基于数字对讲机的MELP声码器算法研究与实现

摘要

在通信系统全面数字化的趋势下,模拟对讲机也加速了向数字对讲机过渡的进程。专网通信领域内数字对讲机正以其强劲的优势逐步取代模拟对讲机。各个国际领先的数字对讲厂商也加入了数字对讲机的研究,共同推进数字对讲机的发展。而与此同时,语音作为任何一个通信系统中的主导业务之一,语音编码技术也成为了各个通信系统的核心技术之一。在数字对讲机中,声码器算法的设计和研究也是其核心部分。
　　 本文基于DPMR和DMR标准,将MELP声码器算法应用于数字对讲机中,对MELP声码器的设计与实现进行了研究。首先,分析了数字对讲机的发展状况,对数字对讲机的主流标准协议进行了简单的介绍。同时对语音编码进行了基本的介绍。其次,对MELP声码器算法的分析基础进行了详细的讨论,在语音数字模型的基础上,详细研究了线性预测分析。同时研究了本算法中的LP参数的求解方法,并详细推导了求LSF参数的转化算法。最后,完成了MELP声码器算法的设计与实现。对MELP算法进行了详尽的分析研究,建立MATLAB算法仿真模型分析示例语音。用标准C语言程序编程实现本算法,且用主观语音质量PESQ测试合成语音的客观MOS得分,并给出了优化算法的方法。最后在算法的基础上设计了一种基于DMR标准协议的改进算法,通过验证,改进算法方案可行。