dsp多通道扩容型数字电话设计 第3页
位线性PCM语音信号，以80个样值为单位（10ms一帧）进行编码，CS-ACELP编码器基于码激励线性预测模型参数（包括线性预测器滤波器参数、自适应码本和固定码本索引与增益，一帧信息的参数量为80bit），这些参数经编码后传输出去。解码端对接收到的编码参数进行解码，重新获得激励和合成滤波器参数并重建语音。
A. 编码原理 图9 G.729编码算法的信号流程
图9是G.729编码算法中的信号流程。包含预处理，LP分析，开环基音搜索，闭环基音搜索（自适应码本搜索），代数码本搜索（固定码本搜索），存储更新辣大块内容。
1. 预处理
预处理的任务是进行高通滤波和定标。系统函数为：
2. LP分析和量化
短时分析和综合滤波器是基于10阶线性预测(LP)滤波器。这个LP滤波器定义为：
这里 是量化的LP系数。对每一语音帧，使用具有30ms不对称窗的自相关方法，执行一次短时预测或线性预测分析。每80个样点(10ms)，计算一次加窗语音信号的自相关系数，并使用Levinson-Durbin算法把它们转换为LP系数，然后把LP系数转换到LSP域以备量化和内插。内插的量化和未量化滤波器被转变回LP滤波器系数以便对每个子帧构成合成滤波器和加权滤波器。
分析量化的结果有3类：1.当前帧LSF系数计算值和通过4阶开关MA预测器预测系数值间差值的量化索引L1，L2，L3及MA预测器位L0。2.被量化和内插的LSP系数转换回的LP滤波器A(Z)^。3.未量化而内插的LSP系数转换回的LP滤波器A(Z)。
3. 基音开环搜索
基音开环搜索的任务是计算加权语音和开环基音延迟。加权的语音信号为：
由SW(n)分段计算相关值R(k)，并按选择较小基音延迟的方法计算出自适应码书延迟的候选延迟TOP。
4. 闭环基音搜索
自适应码书参数（或基音参数）是延迟和增益。在闭环基音搜索之前，需要计算每个子帧的加权合成滤波器W(Z)/A(Z)^的冲激响应h(n)和用于自适应码书搜索的目标信号x(n)。
x(n)的计算方法是从加权信号sw(n)中减去加权合成滤波器
的零输入响应，这是对一个子帧进行的操作。
在实现基音滤波器的自适应码书方法中，对延迟小于子帧长度的情况，激励被重复。闭环基音搜索使原始语音和重建语音之间的加权均方误差最小，这可以使下面这项最大化来得到。
这里x(n)是目标信号， y k(n)是延迟为k的过去已滤波的激励(过去的激励与h(n)的卷积)。搜索范围限制在一个预选值附近，它是用于第一子帧的开环基音Top和用于第二子帧的T1。
如果最佳整数闭环延迟小于85，为确定T2和T1，必须按索最佳整数延迟附近的分数值，这项工作通过对上述归一化相关R(k)毕业论文
http://www.751com.cn/ 进行内插并搜索它的最大值来完成。进行内插使用一个FIR滤波器b12，它是基于哈明窗的正弦函数，在土11处截断，在±12(b12(12)＝0)处填充零。在过采样域3600Hz处，这个滤波器有它的截止频率(-3dB)。对于分数—2／3，—1／3，0，1／3，和2／3，要得到R(k)的内插值，可使用内插公式：
这里t=0，1，2分别对应分数0，1／3和2／3。为获得合适的内插，有必要在范围
内计算相关项R(k)。
在计算出基音的整数延迟T和分数延迟t后，通过对过去激励信号u(n)的内插，可计算出自适应码书矢量v(n)。
内插滤波器b30是基于哈明窗的正玄函数，它在±29处被截断，在±30处填充为0。
I．自适应码书延迟的码字计算：
在第一子帧里，基音延迟TI用8位编码，第二子帧的相对延迟用5位编码。分数延迟T用它的整数部分int(T)和分数部frac／3(frac=-1，0，1)来表示，基音索引P1现在被编码为：
参照T1值对基音延迟T2进行编码：
其中，tmin是从T1中推导出来的。
为了使这个编码器对随机误码有更强的鲁棒性，在第一子帧的延迟索引P1基础上要计
算奇偶校验位P0。对Pl的6个最高有效位进行异或(XOR)运算来产生奇偶校验位。在解码
端，这个奇偶校验位被重新计算，如果新计算出的值与传输的值不一致，则需要使用误差抵消方法。
II．自适应码书增益的计算：
自适应码书增益g p的计算公式：
这里x(n)是目标信号，y(n)是经过滤波的自适应码书矢量(W(Z)／A(Z)^对v(n)的零状态响应)，通过计算v(n)和h(n)的卷积可求得矢量y(n)：
5. 固定码本搜索
取一个40文的零矢量，在所找的位置上放4个单位脉冲，再乘以对应的符号，就构造了代数码书矢量c(n)：
其中n=0,…,39.
固定码书搜索是使加权输入信号语音sw(n)和加权重建语音间均方
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