吳學(xué)先 王志強(qiáng)
摘要:近年來(lái),隨著現(xiàn)代信息化社會(huì)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)通信技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,尤其是隨著手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)在人們?nèi)粘I钪械钠占埃谷藗兊纳罡请x不了數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用,而其中信息數(shù)據(jù)的傳輸更是占據(jù)著重要地位。同時(shí),語(yǔ)音信號(hào)的處理與傳遞對(duì)數(shù)據(jù)通信的發(fā)展具有重要作用,語(yǔ)音信號(hào)的處理時(shí)數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展的基本保障。所以,在數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展中,必須積極的采取措施保證語(yǔ)音信號(hào)處理的有序進(jìn)行,滿足數(shù)字信號(hào)處理器的要求,更好的促進(jìn)數(shù)據(jù)通信的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)通信;語(yǔ)音信號(hào);處理對(duì)策
20世紀(jì)60年代以來(lái),計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展,有效的促進(jìn)了我國(guó)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,尤其是,在過(guò)去的幾十年時(shí)間里,數(shù)據(jù)通信語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)在通信領(lǐng)域中已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。其中,在數(shù)據(jù)通信中數(shù)字信號(hào)處理具有運(yùn)算速度快的特點(diǎn),能夠有效的保證對(duì)語(yǔ)音信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。此外,由于數(shù)字信號(hào)處理往往是借助于芯片結(jié)構(gòu)的指令對(duì)軟件進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,所以在實(shí)際的使用過(guò)程中非常簡(jiǎn)便,不需要修改操作平臺(tái),只更改軟件就能改進(jìn)系統(tǒng)原有的功能,因而這種技術(shù)在數(shù)據(jù)通信中的運(yùn)用具有更好的靈活性,極大的促進(jìn)了無(wú)線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用和發(fā)展。
一、數(shù)字信號(hào)處理器
數(shù)字信號(hào)處理器是數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)闹匾M成部分,主要存在于相應(yīng)的控制卡中。在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中,控制卡首先在數(shù)據(jù)信號(hào)的基礎(chǔ)建立多樣化的數(shù)據(jù)庫(kù),然后將庫(kù)存資源分類的下載到相關(guān)模塊,這樣為后續(xù)的使用打下了一定的基礎(chǔ),更好的方便數(shù)字信號(hào)的傳輸與存儲(chǔ),還能夠?yàn)槎鄶?shù)接口提供更加豐富多樣的應(yīng)用資源,例如:語(yǔ)言壓縮、子速率復(fù)用、速率適配等。此外,控制卡在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用能夠補(bǔ)充多層級(jí)別的處理能力,實(shí)現(xiàn)多個(gè)有效連接,然后通過(guò)在槽位合理的配置過(guò)程有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的識(shí)別與處理。
二、語(yǔ)音識(shí)別模塊
語(yǔ)音識(shí)別模塊主要作用就是對(duì)用戶命令進(jìn)行有效的識(shí)別。只有有效實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別功能,才能更好實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)的傳遞和處理。其中,系統(tǒng)最初是處于語(yǔ)音識(shí)別狀態(tài)的,一旦接收到語(yǔ)音信號(hào),則會(huì)先判斷近端語(yǔ)音數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度,,避免出現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別功能失效的狀況,在確保語(yǔ)音識(shí)別能夠有效運(yùn)行后,會(huì)進(jìn)一步的對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行增強(qiáng)處理。此外,對(duì)于信號(hào)過(guò)大的語(yǔ)音信號(hào),系統(tǒng)仍舊可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的識(shí)別,但可能會(huì)存在一定的延時(shí),針對(duì)這種情況,可以采用濾波器做高通濾波,這樣就能很好將300Hz以下的噪聲成分進(jìn)行濾除,排除了噪音的影響就保證了語(yǔ)音識(shí)別功能的有序進(jìn)行。此外,對(duì)濾波后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理能夠有效的提高語(yǔ)音信號(hào)的高頻分量,通過(guò)高頻分量對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行語(yǔ)音和噪聲的判斷,可以更好的辨別語(yǔ)音信號(hào)和噪聲,然后通過(guò)時(shí)域向頻域的轉(zhuǎn)換,將信號(hào)變換至頻域計(jì)算相應(yīng)的功率譜,這樣就可以滿足語(yǔ)音識(shí)別的要求,更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信中的語(yǔ)音識(shí)別,為語(yǔ)音信號(hào)傳輸打下了基礎(chǔ)。
三、語(yǔ)音編碼模塊
語(yǔ)音編碼模塊對(duì)于信號(hào)的處理是非常重要的,是語(yǔ)音數(shù)據(jù)順利傳輸?shù)挠行ПWC,而語(yǔ)音編碼所采用的處理器主要是基于線性預(yù)測(cè)分析合成技術(shù),類似于多脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)聲碼器,而這類編碼器對(duì)于語(yǔ)音輸入信號(hào)的基本要求就是:確保通信線路上的模擬信必須要先經(jīng)過(guò)話路寬濾波處理,然后在保證采樣率不變的情況下進(jìn)行采樣處理,進(jìn)一步將信號(hào)量化成線性數(shù)字信號(hào),往編碼器中進(jìn)行傳輸。在實(shí)際編碼過(guò)程中,直流分量的去處也是保證語(yǔ)音傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ),通過(guò)高通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,并將其分成128樣點(diǎn)的兩部分,這樣可以有效確保信號(hào)的估算,分成兩部分的信號(hào)還需要進(jìn)一步分割,最后每幀信號(hào)主要分成四個(gè)子幀,再利用開(kāi)環(huán)基音值,對(duì)每一個(gè)子幀進(jìn)行計(jì)算,實(shí)時(shí)的計(jì)算出的該濾波器的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)。基于已經(jīng)得到的開(kāi)環(huán)基音值和聯(lián)合濾波器的沖激響應(yīng),對(duì)每一個(gè)子幀進(jìn)行閉環(huán)基音搜索,減去目標(biāo)矢量中基因預(yù)測(cè)器中的貢獻(xiàn),就得到相應(yīng)子幀的殘差矢量。最后,利用基音解碼及激勵(lì)脈沖解碼進(jìn)行存貯內(nèi)容的更新,實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的編碼過(guò)程,有利于語(yǔ)音信號(hào)的進(jìn)一步傳輸與解碼。
四、語(yǔ)音解碼模塊
語(yǔ)音編碼的主要作用是將輸入的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的編碼壓縮傳輸,在對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的處理過(guò)程中,同樣離不開(kāi)語(yǔ)音解碼的模塊。在實(shí)際通訊模塊中,通常為了避免發(fā)生時(shí)間沖突的現(xiàn)象,往往將解碼模塊分為兩個(gè)階段進(jìn)行,保證語(yǔ)音解碼模塊的有序進(jìn)行。最重要的是,這樣的處理方法不會(huì)對(duì)語(yǔ)音解碼結(jié)果造成任何影響。其中,編碼流首先需要被分解為各個(gè)獨(dú)立的組成部分,對(duì)各個(gè)組成部分還需要采用相應(yīng)的計(jì)算方法進(jìn)行編碼和插值,對(duì)于得到的對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并轉(zhuǎn)換成線性預(yù)測(cè)系數(shù),即為合成濾波器系數(shù)。隨后,基音和激勵(lì)脈沖的解碼也非常重要,能夠獲得與合成濾波器有關(guān)的激勵(lì)信號(hào),這時(shí)得到的激勵(lì)信號(hào)并不是最終解碼結(jié)果,還需要進(jìn)一步的濾波處理,將激勵(lì)信號(hào)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音信號(hào)后解碼過(guò)程才是基本完成。最后,解碼得到的合成語(yǔ)音信號(hào)還要借助于共振峰進(jìn)行濾波和增益控制輸出,這樣就形成最后數(shù)據(jù)通信傳輸中的語(yǔ)音信號(hào),有效的保證了語(yǔ)音信號(hào)的解碼與傳輸過(guò)程,使信號(hào)的另一端能夠?qū)崟r(shí)的獲得準(zhǔn)確的語(yǔ)音信號(hào)。
結(jié)語(yǔ):
目前,我國(guó)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成果,有效的保證了信息數(shù)據(jù)的傳輸,國(guó)家也積極的提供相應(yīng)的措施為我國(guó)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)提供了交流的平臺(tái),更好的促進(jìn)了我國(guó)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的快速發(fā)展。此外,隨著我國(guó)數(shù)字消費(fèi)類產(chǎn)品需求的大幅增長(zhǎng),數(shù)據(jù)通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏拥膹V泛,信息數(shù)據(jù)的傳輸對(duì)人們?nèi)粘I钪袝?huì)產(chǎn)生更加深刻的影響,為了更好的保證數(shù)據(jù)通信的有效傳輸,對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理的要求也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。我國(guó)需要積極的采取措施加大在語(yǔ)音信號(hào)處理的投入,保證信息數(shù)據(jù)的有效傳輸,推動(dòng)國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,從而更好的推動(dòng)我國(guó)信息化社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展。
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