低速率语音编码技术的研究

本文对低速率下的语音编码技术进行了一些初步的探讨,对于目前比较常用的代数码本激励线性预测(ACELP)算法进行了详细的分析和研究,对其算法性能进行了简单的评估,并对该技术的前景及今后的发展方向进行了简要的总结.     

一种短波通信中基于DSP的低速率语音编码技术

介绍了一种应用在短波通信中的码率为1．5Kbps低速率语音编码算法，此算法基于MELP（mixed excitation linearp rediction）混合激励线性预测语音编码算法的声码器模型，并对算法进行改进，降低复杂度和速率，在DSP芯片的硬件系统中实时运行了该算法，最后给出了算法测试仿真结果。     

基于协方差矩阵的干扰阻塞算法

 为解决干扰阻塞算法对阵列接收信号构造阻塞矩阵进行干扰抵消后,位于干扰附近的信号会受到严重衰减而无法进一步检测的问题,提出一种基于协方差矩阵的干扰阻塞算法。针对阵列接收信号的协方差矩阵构造阻塞矩阵,利用协方差矩阵的特点实现干扰阻塞算法,减弱因干扰抵消而造成的信号衰减,利于信号的进一步检测。理论分析和计算机仿真结果表明,相对于干扰阻塞算法,基于协方差矩阵的干扰阻塞算法在信号和干扰相距较近时能有效抵消干扰同时减少对目标信号的衰减。     

MPEG-4中的低速率语音编码算法

对ＩＳＯ近期将发布的ＭＰＥＧ－４中所包含的低速语音参量编码算法作了全面的介绍;详尽描述了其中各个参数的分析和合成过程,并对算法的特点进行了总结。     

低速率语音编解码专用芯片的设计

为了满足可视电话系统对高质量,低成本语音编解码器的需要,采用数字信号处理器内核（ＤＳＰＣｏｒｅ）的方法,设计了符合ＩＴＵ－ＴＧ．７２３．１建议的５．３ｋｂｉｔ／ｓ和６．３ｋｂｉｔ／ｓ双速率语音编解码器专用芯片。针对Ｇ．７２３．１算法特点,进行算法优化,如变卷积运算为加／减运算,避开求余运算等,并对需要最大运算量的情况作了模拟,保证语音编解码器在最坏情况下也能正常工作。根据专用芯片的结构,设计了编解码器的流程和接口模块,用较少的运算量和较小的存储空间,实时实现了Ｇ．７２３．１建议及其附录Ａ的全部功能和选项,并通过了全套测试序列的检验,而且留出足够多的资源实现自适应回声抵消、调制解调等其它功能。     

低速率语音编码LPC参数的多级VQ设计

针对LPC参数量化过程的多级VQ码书设计中顺序与迭代顺序设计算法收敛速度较慢这一缺点,提出了一种新的顽健多级VQ的联合码书设计方案。实验表明,该多级VQ的联合码书设计方案应用于线谱对参数的量化时,可提供透明质量的合成语音。相比顺序设计算法不仅加快了收敛速度,而且改善了VQ的性能测度。     

基于ARM的低速率语音编码的研究与设计

随着移动通信系统的广泛应用,低速率语音编码也获得了极大的发展。本文研究了一种基于连续正弦波形（CSW—Continuous Sinusoidal Waveform）的低速率语音编码算法。该算法是一种改进的正弦谐波编码算法,鳊码速率达到2．4kb／s以下。本算法采用叠加一组正弦波的方法来合成语音,这些正弦波的频率是基音频率的整数倍。并采用内核ARM920T（mpu是Samsung公司的S3C241O）对语音编码信号进行处理。     

低速率CS-ACELP语音编码算法研究及实现

介绍了8kb／s Cs-ACELP语音编码算法的基本原理，即采用LSP参数量化和代数结构的固定码书，同时对增益的量化使用共轭结构；对该算法进行了仿真实现。结果表明，CS-ACELP是一种高质量的语音编码算法。     

低速率语音编码LPC参数多级矢量量化的有效搜索

提出了一种LPC参数的M-L树形搜索多级矢量量化方案,其谱失真小于或接近1 dB,计算复杂度低,存储量小.计算机模拟表明,采用该方案对线谱对(LSPs)参数进行矢量量化,可提供透明质量的合成语音.     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出了一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatible punctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%-30%,语音合成质量明显提高。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatiblepunctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%~30%,语音合成质量明显提高。     

FS-1016 CELP语音编码的算法仿真

FS-1016 CELP是一种典型的低速语音编码标准,在保密电话等各种通信业务中有着广泛的应用前景。文章首先介绍了FS-1016 CELP语音编码的算法,然后通过录制一段男声语音,并取语音的前2帧数据为例,用MATLAB 7.0和Borland C Builder 6对CELP算法进行了仿真。仿真结果表明,该算法在较低码率下可获得较高的合成语音。     

极低速率语音编码中LSP参数的高效量化算法

为在极低速率下实现高质量的语音编码,提出了一种新的有效的线谱对(LSP)参数量化算法——P-RS-MSMQ算法。此算法以多帧联合矩阵量化作为基本框架,引入了基于超级帧模式的均值去除和帧间预测策略、矩阵分裂和子矩阵多级量化策略;同时提出了基于语音帧短时谱能量的帧内加权和基于超级帧中各子帧重要性的帧间加权策略等。实验表明:此算法能够在700b/s的速率下获得接近透明量化的性能;即使在300～400b/s的极低速率下也具有较高质量的量化效果。因此该算法的实现对极低速率语音编码算法的研究具有重要的意义。     

用于语音识别的鲁棒自适应麦克风阵列算法

对现实环境中存在的混响以及非平稳干扰语音信源等因素导致的算法性能下降,提出了一种用于语音识别的鲁棒旁瓣对消算法。讨论了旁瓣对消算法在自适应麦克风阵列中的应用,分析了算法在不同的混响条件下、不同的干扰源的噪声抑制能力。该算法通过分帧处理将输入信号划分为一系列短时平稳的信号片段。根据当前帧的信噪比决定自适应滤波器的权系数更新方式。采用一定的范数约束来限制自适应滤波器权系数的误调整。实验结果表明该麦克风阵列在混响的现实环境中能够有效抑制平稳噪声源和交叠谈话背景干扰,提高了语音识别器的抗噪性能。     

一种基于G.729语音编码的改进算法

共轭代数码本激励线性预测（CS，ACELP）语音编码算法在8kb／s速率上获得了比较理想的质量，是以10ms为一短时语音帧作为处理对象．基于CS．ACELP语音编码算法，以20ms为一语音帧，在编码器中引入脉冲散布技术，提出了一种使码速降低至4kb／s的散布脉冲代数码本激励线性预测（PD—ACELP）编码算法．经仿真实验及主观听觉测试表明，这种算法的合成语音质量还是比较令人满意的．     

3.35 kb/s低速率语音编码算法

为了解决码本激励线性预测(CELP)算法在4kb/s以下质量难以提高的问题,在编码器和解码器中分别引入了不同的脉冲散布技术以达到利用较少比特提供高质量激励的目的.结合固定码本基音增强和脉冲散布技术的特点,根据理想代数码本脉冲在子帧中各位置的概率分布规律,提出了新的非均匀结构代数码本,明显地提高了代数码本的效率.同时引入了基音预加重技术以提高自适应码本的搜索精度.经主观听音和计算机模拟测试,表明最后形成的3.35kb/s多重脉冲散布非均匀代数码本激励线性预测(MPD-USACELP)语音编码算法的质量达到了北美IS-54标准8kb/s算法的水平.     

基于CELP的语音编解码系统及其DSP实现

为了解决传统的语音编码使用波形编码或者参数编码方法时存在的编码速率较高,语音合成的自然度不高等不足,研究了以码激励线性预测(CELP)为基础的混合编码方法;探讨了CELP的算法原理及其关键技术,特别是对其中的码本搜索算法进行了改进,减小了算法的复杂度,提高了运行速度,并在TI公司的TMS320VC5410开发套件上得到了实时实现.实验结果表明,该算法在编码速率为8kbit/s时有较好的语音回放效果.     

变码率增强型双带激励LPC低速语音编码算法

基于对语音信号的分析，借鉴频率分带技术和码激励线性预测编码中传输残差信号可提高合成语音鲁棒性的思想，建立了双带激励模型，同时对基音检测、矢量量化、语音合成等环节加以改进，提出了最高码率为2400bit／s，最低码率为80bit／s的变码率增强型双带激励LPC(Linear Predictive Coding)低速语音编码算法。仿真结果表明：该算法在有效降低平均码率的前提下能保证较高的合成语音质量。     

宽带OFDM的窄带干扰消除器

短波宽带OFDM系统极易受到拥挤频段上的窄带干扰。基于Nillsson的宽带OFDM系统,设计了衰落信道低信噪比条件下的窄带干扰消除器。分析了低信噪比时门限的选取和噪声功率的估计问题,提出了自适应门限干扰消除器和部分子带消除器。仿真表明,多径低信噪比条件下,提出的自适应门限干扰消除器能有效抑制窄带干扰,部分子带消除器对窄带干扰消除性能更好。