dsp多通道扩容型数字电话设计
1．摘要：
给出了一种基于DSP技术模数兼容的多通道数字电话系统设计方案。设计中采用了DSP，低比特率语音压缩编解码，信道复用，FLASH MEMORY，DSP和调制解调器通信等技术。在通用调制解调器构成的点对点通信平台上实现了两路语音的复用，传输及交换。
2. 引言
随着数字化时代的到来，在数字通信技术高速发展的今天，通信信道的容量和信道质量是两个关键性的问题。与此同时，各种数字终端不断地涌现，给人们的生活带来了极大的方便，而模拟电话向数字电话的过渡也是一个必然的趋势。在这个背景下，本系统给出了一种利用语本文源自辣文论文网音压缩技术，采用普通的调制解调器，通过PSTN电话线路就可以实现高速，多路的，兼容模拟通话的数字电话设计方案。
在这个设计方案中，提出了一种以一个电话作为主机（以DSP56F826为内核），可挂接一个分机（以C51为内核）的双机数字电话小系统，在该系统中，用户可以在只占用一条PSTN线路的情况下，可进行基于点对点模式的两路完全独立的数字通话。该系统支持传统的分机电话和录音电话的所有功能，还可以作为实时和非实时的数据终端使用，而且可以稍加改动升级为更多路数的电话系统，具有很好的实用价值。
该小系统的总体思路如图1所示： 图1
其中，主机需要完成的任务比较重：包括用户一和用户二的语音数据的采集和编解码，两路数字话音信道的复用和交换，模拟话音通道和数字话音通道间的切换，与分机的通信以及与MODEM的通信等。而分机所要完成的任务只是完成与主机的通信和简单的键盘和显示控制。这种设计方案的特点是：能够充分的利用主机中的DSP56F826的强大的数字处理和控制的功能，而又没有使系统变得异常庞大；保留了传统电话的完整电路，能够兼容和普通电话用户之间的模拟通话；利用了模拟电话的拨号，通话和振铃电路,减轻了DSP的负担。
3. 系统硬件电路设计及关键技术3．1硬件电路综述
该系统的硬件总体框图如图2所示： 图2
硬件电路的构成大至可以分为以下几个模块：话音处理模块，电话接口模块，存储模块和基本外设模块。话音处理模块包括十辣位MCU&DSP芯片DSP56F826，16位PCM编解码芯片CS4218；电话接口模块包括信号音检测电路，模拟通道和数字通道切换电路；存储模块采用大容量FLASH；基本外设模块包括键盘和LCD显示部分。其中，话音处理模块是关键的功能模块。
该电话小系统基本的工作原理如下所述：
在送话时，话音信号经CS4218采样和量化后形成的数字话音信号通过DSP56F826的SSI口送入语音编解码模块，编码后的话音信号通过MODEM发送给通话对象；在受话方，MODEM将接收到的数字话音信号通过SCI串口传送给DSP56F826，经语音解码模块解码以后的合成数字话音信号仍然通过SSI口传送给CS4218还原。这样就完成了一路话音信号的发送与接收。当要进行两路通话或者是多路通话的时候，DSP56F826中的话路复用模块参与工作，完成多路话音信号的复用和分离的任务。另外，主机和分机之间的通信任务是通过主机里面的DSP56F826的SCI串毕业论文http://www.751com.cn/ 口和分机里面的微控制器C51的SCI串口之间的通信来实现的，主机和分机之间通过串口中断调用的方式来传递彼此间协同工作所需要的控制和状态信息。
语音信号的采集，量化和编解码，分机和主机间的通信，以及DSP和MODEM之间的通信是该系统的关键技术部分。
3．2 话音信号编解码的实现：
为了充分利用有限的存储空间，并且能够保证话音信号的实时传输，本设计采用用了低比特率语音压缩技术。它综合了波形编码和声码器的优点，在4-16kb/s的速度上得到高质量的合成语音。其中，码本激励线形预测编码（CELP）是成功的代表。在这个系统中采用了G729A作为系统编解码的标准。G729A是ITU-T组织于1996年制定的使用于PSTN的第四代语音编解码标准，该标准采用共轭结构-算术码本激励线性预测（CS-ACELP）算法，其工作速率为8Kbps，MOS分在4。0左右，达到全质语音标准。下面简述一下G729A的算法。
在编码端，输入8KHZ采样的16位线性PCM语音信号，以80个样值为单位（10ms为一帧）进行编码。CS-ACELP编码器基于码激励线性预测模型，对每一帧信号进行分析抽取CELP模型参数（包括线性预测器滤波器系数，自适应码本和固定码本索引和增益），这些参数经编码后传送出去。解码端对收到的参数进行解码，重新获得激励和合成滤波器参数并重建语音。 内容目录
1. 摘要
2. 引言
3. 系统硬件电路设计及关键技术
3．1 硬件电路综述
3．2 语音信号编解码的实现
3．3 CS4218和DSP之间的通信
3．4 DSP与C51的通信
3．5 MODEM与DSP的通信
3．6模拟电话接口电路
4. 系统软件设计
4．1 软件原理介绍
4．1．1 原始语音采集和合成语音回放
4．1．2 语音G.729算法
4．1．3 DSP与MODEM间的通信
4．1．4 通信数据缓冲方法
4．2 软件功能模块4．3
5. 结束语 1341