国产91免费_国产精品电影一区_日本s色大片在线观看_中文在线免费看视频

您現(xiàn)在的位置： 通信界 >> 通信終端 >> 技術(shù)正文  
 
基于客戶端DSP的數(shù)字電話系統(tǒng)
[ 通信界 / 汪安民 陳明欣 / www.6611o.com / 2006/8/9 22:56:36 ]
 

汪安民 陳明欣 　

引 言

　　目前，模擬電話機(jī)產(chǎn)品占據(jù)電話終端的主導(dǎo)地位，但模擬電話只能傳輸語音信號；而數(shù)字電話具有高保密、可存儲、信號質(zhì)量好等優(yōu)點。 
模擬電話機(jī)向數(shù)字電話機(jī)的過渡是電話終端發(fā)展的必然。本文研制出以美國TI公司的客戶端數(shù)字信號處理器(DSP)為核心的數(shù)字電話系統(tǒng)，配置音頻AD和DA以及電話線側(cè)信號處理芯片，實現(xiàn)對語音信號的采集和輸出、調(diào)制和解調(diào)、處理和存儲等功能。語音信號的處理包括回音相消、自動增益調(diào)整(AGC)、自動功率調(diào)整(APC)以及數(shù)字濾波等功能。該系統(tǒng)具有數(shù)字化、小型化和價格低的特點，可以應(yīng)用于各種保密場合、強(qiáng)噪聲現(xiàn)場通信以及各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　1 客戶端處理芯片

　　系統(tǒng)的客戶端處理采用TMS320C54CST和SI3016芯片實現(xiàn)。TMS320C54CST是美國TI公司最近推出的一款客戶端數(shù)字信號處理芯片，完全兼容TI公司的C54系列DSP。C54CST內(nèi)部具有DSP芯片通用的緩沖串口、HPI接口、定時器等片內(nèi)外設(shè)，還具有和客戶端相關(guān)的直接訪問設(shè)備(DAA)單元。DAA實際上是一個電話終端數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。該模塊提供一個可編程的接口電路，該接口電路可以直接與全球的電話線連接。DAA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。



　　DAA由兩部分組成：一是DSP片內(nèi)設(shè)備，另一個是與其匹配的片外設(shè)備。DAA的片內(nèi)設(shè)備是集成在DSP內(nèi)部的SI3021模塊。該模塊和Silicon公司的SI3021芯片的功能完全相同。DSP同SI3021模塊之間通過緩沖串口2進(jìn)行通信；DSP提供時鐘信號到SI3021模塊。為了與電話時鐘兼容，該時鐘信號只能是58.9824MHz或者117.9648 MHz。SI3021模塊對此時鐘進(jìn)行分頻，得到串口通信的位同步時鐘和幀同步時鐘，再將這些時鐘信號返回到DSP。DSP為被動接收方。用戶惟一可以直接控制SI3021模塊的是DAA的復(fù)位信號。該信號可以隨時復(fù)位SI3021模塊，如圖1中的DAARESET。DAARESET不是一個實際的引腳，而是DSP內(nèi)部寄存器中的一位，只能通過軟件來復(fù)位SI3021模塊。

　　DAA的片外設(shè)備選擇Silicon公司的SI3016芯片。SI3016和DSP之間只有一根信號線通過匹配阻容連接。SI3016的內(nèi)部寄存器全部直接映射到DSP內(nèi)部。通過對DSP內(nèi)部寄存器的讀寫控制，DAA片內(nèi)設(shè)備SI3021自動將這些寄存器的值寫入SI3016或者從SI3016中讀出。SI3016和電話線側(cè)的連接如圖2所示。



　　圖2中，右下方的RING和TIP是兩根電話線，通過4個二極管組成的無級性電壓變換，最后通過三極管連接到SI3016的DC1引腳，提供電源到SI3016。但待機(jī)時，為了降低整機(jī)的功耗，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，SI3016通過CIB引腳從DSP，取電，摘機(jī)時，DSP控制寄存器將SI3016的QB引腳置高，打開三極管，此時SI3016將從兩根電話線上取電。這是因為，待機(jī)時需要的電壓只要1V左右就可以了，而摘機(jī)后的電壓需要6V左右。SI3016的RNG1和RNG2引腳用于檢測振鈴信號，RX和Tx引腳用于數(shù)據(jù)的收發(fā)，IGND引腳是一個虛擬的“地”，和真實的“地”使用150pF的電容隔開。

　　2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　整個系統(tǒng)由DSP、SI3016、音頻AD／DA、液晶、鍵盤以及Flash組成，硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中，DSP是核心控制單元；音頻AD用于采集話筒的模擬語音信號，轉(zhuǎn)變成數(shù)字語音信號；音頻DA將數(shù)字語音信號轉(zhuǎn)換成模擬語音信號，輸出到耳機(jī)或者音箱。音頻AD和DA的前端與后端都有放大和濾波電路。一般情況下，音頻AD和DA集成到一個芯片上。本系統(tǒng)中使用了TI公司的TLV320AIC10。




　　SI3016用于收發(fā)電話線上的信號；鍵盤用于撥號和控制；液晶顯示來電號碼、撥出電話號碼以及時間等信息；Flash保存DSP所需要的程序，供DSP上電調(diào)用；JTAG是DSP的仿真接口。DSP還提供HPI口。該接口可與計算機(jī)連接；可收發(fā)計算機(jī)的數(shù)據(jù)文件；將系統(tǒng)的功能進(jìn)一步擴(kuò)展，可輕易地實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

　　3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。軟件結(jié)構(gòu)中的初始化模塊包括系統(tǒng)的初始化、鍵盤監(jiān)控的初始化、液晶顯示的初始化、通信模塊的初始化。在初始化過程中，設(shè)置鍵盤掃描時間、采樣頻率、顯示狀態(tài)等。

　　監(jiān)控模塊隨時判斷各種中斷是否到達(dá)。其中包括摘機(jī)中斷、掛機(jī)中斷、振鈴中斷、鍵盤中斷、液晶顯示定時中斷等。監(jiān)控模塊程序完成查詢以上工作并調(diào)用各個相應(yīng)的處理子程序。

　　系統(tǒng)的程序流程如圖5所示。在整個程序中，掛機(jī)中斷具有最高優(yōu)先權(quán)，只要發(fā)生掛機(jī)中斷，程序都將返回到監(jiān)控狀態(tài)。尤其是在通話過程中，隨時監(jiān)測掛機(jī)中斷和對方狀態(tài)，一旦自身掛機(jī)或者對方掛機(jī)，將馬上中止通信過程。



　　系統(tǒng)上電后，總是檢測有無中斷產(chǎn)生。中斷包括摘機(jī)中斷、振鈴中斷、鍵盤中斷和顯示定時中斷。中斷產(chǎn)生，系統(tǒng)將進(jìn)入相應(yīng)的中斷處理程序。

　　4 信號處理算法

　　信號處理算法主要包括回音相消、自動增益控制、數(shù)字濾波等。

　　(1)回音相消

　　回音相消處理過程如圖6所示。回音主要是通過對不同端的信號采集，得到遠(yuǎn)端回音信號，作為回音的參考信號；而帶有回音的混合信號和參考信號進(jìn)行自適應(yīng)減法運算，從而將回音從混合信號中去除。圖中虛線框內(nèi)為回音處理算法。



　　(2)自動增益控制

　　語音在采集和傳輸過程中，由于語音源的差異、信道的衰減以及噪聲的干擾，使得信號的幅度相差較大，從而需要自動增益控制。模擬信號中一般很難實現(xiàn)自動增益，而數(shù)字電話通過對數(shù)字信號幅度的估計，調(diào)整信號增益參數(shù)，均可以保證在任何情況輸出最大幅度，達(dá)到最佳的語音質(zhì)量。

　　(3)數(shù)字濾波

　　輸入和輸出的模擬信號都經(jīng)過一個具有線性相位的FIR帶通濾波器。根據(jù)語音信號的特點，濾波器的通帶在300Hz～3kHz，阻帶衰減為-60dB。根據(jù)實際情況，濾波器的各種參數(shù)可以通過軟件調(diào)整。信號中的直流分量也可以通過預(yù)估均值去除，從而進(jìn)一步提高語音質(zhì)量。

　　結(jié)語

　　經(jīng)實際驗證，基于客戶端DSP的數(shù)字電話系統(tǒng)運行可靠，是一種比較好的數(shù)字電話的解決方案。該系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種保密場合、強(qiáng)噪聲現(xiàn)場通信以及各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

 

作者：汪安民 陳明欣　合作媒體：單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用　編輯：顧北

 

 
 
　熱點技術(shù)
普通技術(shù) “5G”，真的來了！牛在哪里？
普通技術(shù) 5G，是偽命題嗎？
普通技術(shù) 云視頻會議關(guān)鍵技術(shù)淺析
普通技術(shù) 運營商語音能力開放集中管理方案分析
普通技術(shù) 5G網(wǎng)絡(luò)商用需要“無憂”心
普通技術(shù) 面向5G應(yīng)運而生的邊緣計算
普通技術(shù) 簡析5G時代四大關(guān)鍵趨勢
普通技術(shù) 國家網(wǎng)信辦就《數(shù)據(jù)安全管理辦法》公開征求意見
普通技術(shù) 《車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規(guī)定（
普通技術(shù) 中興通訊混合云解決方案，滿足5G多元業(yè)務(wù)需求
普通技術(shù) 大規(guī)模MIMO將帶來更多無線信道，但也使無線信道易受攻擊
普通技術(shù) 蜂窩車聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究
普通技術(shù) 4G與5G融合組網(wǎng)及互操作技術(shù)研究
普通技術(shù) 5G中CU-DU架構(gòu)、設(shè)備實現(xiàn)及應(yīng)用探討
普通技術(shù) 無源光網(wǎng)絡(luò)承載5G前傳信號可行性的研究概述
普通技術(shù) 面向5G中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)承載解決方案
普通技術(shù) 數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)可靠性探討
普通技術(shù) 家庭互聯(lián)網(wǎng)終端價值研究
普通技術(shù) 鎏信科技CEO劉舟：從連接層構(gòu)建IoT云生態(tài)，聚焦CMP是關(guān)鍵
普通技術(shù) SCEF引入需求分析及部署應(yīng)用
　　版權(quán)與免責(zé)聲明： ① 凡本網(wǎng)注明“合作媒體：通信界”的所有作品，版權(quán)均屬于通信界，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：通信界”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 ② 凡本網(wǎng)注明“合作媒體：XXX（非通信界）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。 ③ 如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一月內(nèi)進(jìn)行。
通信視界
華為余承東：Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
趙隨意：媒體融合需積極求變
普通對話 苗圩：建設(shè)新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施 加快制造業(yè)數(shù)字
普通對話 華為余承東：Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
普通對話 趙隨意：媒體融合需積極求變
普通對話 韋樂平：5G給光纖、光模塊、WDM光器件帶來新機(jī)
普通對話 安筱鵬：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——通向知識分工2.0之路
普通對話 庫克：蘋果不是壟斷者
普通對話 華為何剛：挑戰(zhàn)越大，成就越大
普通對話 華為董事長梁華：盡管遇到外部壓力，5G在商業(yè)
普通對話 網(wǎng)易董事局主席丁磊：中國正在引領(lǐng)全球消費趨
普通對話 李彥宏：無人乘用車時代即將到來 智能交通前景
普通對話 中國聯(lián)通研究院院長張云勇：雙輪驅(qū)動下，工業(yè)
普通對話 “段子手”楊元慶：人工智能金句頻出，他能否
普通對話 高通任命克里斯蒂安諾·阿蒙為公司總裁
普通對話 保利威視謝曉昉：深耕視頻技術(shù) 助力在線教育
普通對話 九州云副總裁李開：幫助客戶構(gòu)建自己的云平臺
通信前瞻
楊元慶：中國制造高質(zhì)量發(fā)展的未來是智能制造
對話亞信科技CTO歐陽曄博士：甘為橋梁，攜"電
普通對話 楊元慶：中國制造高質(zhì)量發(fā)展的未來是智能制造
普通對話 對話亞信科技CTO歐陽曄博士：甘為橋梁，攜"電
普通對話 對話倪光南：“中國芯”突圍要發(fā)揮綜合優(yōu)勢
普通對話 黃宇紅：5G給運營商帶來新價值
普通對話 雷軍：小米所有OLED屏幕手機(jī)均已支持息屏顯示
普通對話 馬云：我挑戰(zhàn)失敗心服口服，他們才是雙11背后
普通對話 2018年大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范項目名單出爐 2
普通對話 陳志剛：提速又降費，中國移動的兩面精彩
普通對話 專訪華為終端何剛：第三代nova已成為爭奪全球
普通對話 中國普天陶雄強(qiáng)：物聯(lián)網(wǎng)等新經(jīng)濟(jì)是最大機(jī)遇
普通對話 人人車?yán)罱。航衲臧l(fā)力金融 拓展汽車后市場
普通對話 華為萬飚：三代出貴族，PC產(chǎn)品已走在正確道路
普通對話 共享退潮單車入冬 智享單車卻走向盈利
普通對話 Achronix發(fā)布新品單元塊 推動eFPGA升級
普通對話 金柚網(wǎng)COO邱燕：天吳系統(tǒng)2.0真正形成了社保管