پياده سازی بلادرنگ کدک صحبت استاندارد G.728 بر روی پردازنده TMS320C5402 

پايان نامه کارشناسی ارشد مخابرات سيستم

چکيده    

کدک صحبت استاندارد G.728 ، يک کدک کم تاخير است که صحبت با کيفيت عالی را در نرخ بيت 16 kbps ارائه می دهد و برای شبکه های تلفن ماهواره ای و اينترنت و موبايل که به تاخير زياد حساس هستند ، مناسب است. در اين رساله به پياده سازی بلادرنگ اينکدر و ديکدر  G.728 بصورت دوطرفه کامل ( Full Duplex ) بر روی پردازنده TMS320C5402 می پردازيم .

روشی ترکيبی برای برنامه نويسی TMS ارائه می شود که در آن  زمان وپيچيدگی برنامه نويسی نسبت به برنامه نويسی دستی به 30%  کاهش می يابد . در اين روش پس از برنامه نويسی           و  شبيه سازی مميزثابت الگوريتم کدک به زبان C ، با استفاده از نرم افزار                                ( Code Composer Studio ) CCS ، برنامه به زبان اسمبلی ترجمه شده و بهينه سازی دستی در کل کد اسمبلی صورت می گيرد . سپس بعضی از توابع مهم برنامه از نظر MIPS ، بصورت دستی به زبان اسمبلی بازنويسی می شوند تا برنامه بصورت بلادرنگ قابل اجرا گردد . در پايان                  نتايج اين پياده سازی ارائه می شود .

کلمات کليدی

کدينگ و فشرده سازی صحبت ، پياده سازی بلادرنگ ، DSP ، TMS320C5402 ، برد DSK

فهرست

- مقدمه                                                                                     4

فصل 1 : بررسی و مدل سازی سيگنال صحبت                                           

        1-1- معرفی سيگنال صحبت                                                    6

        1-2- مدل سازی پيشگويی خطی                                             10

                1-2-1- پنجره کردن سيگنال صحبت                                   11

                1-2-2- پيش تاکيد سيگنال صحبت                                    13

                1-2-3- تخمين پارامترهای                                                       14

فصل 2 : روش ها و استانداردهای کدينگ صحبت

        2-1- مقدمه                                                                         15

        2-2- روش های کدينگ                                                           19

                2-2-1- کدرهای شکل موج                                              21

                2-2-2- کدرهای صوتی                                                    22             2-2-3- کدرهای مختلط                                                                                            24

                الف- کدرهای مختلط حوزه فرکانس                                   27

                ب- کدرهای مختلط حوزه زمان                                          29

فصل 3 : کدر کم تاخير LD-CELP                                              

        3-1- مقدمه                                                                               34

        3-2- بررسی کدرکم تاخير LD-CELP                                          36

                3-2-1- LPC معکوس مرتبه بالا                                                39

                3-2-2- فيلتر وزنی شنيداری                                            42

                3-2-3- ساختار کتاب کد                                                  42

                3-2-3-1- جستجوی کتاب کد                                           43

                3-2-4- شبه ديکدر                                                         45

                3-2-5- پست فيلتر                                                                46

فصل 4 : شبيه سازی مميزثابت الگوريتم به زبان C                                      

        4-1- مقدمه                                                                           49

        4-2- ويژگی های برنامه نويسی مميزثابت                                    50

        4-3- ساده سازی محاسبات الگوريتم                                         53

                4-3-1- تطبيق دهنده بهره                                                        54

                4-3-2- محاسبه لگاريتم معکوس                                                58

        4-4- روندنمای برنامه                                                             59

                4-4-1- اينکدر                                                               63

                4-4-2- ديکدر                                                                        69

فصل 5 : پياده سازی الگوريتم برروی DSP                 

        5-1- مقدمه                                                                          74

        5-2- مروری بر پياده سازی بلادرنگ                                            75

        5-3- چيپ های DSP                                                             76 

                5-3-1- DSP های مميزثابت                                              77

                5-3-2- مروری بر DSP های خانواده TMS320                       78

                5-3-2-1- معرفی سری TMS320C54x                                79

        5-4- توسعه برنامه بلادرنگ                                                      81

        5-5- اجرای برنامه روی برد توسعه گر C5402 DSK                                82

                5-5-1- بکارگيری ابزارهای توسعه نرم افزار                          84

                5-5-2- استفاده از نرم افزارCCS                                        86

                5-5-3- نتايج پياده سازی                                                94

        5-6- نتيجه گيری و پيشنهاد                                                    97

- ضمائم 

   - ضميمه (الف) : ديسکت برنامه های شبيه سازی مميز ثابت به زبان C و 

                          پياده سازی کدک به زبان اسمبلی                                                                                                    - ضميمه (ب) : مقايسه برنامه نويسی C و اسمبلی                                    98

- مراجع             

                                                                                                 103