專利名稱：以處理器為基礎(chǔ)的連接的壓縮-擴(kuò)展器電信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電信系統(tǒng)，並特別地涉及以使用數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)的連接的壓縮-擴(kuò)展器系統(tǒng)(Lincompex)。本發(fā)明是對(duì)頒發(fā)給J.HowardLeveque的4，271，499號(hào)美國(guó)專利的一種改進(jìn)。
自二十世紀(jì)六十年代初期以來(lái)，Lincompex系統(tǒng)已普遍為人所知?；旧?，Lincompex被用于高頻無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)以顯著地改進(jìn)其質(zhì)量與穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，接近電纜與衛(wèi)星系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。Lincompex的基本原理如下。進(jìn)入的語(yǔ)言信號(hào)被分成語(yǔ)言與控制通路。在控制通路中，檢測(cè)出輸入語(yǔ)言的幅級(jí)的包絡(luò)並生成一個(gè)正比于這一檢測(cè)到的幅級(jí)的信號(hào)。在語(yǔ)言通路中的一個(gè)壓縮器電路應(yīng)用來(lái)自控制通路的這一信號(hào)，根據(jù)以音節(jié)頻率測(cè)得的語(yǔ)言幅級(jí)，調(diào)整其增益，以便以大體恒定和壓縮過(guò)的振幅輸出語(yǔ)言信號(hào)。控制通路信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)信號(hào)以補(bǔ)償從伏特到分貝的轉(zhuǎn)換，而且該對(duì)數(shù)信號(hào)作用于一電壓控制的振蕩器，該振蕩器生成一個(gè)與實(shí)現(xiàn)在對(duì)應(yīng)的音節(jié)上的語(yǔ)言信號(hào)壓縮量相關(guān)的輸出頻率，然后將壓縮后的語(yǔ)言信號(hào)與控制頻率信號(hào)合并，放大后輸入到發(fā)送器。
在接收器一邊，包含語(yǔ)言與控制頻率成份的經(jīng)過(guò)解調(diào)的信號(hào)被濾波並分離到語(yǔ)言與控制信號(hào)通路?？刂菩盘?hào)頻率經(jīng)過(guò)測(cè)定后通過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)到線性網(wǎng)絡(luò)以重現(xiàn)語(yǔ)言包絡(luò)幅級(jí)信號(hào)。然后將這一信號(hào)作用于語(yǔ)言通路中的一個(gè)擴(kuò)展器電路，該電路放大壓縮后的語(yǔ)言信號(hào)成為原來(lái)的語(yǔ)言輸入信號(hào)。
從歷史上看，Lincompex系統(tǒng)具有模擬的本質(zhì)。這一模擬系統(tǒng)體積較大，價(jià)格昂貴，並由于需要大量的周期性調(diào)整而必須有無(wú)線電操作人員的支持。模擬電路本質(zhì)上很復(fù)雜，並且必須設(shè)計(jì)成能在大范圍的溫度變化和振動(dòng)下精確地工作，並且必須保持在嚴(yán)格的參數(shù)限度內(nèi)以便與其他設(shè)備兼容。
在該領(lǐng)域內(nèi)公知的還有一種在以上參考的Leveque專利中所描述的數(shù)字Lincompex系統(tǒng)，其中壓縮器的衰減功能是由數(shù)字控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字電路提供的。電壓控制的振蕩器被一個(gè)數(shù)字控制信號(hào)遞增地改變以生成一正弦形輸出控制信號(hào)?？刂茐嚎s器和頻率振蕩器電路的數(shù)字控制信號(hào)來(lái)自一表示測(cè)得的輸入語(yǔ)言信號(hào)的頻率的數(shù)字信號(hào)。
在專利號(hào)4271499中所實(shí)施的公知的數(shù)字Lincompex系統(tǒng)，在增進(jìn)S/N比，減少定標(biāo)調(diào)整以及加大工作溫度范圍方面取得超過(guò)模擬設(shè)計(jì)的顯著進(jìn)步的同時(shí)，硬連線的數(shù)字系統(tǒng)仍然需要使用各種模擬電路用于濾波，包絡(luò)檢測(cè)，控制音調(diào)生成以及信號(hào)混合，其模擬電路仍受到噪聲干擾，嚴(yán)重的能量耗散，較大的體積，以及有限的穩(wěn)定性和可靠性的不利影響。
因而增進(jìn)Lincompex通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，適應(yīng)性和可靠性便是本發(fā)明的目的之一。
減少數(shù)字Lincompex通信系統(tǒng)中的噪聲生成和能量耗散也是本發(fā)明的另一個(gè)目的。
本發(fā)明的這兩個(gè)和其它目的是以提供一種以處理器為基礎(chǔ)的電信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中壓縮器與擴(kuò)展器功能是在可編程數(shù)字信號(hào)處理器上完成的，包括模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于將模擬的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成供數(shù)字信號(hào)壓縮器裝置壓縮的并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)處理器裝置執(zhí)行下述步驟對(duì)數(shù)字信號(hào)濾波以消除超過(guò)預(yù)定的頻率的成份，將濾波后的數(shù)字信號(hào)的相位偏移90°，在濾波后的數(shù)字信號(hào)上加上移位后的數(shù)字信號(hào)生成一個(gè)復(fù)信號(hào)，從該復(fù)信號(hào)計(jì)算音頻信號(hào)的幅值，求出計(jì)算得的幅值的時(shí)間平均值以近似地表示音頻信號(hào)的音節(jié)頻率，生成具有代表時(shí)間平均幅值的頻率的數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)，將該數(shù)字信號(hào)乘以一個(gè)與時(shí)間平均幅值具有反比關(guān)系的量生成一個(gè)壓縮的數(shù)字信號(hào)，並輸出這壓縮后的數(shù)字信號(hào)以及該數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)。這些輸出信號(hào)作用在一個(gè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換裝置，把壓縮的數(shù)字信號(hào)與數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)供傳送介質(zhì)傳送的組合的模擬信號(hào)。擴(kuò)展器功能也是由數(shù)字信號(hào)處理器裝置完成的，它執(zhí)行的步驟如下將一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置響應(yīng)一個(gè)輸入的包含數(shù)據(jù)的調(diào)制后的擴(kuò)展器控制成份的經(jīng)過(guò)壓縮的模擬信號(hào)所生成一個(gè)并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)分離為壓縮的數(shù)據(jù)成份與擴(kuò)展器控制成分，將調(diào)制后的擴(kuò)展器控制成份乘以預(yù)先確定的頻率成分以獲得一個(gè)解調(diào)后的控制成份，以解調(diào)后的控制成份為基礎(chǔ)計(jì)算出表示數(shù)據(jù)成份的壓縮因子的值，根據(jù)算得的壓縮因子計(jì)算擴(kuò)展因子。將數(shù)據(jù)成份乘以擴(kuò)展因子生成擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)信號(hào)並輸出該擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)信號(hào)。裝設(shè)了一個(gè)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器裝置將擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻模擬信號(hào)。
在以下的詳細(xì)說(shuō)明中可以明顯地看出本發(fā)明的進(jìn)一步應(yīng)用范圍。然而該詳細(xì)說(shuō)明和特殊例子在指明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解為僅供舉例說(shuō)明之用，因?yàn)樵诒景l(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對(duì)于本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員根據(jù)這一詳細(xì)說(shuō)明是顯而易見(jiàn)的。
從以下參照附圖所作的詳細(xì)說(shuō)明中本發(fā)明將得到更完整的理解，這些附圖只是為了說(shuō)明用的，因而並非本發(fā)明的界限，其中

圖1是本發(fā)明數(shù)字Lincompex硬件的一個(gè)實(shí)施例的框圖;
圖2是圖1中的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器10的示意圖。
圖3是圖1中的復(fù)式數(shù)字信號(hào)處理器20的電路示意圖。
圖4是圖1中的處理器間存儲(chǔ)器30的示意圖。
圖5是圖1中的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器40的示意圖。
圖6和圖7是分別說(shuō)明用于信號(hào)壓縮和信號(hào)擴(kuò)展的復(fù)式數(shù)字信號(hào)處理器20的操作的流程圖。
圖8是說(shuō)明圖7中的線性預(yù)測(cè)步驟E3的流程圖。
圖1示出了本發(fā)明的Lincompex通信系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的硬件框圖。模-數(shù)接口10是一個(gè)十六位音頻模-數(shù)轉(zhuǎn)換片包括一個(gè)典型的5KHz抗混淆濾波器，一個(gè)串-并行轉(zhuǎn)換器，一個(gè)時(shí)鐘頻率分頻/計(jì)數(shù)器用于以每秒11K次采樣。設(shè)置了一個(gè)復(fù)式數(shù)字信號(hào)處理器20，在一個(gè)實(shí)施例中包括兩個(gè)通用數(shù)字信號(hào)處理器片，每個(gè)裝有-16位乘法器累加器，局部存儲(chǔ)器，和內(nèi)部排序和邏輯控制。設(shè)置兩個(gè)信號(hào)處理器只是因?yàn)閱为?dú)一個(gè)處理器的處理速度太慢。設(shè)置了一個(gè)處理器間雙港口存儲(chǔ)器30允許第一信號(hào)處理器執(zhí)行程序的前一半然后將中間結(jié)果經(jīng)由處理器間存儲(chǔ)器傳送給第二片處理器。然后第二處理器執(zhí)行程序的后一半。數(shù)-模接口40是一個(gè)10位音頻數(shù)-模轉(zhuǎn)換器片包括一個(gè)典型的再顯濾波器和一個(gè)并-串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。接線器50表示一個(gè)具體的接線器，由插頭，插座，和導(dǎo)線組成，它傳遞數(shù)據(jù)和控制信號(hào)在外部環(huán)境與本系統(tǒng)之間往來(lái)。要注意的是上面描述的硬件對(duì)于執(zhí)行系統(tǒng)的壓縮與擴(kuò)展功能是完全一樣的，這些功能是由編程在處理器片上的軟件實(shí)現(xiàn)的。
圖2示出了圖1中的系統(tǒng)的模擬接口部分的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。接口10包括一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器11，兩個(gè)分接移位寄存器12用于將轉(zhuǎn)換器11的位串行輸出轉(zhuǎn)換成并行格式，一個(gè)計(jì)數(shù)器13以及一個(gè)觸發(fā)器14用于向轉(zhuǎn)換器11提供11KHz的時(shí)鐘以每秒11K個(gè)樣本的頻率采樣。向內(nèi)部時(shí)鐘18提供20MHz的主時(shí)鐘信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理器片。
圖3是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的復(fù)式數(shù)字信號(hào)處理器的示意圖，其中第一處理器21接收在數(shù)據(jù)總線AD上的來(lái)自A/D接口10的數(shù)據(jù)。處理器21執(zhí)行存儲(chǔ)在程序只讀存儲(chǔ)器23和24中的程序的前一半，並通過(guò)數(shù)據(jù)總線AD將結(jié)果傳送給處理器間存儲(chǔ)器30。第二處理器22訪問(wèn)處理器間存儲(chǔ)器從數(shù)據(jù)總線BD上接收中間結(jié)果。第二處理器22執(zhí)行存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器25與26中的程序的后一半，並經(jīng)由數(shù)據(jù)總線BD將最后結(jié)果傳送到數(shù)-模接口40。外部控制信號(hào)是從輸入C10至C17經(jīng)由控制緩沖器27輸入到處理器21的。
圖4示出了處理器間存儲(chǔ)器30的結(jié)構(gòu)。由于處理器21將數(shù)據(jù)寫入單港口RAM31而處理器22則從RAM31讀取數(shù)據(jù)，所以設(shè)置了2∶1多路器32允許每個(gè)處理器經(jīng)由地址總線AA與BA依次訪問(wèn)RAM31。數(shù)據(jù)總線AD和BD是經(jīng)由三態(tài)緩沖器33連接到存儲(chǔ)器31的，在一個(gè)時(shí)間瞬間只允許一條總線連接到RAM31以避免總線爭(zhēng)用。
圖5示出了數(shù)-模接口40的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)從第二處理器22經(jīng)由數(shù)據(jù)總線BD進(jìn)入并-串行移位寄存器41輸入到轉(zhuǎn)換器40，D/A轉(zhuǎn)換器40是由11KHz時(shí)鐘16經(jīng)線路DACCLK驅(qū)動(dòng)的。然后音頻數(shù)-模轉(zhuǎn)換器42將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成音頻模擬信號(hào)並在輸出11處輸出這一信號(hào)。
現(xiàn)在對(duì)本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的Lincompex系統(tǒng)的操作參照?qǐng)D6和7中的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。在步驟C1一個(gè)要求傳輸?shù)恼Z(yǔ)言信號(hào)經(jīng)由來(lái)自A/D接口10的數(shù)據(jù)總線AD以16位並行數(shù)字信號(hào)的形式輸入處理器21。在步驟C2，處理器21對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波使2700Hz以下的頻率成份通過(guò)並消除2800至5500Hz的所有信號(hào)成份，而在步驟C3，則消除250Hz以下的低頻噪聲成份。濾波步驟C2和C3的上限是由A/D轉(zhuǎn)換器11中的11KHzNyqwist采樣頻率確定的。在步驟C4，中間結(jié)果在數(shù)據(jù)線AD上傳送到處理器間存儲(chǔ)器30，它們被存儲(chǔ)在這里並經(jīng)由數(shù)據(jù)總線8送至處理器22。在步驟C6，經(jīng)過(guò)濾波的數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)是經(jīng)過(guò)Hilbert變形的，即語(yǔ)言頻率移位90°以生成一個(gè)復(fù)信號(hào)的同相的和相移90°的成份使在步驟C7處能夠測(cè)出語(yǔ)言包絡(luò)。步驟C7的幅值計(jì)算從語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)與虛分量計(jì)算出它的弦線幅值，以此消除語(yǔ)音載波頻率並且只留下語(yǔ)音數(shù)據(jù)的振幅包絡(luò)供進(jìn)一步處理。由于該包絡(luò)必須以近似音節(jié)的頻率采樣，所以在步驟C8計(jì)算包絡(luò)的時(shí)間平均值。在步驟C9，查倒數(shù)表確定壓縮因子，由于輸入語(yǔ)言越響，作用在語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)上的增益越小，以便提供具有大致相同振幅的壓縮信號(hào)。在步驟C5，對(duì)施加于步驟C6處的Hilbert變形的同一語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行延遲因?yàn)榭紤]到這一信號(hào)要經(jīng)過(guò)外加處理步驟C7至C9的過(guò)程。在步驟10，應(yīng)用倒數(shù)因子減小輸入的語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)。在步驟11，2800Hz以上的頻率成份被消除以避免混淆並為采樣行動(dòng)平衡信號(hào)。C12執(zhí)行對(duì)包絡(luò)的求時(shí)間平均值計(jì)算以接近語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)的音節(jié)頻率。然后在步驟13將包絡(luò)幅值轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)值為控制音調(diào)頻率移位的“伏特到分貝”要求進(jìn)行補(bǔ)償。然后在步驟C14將計(jì)算得的值進(jìn)行處理生成一個(gè)數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)，它的頻率正比于查對(duì)數(shù)表所計(jì)算得的值，從而與壓縮因子過(guò)對(duì)數(shù)關(guān)系。
最后，在步驟C15，來(lái)自步驟C11的壓縮后的數(shù)字信號(hào)和在步驟C14計(jì)算得的對(duì)應(yīng)數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)總線BD作用于D/A轉(zhuǎn)換器40，被轉(zhuǎn)換成一個(gè)模擬信號(hào)並輸入到傳輸設(shè)備。
圖7是表示本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的Lincompex接收機(jī)所執(zhí)行的操作的流程圖。在該設(shè)備的一臺(tái)接收機(jī)上所接收的一個(gè)壓縮后的模擬信號(hào)被輸入到A/D接口11產(chǎn)生一個(gè)16位并行數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)在步驟E1通過(guò)數(shù)據(jù)總線AD輸入處理器21，然后將該主語(yǔ)音頻率信號(hào)直接傳送給處理器間存儲(chǔ)器30。在步驟E2，將該數(shù)字信號(hào)濾波，只留下2800至2980Hz頻帶中的頻率成份。這一頻帶包含數(shù)字控制音調(diào)頻率。在步驟E3，所收到的數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)與一個(gè)2900Hz的正弦波混合，將該數(shù)字控制音調(diào)信號(hào)與2900Hz波的正弦與余弦分量數(shù)字地相乘生成基頻帶控制音調(diào)的復(fù)分量。這些分量經(jīng)過(guò)處理計(jì)算出它們的幅值和相位，並從此計(jì)算出一個(gè)相位增量信號(hào)，該信號(hào)正比于基頻帶控制音調(diào)的頻率。
圖8是線性預(yù)測(cè)步驟E3的詳細(xì)操作流程圖。生成的2900Hz信號(hào)在步驟E3(1)進(jìn)行Hilbert變形生成該信號(hào)的一個(gè)正弦分量，然后在步驟E3(2)將該分量乘以控制音調(diào)信號(hào)，在這一點(diǎn)上該控制音調(diào)信號(hào)被調(diào)制在一個(gè)2900Hz的載波信號(hào)上。然后將同相的和相移90°的分量在步驟E3(3)進(jìn)行低通濾波，只留下控制音調(diào)頻帶中的相移90°基頻帶控制音調(diào)位移信號(hào)。在步驟E3(4)與E3(5)對(duì)2900Hz信號(hào)的余弦分量執(zhí)行類似的操作。在步驟E3(6)，根據(jù)簡(jiǎn)單的線性預(yù)測(cè)規(guī)則將每一個(gè)復(fù)樣本與下一樣本的復(fù)共軛值相乘，如下列等式所示(Re1+jIm1)×(Re2-jIm2)＝(Re1×Re2+Im1×Im2)+j(Re2×Im1-Re1×Im2)這一乘法運(yùn)算是對(duì)4對(duì)接連而來(lái)的樣本進(jìn)行的，其中每一個(gè)積向量的角是正比于控制音調(diào)位移頻率的，因?yàn)檫@一角表示樣本到樣本之間的位移量。在步驟E3(7)，將直角坐標(biāo)積向量轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)表示，以此直接獲得其角作為相增量信號(hào)。
在步驟E4，該相增量信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)總線AD送至處理器間存儲(chǔ)器，在步驟E5與E6，將語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行濾波消除150Hz以下和2700Hz以上的頻率成份。在步驟E7，將濾波后的信號(hào)乘以一個(gè)數(shù)字自動(dòng)增益控制因子，該因子是由該信號(hào)本身濾波后的幅值確定的。這一自動(dòng)音量控制對(duì)于將壓縮信號(hào)的幅值保持在擴(kuò)展器電路的16位定點(diǎn)數(shù)范圍內(nèi)是必要的。
在步驟E8，將相增量信號(hào)進(jìn)行處理去除高頻成份使壓縮信號(hào)的擴(kuò)展能在音節(jié)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生。在步驟E9，通過(guò)查反對(duì)數(shù)表將對(duì)數(shù)相位增量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與壓縮因子成反比的線性增益因子。在步驟E10將這一數(shù)字增益因子，即擴(kuò)展因子，作用于經(jīng)過(guò)壓縮的與平衡的語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)以生成原來(lái)的語(yǔ)言幅值級(jí)。
然后將擴(kuò)展的數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)總線BD作用于D/A接口40，在此將它轉(zhuǎn)換成一個(gè)音頻語(yǔ)音信號(hào)並在輸出設(shè)備上輸出。
以上便是本發(fā)明的描述，明顯地同一發(fā)明可以有多種變化，這些變化不應(yīng)視為脫離本發(fā)明的精神與范圍，凡是對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的一切修改都應(yīng)視作在下列權(quán)利要求所包括的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種連接的壓縮器-擴(kuò)展器電信系統(tǒng)，包括一個(gè)壓縮器，包括；模-數(shù)轉(zhuǎn)換裝置用于將一個(gè)模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器裝置用于壓縮所述數(shù)字信號(hào)，所述處理器裝置執(zhí)行下述步驟；濾波所述數(shù)字信號(hào)消除高于一個(gè)預(yù)定頻率的頻率成份，將所述濾波后的數(shù)字信號(hào)的相位移動(dòng)90°，將相移后的數(shù)字信號(hào)增加到濾波后的數(shù)字信號(hào)上生成一個(gè)復(fù)信號(hào)，從所述復(fù)信號(hào)計(jì)算音頻信號(hào)的幅值，求所述幅值的時(shí)間平均值以接近所述音頻信號(hào)的音節(jié)頻率，生成一個(gè)具有代表所述時(shí)間平均幅值的頻率的數(shù)字控制音調(diào)，將所述數(shù)字信號(hào)乘以與所述時(shí)間平均幅值成反比的量以生成一個(gè)具有-壓縮因子的壓縮數(shù)字信號(hào)，濾波所述乘后的數(shù)字信號(hào)以消除超過(guò)所述預(yù)先確定的頻率的成份，以及輸出所述壓縮數(shù)字信號(hào)與所述數(shù)字控制音調(diào)；以及數(shù)-模轉(zhuǎn)換器裝置用于將所述壓縮數(shù)字信號(hào)與所述數(shù)字控制音調(diào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)合成的模擬信號(hào)供傳輸介質(zhì)傳輸；以及一個(gè)擴(kuò)展器，包括；模-數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置用于將一個(gè)包含數(shù)據(jù)與經(jīng)過(guò)調(diào)制的擴(kuò)展器控制成份的壓縮模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理器裝置用于將所述數(shù)字信號(hào)的所述壓縮數(shù)據(jù)成份進(jìn)行擴(kuò)展，所述處理裝置執(zhí)行下述步驟；將所述數(shù)字信號(hào)的所述壓縮數(shù)據(jù)成份和所述擴(kuò)展器控制成份進(jìn)行分離，將所述調(diào)制后的擴(kuò)展器控制成份乘以一個(gè)預(yù)先確定的頻率成份以求得一個(gè)解調(diào)后的控制成份，所述相乘步驟包括將接連到來(lái)的所述擴(kuò)展控制成份的樣本乘以所述預(yù)先確定的頻率成份以獲得多個(gè)復(fù)信號(hào)，將所述復(fù)信號(hào)乘以接連到來(lái)的復(fù)信號(hào)的復(fù)共軛值以獲得一個(gè)積，並且將所述積轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)表示並得到所述極坐標(biāo)積的一個(gè)角作為所述經(jīng)過(guò)解調(diào)的控制成份，以所述經(jīng)過(guò)解調(diào)的控制成份為基礎(chǔ)計(jì)算一個(gè)代表數(shù)據(jù)成份的壓縮因子的值，以所述計(jì)算得的壓縮因子為基礎(chǔ)計(jì)算一個(gè)擴(kuò)展因子，將所述數(shù)據(jù)成份乘以所述擴(kuò)展因子以生成一個(gè)經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)信號(hào)，並且輸出所述經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及數(shù)-模轉(zhuǎn)換裝置用于將所述經(jīng)過(guò)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)音頻模擬信號(hào)。
2.權(quán)利要求1中所詳述的壓縮器其中所述并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)包括一個(gè)16位并行數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.權(quán)利要求1中所詳述的壓縮器其中所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置包括用于以適當(dāng)頻率對(duì)所述音頻信號(hào)進(jìn)行采樣的裝置。
4.權(quán)利要求1中所詳述的壓縮器其中所述數(shù)字信號(hào)處理器裝置包括多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器單元和處理器間存儲(chǔ)器裝置用于允許數(shù)據(jù)在有關(guān)的處理器單元之間傳送。
5.權(quán)利要求1中所詳述的壓縮器其中所述音頻信號(hào)是一個(gè)語(yǔ)音信號(hào)。
6.一個(gè)用于連接的壓縮器-擴(kuò)展器電信系統(tǒng)的擴(kuò)展器，包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置用于將一個(gè)包含數(shù)據(jù)與經(jīng)過(guò)調(diào)制的擴(kuò)展器控制成份的壓縮模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào);數(shù)字信號(hào)處理器裝置用于擴(kuò)展所述數(shù)字信號(hào)的所述壓縮數(shù)據(jù)成份，所述處理裝置執(zhí)行下述步驟，分離所述數(shù)字信號(hào)的所述壓縮數(shù)據(jù)成份與所述擴(kuò)展器控制成份，將所述經(jīng)過(guò)調(diào)制的擴(kuò)展器控制成份乘以一個(gè)預(yù)先確定的頻率成份以獲得一個(gè)解調(diào)后的控制成份，所述相乘步驟包括將所述擴(kuò)展器控制成份的接連到來(lái)的樣本乘以所述預(yù)先確定的頻率成份以獲得多個(gè)復(fù)信號(hào)，將所述復(fù)信號(hào)乘以接連到來(lái)的一個(gè)復(fù)信號(hào)的復(fù)共軛值以獲得一個(gè)積，並且將所述積轉(zhuǎn)換成極坐標(biāo)表示並獲得所述極坐標(biāo)積的一個(gè)角作為所述經(jīng)過(guò)解調(diào)的控制成份，以所述經(jīng)過(guò)解調(diào)的控制成份為基礎(chǔ)計(jì)算一個(gè)表示數(shù)據(jù)成份的壓縮因子的值，以所述計(jì)算得的壓縮因子為基礎(chǔ)計(jì)算一個(gè)擴(kuò)展因子，將所述數(shù)據(jù)成份乘以所述擴(kuò)展因子以生成一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)，並且輸出所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào);以及數(shù)-模轉(zhuǎn)換器裝置用于將所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)音頻模擬信號(hào)。
7.權(quán)利要求6中詳述的擴(kuò)展器，其中所述壓縮數(shù)據(jù)成份表示語(yǔ)言的音節(jié)。
8.權(quán)利要求6中詳述的擴(kuò)展器，其中所述并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)包括一個(gè)16位并行數(shù)據(jù)信號(hào)。
9.權(quán)利要求6中詳述的擴(kuò)展器，其中所述模-數(shù)轉(zhuǎn)換器裝置包括用于以適當(dāng)頻率對(duì)所述壓縮模擬信號(hào)進(jìn)行采樣的裝置。
10.權(quán)利要求6中詳述的擴(kuò)展器，其中所述數(shù)字信號(hào)處理器裝置包括多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器單元和處理器間存儲(chǔ)器裝置用于允許數(shù)據(jù)在有關(guān)處理器單元之間傳送。
全文摘要
一種數(shù)字的連接的壓縮器—擴(kuò)展器電信系統(tǒng)(Lincompex)，用一臺(tái)通用數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)，其中的壓縮和擴(kuò)展功能是由編程代碼塊執(zhí)行的，輸入音頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)，此時(shí)將該數(shù)字信號(hào)輸入進(jìn)行處理。處理以后，生成的信號(hào)被傳送到一16位數(shù)—模轉(zhuǎn)換器，在該轉(zhuǎn)換器中壓縮的或擴(kuò)展的數(shù)字語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)被轉(zhuǎn)換同一個(gè)音頻模擬信號(hào)，用于在一個(gè)輸出設(shè)備上進(jìn)行傳輸或通信。
文檔編號(hào)H04B14/00GK1038732SQ8910341
公開(kāi)日1990年1月10日 申請(qǐng)日期1989年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月20日
發(fā)明者詹姆斯·霍華德·萊維斯克, 弗雷德里克·A·威廉斯, 約翰·埃爾登 申請(qǐng)人:Amaf工業(yè)集團(tuán)公司和Trw公司