dsp處理器基礎(chǔ)上新增強(qiáng)的一個特地用來實現(xiàn)多通道音頻應(yīng)用的通用串行端口，它包括收發(fā)兩個功能部件，二者問即可徹低同步也可各自采納徹低自立的主時鐘、位時鐘和幀同步時鐘，具備不同的數(shù)據(jù)傳輸模式和位碼流格式。支持多種數(shù)據(jù)協(xié)議：i2s，spdif，iec609581，aes3等格式碼流，支持時分復(fù)用(tdm碼流)，多達(dá)32個通道舉行收發(fā)傳輸?shù)淖珠L可以是8位12位16位120位24位32位等。12 多路數(shù)據(jù)收發(fā)的實現(xiàn)121 tdm模式本文研究的是音頻數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng)mcasp工作于tdm格式時可以用于dsp和多個及挺直相銜接。

3、數(shù)據(jù)的多路傳輸取決于每一收(發(fā))幀多達(dá)32個時隙的傳輸模式。圖1顯示了6個slot的傳輸模式。tms320c6713的多路數(shù)據(jù)輸出輸入需經(jīng)過一個數(shù)據(jù)組合和分別的時序控制單元，這一任務(wù)由一塊fpga完成，其功能是接收全部來自dsp的數(shù)據(jù)，將相同的時隙組合在一起后按照相應(yīng)的銜接設(shè)備的時序送出，同時未來自不同的設(shè)備的數(shù)據(jù)組合后以tdm的方式送入dsp，2所示。122 時鐘和幀同步通過設(shè)置dsp的收發(fā)幀同步控制寄存器可以設(shè)置tdm的詳細(xì)模式，而相應(yīng)的位時鐘、幀同步時鐘可由編程控制由外部產(chǎn)生或挺直由內(nèi)部產(chǎn)生，圖3是時鐘的相關(guān)控制關(guān)系。高頻時鐘ahclkx可由高頻時鐘控制寄存器設(shè)置為內(nèi)部產(chǎn)生或外部輸入，a

4、clkx可由時鐘控制寄存器設(shè)置為內(nèi)部產(chǎn)生或外部輸入。假如采納內(nèi)部高頻時鐘，則由auxclk經(jīng)分頻后得到，分頻數(shù)值由高頻時鐘控制寄存器的011 b打算；高頻時鐘分頻后得到位時鐘，分頻數(shù)值由時鐘控制寄存器的04 b打算。13 ad采樣和語音信號的回放tlv320aic23b是輸入輸出模擬音頻接口編，該編解碼器采納了sigma-delta技術(shù)舉行數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換，并和mcbsp挺直相連，aic23還提供了麥克風(fēng)輸入、線性輸入、線性輸出和耳機(jī)輸出4個模擬接口。tlv320aic23b的控制字可通過spi方式或者i2c方式寫入。圖4是i2c方式控制字的讀寫時序圖。設(shè)定控制寄存器的工作方式后即可利用tlv3

5、20aic23b對語音信號舉行高精度的采樣和回放。2 cvsd編解碼cvsd也叫數(shù)字檢測音節(jié)壓擴(kuò)增量調(diào)制，進(jìn)入有用階段已有十多年的歷史。數(shù)字cvsd編譯碼器中音節(jié)平滑及編譯碼器中的主積分器的轉(zhuǎn)移函數(shù)如下：音節(jié)平滑濾波器：雙積分器：譯碼器主積分器：圖5是編譯碼器的流程圖。對上述公式做z的反變換可以得到三個差分方程，根據(jù)相應(yīng)的差分方程實現(xiàn)相應(yīng)的編解碼器代碼編寫。3 pcm碼與cvsd碼的轉(zhuǎn)換pcm碼采樣頻率是8 khz，cvsd編碼的采樣頻率是16 khz，把pcm碼轉(zhuǎn)化為cvsd碼先要把pcm碼轉(zhuǎn)換成線性pcm，然后加2倍內(nèi)插以使采樣頻率從8 khz變換到16 khz，之后送入cvsd編碼器生成16 kbs的cvsd碼；cvsd碼轉(zhuǎn)化成pcm碼則是一個相反的過程，即將cvsd碼送入譯碼器即可得到線性的pcm碼，與此時的pcm碼相對應(yīng)的采樣頻率為16 khz，而不是8 khz。為使采樣頻率從16 khz變換到8 khz，需要加2倍抽取低通濾波器，把線性pcm變換成a律pcm。而濾波器可以挑選fir濾波器。4 結(jié) 語本文提出的多路音頻數(shù)據(jù)的輸入輸出設(shè)計，利用