低速率抗误码语音编码算法研究与实现

摘要

虽然低速率语音编码算法已经经历了多年的发展，但是他们仍然在语音通信系统中扮演着非常重要的角色，特别是在军事通信和保密通信等敏感通信中。工作在2.4kb/s速率的混合激励线性预测(MELP)语音编码算法是低速率语音编码算法中的热门技术，它已用于美国军方语音通信终端，并成为诸多相关语音编码算法的基础。
　　论文以MELP编码算法为基础，开发了一个多速率多模式的语音编码器。首先，深入分析和研究了MELP算法的原理，测试了其编码参数的敏感度。其次，以分析和测试结果为基础，设计并实现了对诸如线谱频率、残差谱幅度等语音参数的量化编码方法。第三，设计并实现了工作在2.4kb/s、2.0kb/s和1.6kb/s三个速率的包含五种模式的语音编码算法。最后，在TI C6000系列DSP平台上，对编码算法进行了移植和优化。
　　测试和评估结果表明，在和MELP相同的速率且不发生信道误码的情况下，本文所设计算法的合成语音质量要稍微好于MELP；当信道误码率在1％到5%之间时，本文所设计算法的合成语音质量比MELP好很多。通过对代码在TI C6000系列DSP平台的移植和优化，算法复杂度减少到了原始的10%左右，使得它可以应用于许多实时系统中。