基于Speex技术的无线语音编/解码和传输系统设计

移动通信技术的快速发展,逐渐改变了人们的生活方式。人们对通信设备的要求逐渐趋向于操作简单、体积小巧、功能强大和携带方便。这样的需求无形中就促进了无线通信技术的快速发展。在无线通信技术的发展中,语音通信依然是最基本的也是最重要的方式。在无线语音的传输中,带宽与成本是成正比例的,而经过压缩编码的语音信号能够节约带宽,提高传输效率。因此,对语音信号进行压缩编码,在无线语音的传输中具有重要的意义。 Speex编/解码算法是近年来开发的一种基于码激励线性预测算法的开源软件。其主要设计目标是为了提供高质量和低比特率的语音编码,并且具有变比特率的特点,因此非常适合应用到无线语音传输系统中来。 本文的研究课题是设计一种无线语音传输系统,并把Speex编/解码算法应用到该系统中去。根据无线语音系统的需求,本文给出了一种设计思路及实现方案,同时根据项目的需求选择出使用的芯片:在种类众多的微控制芯片中选出STM32F103xx系列超低功耗性能优异的微控制器;选出了具有高性能、低功耗、较少的外围器件、成为当前语音处理的主流产品的音频处理芯片W681310;以及专为在433MHz ISM(工业、科研和医疗)频段工作而设计的A7102收发芯片。并根据这些芯片资料绘制出原理图与PCB图,完成了语音芯片及射频芯片的驱动程序设计。 然后介绍了Speex编/解码算法的优势,以及分析了CELP编/码算法的基本原理,重点分析了Speex的窄带及宽带子模式的编码原理。 最后,本文根据TDD双工模式的原理,设计并实现了一种基于TDD模式的无线语音传输系统,并验证了Speex编/解码算法在该系统中的可行性。