基于DSP的数字静噪设计

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随着无线通信技术的快速发展,通信设备周围的电磁环境也越来越复杂,噪声和干扰对通信设备的影响也是越来越大,因此,具有语音通信功能的无线通信电台对静噪技术的要求也是越来越高。本文在深入研究中频数字化处理技术、信噪比估计技术和语音特征提取技术的基础上,结合性价比较高的DSP芯片TMS320C6748,提出了一种基于DSP的数字静噪设计方法。本文的主要研究工作如下:(1)研究了静噪技术的背景及意义,对国内外静噪技术现状进行了分析、总结,并在载波和语音联合静噪方法的基础上,提出了一种基于信噪比和语音特征的静噪方法。(2)研究了差分驱动芯片、A/D转换器、DSP、FPGA等主要芯片的使用方法,并在此基础上,结合本课题的研究目标,完成了数字静噪电路板的硬件电路设计。(3)为了得到良好的语音信号质量,提出了一种AM中频数字化解调方法,并详细介绍了AGC、带通采样、抗混叠滤波器以及AM解调的DSP设计方法。(4)为了区分中频信号质量的好坏,并区分不同的静噪等级,提出了一种基于信噪比的静噪设计方法。通过COSTAS锁相环设计,解决了提取的信噪比参数不准确的问题;通过滤波器变换设计,解决了载波频率偏移范围和滤波效果不能同时满足要求的问题;通过锁相环快速自恢复设计,解决了锁相环不能跟踪较大频率偏移的问题;通过调制度识别设计,解决了调制度变化时静噪门限难确定的问题;通过多次统计判决的方式,解决了信噪比静噪门不稳定的问题。(5)为了区分语音和噪声,提出了一种基于语音特征的静噪设计方法。通过滑动窗口设计,解决了静噪处理延迟较大的问题;通过提取语音信号的自相关特征,解决了语音特征受噪声和干扰影响较大的问题;通过多次统计判决的方式,解决了语音特征静噪门不稳定的问题;通过计时关闭静噪门的设计,解决了语音停顿引起的耳机或喇叭发出“咔嚓咔嚓”刺耳声的问题。(6)利用信噪比静噪和语音特征静噪分别得到的静噪门状态,通过联合判决的方式,得到终极静噪门的状态。从而,不但使得静噪功能的抗干扰和抗噪声性能更强,而且可以根据设备工作环境的不同,实时调节静噪等级,满足设备使用者的需要。(7)提出了一套有效的、可行的试验方案,并采用该方案进行了试验。试验证明,采用本文介绍的设计方法能够达到课题研究目标的要求。
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