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无线通信由于受到带宽的限制,需要对语音信号采用有效的压缩措施,以提高频带利用率。因此,语音编码技术的关键是如何获得高质量的低速率语音信号。作为目前高质量低速率语音编码技术的代表,MELP语音编码算法借鉴了 MBE、LPC_10e等算法的优点,但其要应用到常规的短波无线电台等带宽受限严重的通信设备中,在确保合成语音质量的前提下,还需要进一步降低速率。因此,深入研究 MELP语音编码技术具有重要的工程意义。 本文从语音信号特征出发,在传统 MELP算法的基础上,提出了一种基于变速率分类型的 MELP语音编译码方案,以进一步降低编码速率,提高合成语音质量,改善综合性能。首先,在对比各种低速率语音编码算法特点的基础上,对 MELP编码技术进行了深入研究,分析了 MELP编码器的技术难点。然后,根据话音通信特点及过渡语音帧的波形失真分析,在传统 MELP算法中引入 VAD技术及过渡帧处理技术,提出了一种基于变速率分类型的 MELP语音编译码算法(简称 VRT-MELP)及其实现方案。接着,在 MATLAB仿真平台上,对 VRT-MELP编码算法进行仿真验证,通过与原算法进行对比分析,证明了改进后算法的合理性和可行性。最后,在CCS软件集成开发环境(IDE)下,按照实现方案对 VRT-MELP算法进行分析、设计、编码和下载调试,在 SEED-VPM642实验平台上实现了声码器功能。 仿真与测试结果均表明,在更低的码率下仍可满足 MELP声码器技术要求。而且,本文所设计的 VRT-MELP语音编码算法能够较准确的描述过渡阶段的类噪声成分,其平均速率较传统 MELP编码速率下降明显,合成语音质量良好,达到了预期效果,对低码率声码器设计具有较好的工程参考价值。