[发明专利]一种软件无线电多制式语音编解码器

权利要求书

1.一种软件无线电多制式语音编解码器，其特征在于：硬件采用嵌入式系统平台，包含编码模块与解码模块，通过主进程、音频进程和编解码算法进程组成的应用进程实现CVSD、G.729、MELP多种语音的编解码处理；所述主进程为用户提供通信端口，协调音频进程和编解码算法进程之间的工作，以及配置参数的输入；所述音频进程用于提供音量调节、MIC和线性输入通道切换以及录音接口和放音接口的处理；所述编解码算法进程提供有多种算法，实现编码和解码处理，以及配置参数的使用和获取音频进程的接口。

2.根据权利要求1所述的软件无线电多制式语音编解码器，其特征在于：所述本发明的编码和解码步骤相反，其中进行编码处理时包括如下步骤：

S1：主进程设置输入配置参数，形成编解码算法进程的工作参数；

S2：音频进程中的可调增益放大器接收采集的音频数据，进行放大处理后，发送给音频进程的ADC模块；

S3：音频进程的ADC模块将音频数据经模数转换后，通过环形缓冲区传输给编解码算法进程的编码模块；

S4：编解码算法进程的编码模块根据制式选择对应的算法决策进行编码处理；

S5：编解码算法进程的编码模块最后将对应的编码码流通过网口输出到其他设备。

3.根据权利要求1所述的软件无线电多制式语音编解码器，其特征在于：所述编解码算法进程提供有CVSD编码算法，所述CVSD编码算法在编码时，通过不断改变量阶δ大小来跟踪信号的变化以减小颗粒噪声与斜率过载失真，量阶调整δ是基于过去的3个或4个样值输出；

1)当f(n)g(n)时，比较器输出e(n)0，则数字编码y(n)＝1，积分器输出g(n)＝g(n-1)+δ

2)当f(n)＝g(n)时，比较器输出e(n)0，则数字编码y(n)＝0，积分器输出

g(n)＝g(n-1)-δ。

4.根据权利要求1所述的软件无线电多制式语音编解码器，其特征在于：所述编解码算法进程提供有CVSD解码算法，所述CVSD解码算法在译码时，译码是对接收到的数字编码y(n)进行判断，每收到一个“1”码就使积分器输出上升一个值，每收到一个“0”码就使积分器输出下降一个值，连续收到“1”码就使输出一直上升，反之连续收到“0”码就使输出一直下降，从而恢复输入信号；

1)当y(n)＝1时，积分器输出g(n)＝g(n-1)+δ

2)当y(n)＝0时，积分器输出g(n)＝g(n-1)-δ。

5.根据权利要求1所述的软件无线电多制式语音编解码器，其特征在于：所述编解码算法进程提供有G.729编码算法，所述G.729编码算法在编码时，输入信号先经过高通滤波预处理，每10ms帧作一次LP分析，计算LP滤波器系数，并将这些系数转换为线谱对，线谱对定义为LSP，激励信号用A-B-S方法搜索，以原始语音与合成语音的误差感觉加权最小为测度进行搜索，而感觉加权滤波器用未量化的LP系数构造而成；每个子帧确定一次激励参数，量化的和未量化的LP滤波系数用于第2子帧，而在第1子帧使用内插的LP系数，根据感觉加权语音信号每10ms帧估计一次开环基音时延；每个子帧都重复进行：①目标信号是由通过加权合成滤波器滤过的LP残差计算得到的；②计算加权合成滤波器的脉冲响应；③用目标信号和脉冲响应搜索开环基音时延附近的值作闭环基音分析；④从目标信号中减去自适应码书的贡献，新的目标信号用于固定码书搜索寻找最佳激励；⑤最后，用确定的激励信号修改滤波器。

6.根据权利要求1所述的软件无线电多制式语音编解码器，其特征在于：所述编解码算法进程提供有G.729编码算法，所述G.729编码算法在解码时，先从接收码流中提取参数编号，解码这些编号得到10ms语音帧对应的编码参数，这些参数是LSP参数、两个分数基音时延、两个固定码矢量与两组自适应和固定码字增益，每子帧LSP参数被内插并转换为LPC滤波系数，然后每5ms子帧按下面步骤进行处理：①自适应码字和固定码字分别乘以各自的增益并相加构成激励；②激励LPC综合滤波器重构语音；③重构语音信号经过后置处理，包括长时后置滤波、短时综合滤波和高通滤波。