基于海上VHF通信的MELP语音编译码.pdfVIP

陈晓红謦：基于海上VHF通信幻MELP语音编译磅 基于海上VHF通信的MELP语音编译码 陈晓红，唐万伟，庞福文 (大连海事大学信息工程学院) 摘要：分析目前海匕Ⅵ姬通信系统中关q--；吾{t处理存在的问题，提出将MELP(混合激励缓胜预测)声 码器运用到VHF的语音通信中，对该算法的原理、关键技术与实现作了简要探讨。 关键词：：海上vHF通信；MELP；语音编码 l引言 VHF通信是海匕通信掰段之·。有专用的海匕VHF通信；!顷i首=供海晰的船舱通信}僮拥， 同时有相应的VHF通信期僦口管理部门与船舶进行通信联络，因此，VHF通信是近距离海上 通信中最重要的手段。而在海EVHF通信系统中主要匕上{吾静百信为主，现有的语音传输系统采用 模拟调制方式，该系统技术成熟，实现简单，成本低，但是已调信号带宽较宽，通信质量和通信过 程不易控制，在紧急隋况下，遇险信号中继困难。VHF通信技术的眭E台暾嚷1所示。 表1 VHF通信技梢E MHz 工作频段 156．02弘162．025 调制速率 1200B 频道间隔 25kHz 发射功率 5W佗5W 调制方式 GMSK／FM(高斯最小频移键控调频) 传输距离 20nmile 本文标书仑—种2．4kb／s的旨音压缩技术——MEIP(混合激励线性预测)，该编码方案能将语 2．4 音信号的仔蹴速率降孵U kb／s，同时又能保{磷效甜黼百信质量。在海EVHF通信中采用 MELP语音编码，就能将原始语音詹号处理得到2．4kb／s的数字信号，这是实现全数字海匕VHF通 信系统盼—暗l；分。 2 MELP声码器 带混合激励、非周期脉冲、自适应澎曾强、脉冲整形滤波和傅氏级鲞卿部雅角渤技术，提高了台成 语音与原始语音的匹配度，实现低码率、高质量的合成语音。 中豳航海掌会通信导航审业蒌夏会2007皋掌术年会伦文寡 2．1 MELP编码原理 将输入语音i匿过—个四阶的、截止频率为60Hz的切比雪夫高通滤波器，滤除50Hz的直流工 频干扰，然后采用多料影射颠趑行清浊音判决，以提取准确的基黼；线幽负i贝0望酬封舌输入 语音信号的分析和残差信号的分析；当浊音段信号的周期隆不是很好的时，通过非周期性标志在译 码端采用与抛蜘鳓劫秘咧步隔象定的壶滞脉冲；傅氏级数晤筒桴耘足指用I吲自撤幡!J芋求出残 差谱的前十化基葡皆波的幅度；最后对各个参数进行量化与纠错编码，打包并i西过i函信系统发送出 去。MELP的编码原理如图1所示。 ——输入语 ·一发送比 图l MELP编自劭瓤里框图 2．2 MELP译码原理 h伍LP译码原哩如图2所示。译码黼酗暾抽弓投到的玛流E怫铴浏彳亍解包，按照缴IJ刚俐冽 好，然后进行译码。MELP的甬蔼}过程主戮端辫同期泽蹲与纠错i军码、增益阐冯与抑制、参数 插值、混箭舭成与滤波、线胜预汉恰成、增益白争岗正、脉冲鞫拗勘奸哈鼬邢各控制这r1部分 组成。 图2MELP译石马J翮哩框l羽 2．3 MELP语音编译码的关键技术 · 2-3．1多带混合激励 一’ 在MELP算法q书隧}i吾{手前；乓徽51煅0。500Hz、500。l 000。 000Hz、l000～2000Hz、2 3000 000 Hz、3000-4