基于客户端DSP的数字电话系统2
3 系统软件结构
系统的软件结构如图4所示。软件结构中的初始化模块包括系统的初始化、键盘监控的初始化、液晶显示的初始化、通信模块的初始化。在初始化过程中,设置键盘扫描时间、采样频率、显示状态等。
监控模块随时判断各种中断是否到达。其中包括摘机中断、挂机中断、振铃中断、键盘中断、液晶显示定时中断等。监控模块程序完成查询以上工作并调用各个相应的处理子程序。
系统的程序流程如图5所示。在整个程序中,挂机中断具有最高优先权,只要发生挂机中断,程序都将返回到监控状态。尤其是在通话过程中,随时监测挂机中断和对方状态,一旦自身挂机或者对方挂机,将马上中止通信过程。
点击看原图
系统上电后,总是检测有无中断产生。中断包括摘机中断、振铃中断、键盘中断和显示定时中断。中断产生,系统将进入相应的中断处理程序。
4 信号处理算法
信号处理算法主要包括回音相消、自动增益控制、数字滤波等。
(1)回音相消
回音相消处理过程如图6所示。回音主要是通过对不同端的信号采集,得到远端回音信号,作为回音的参考信号;而带有回音的混合信号和参考信号进行自适应减法运算,从而将回音从混合信号中去除。图中虚线框内为回音处理算法。
点击看原图
(2)自动增益控制
语音在采集和传输过程中,由于语音源的差异、信道的衰减以及噪声的干扰,使得信号的幅度相差较大,从而需要自动增益控制。模拟信号中一般很难实现自动增益,而数字电话通过对数字信号幅度的估计,调整信号增益参数,均可以保证在任何情况输出最大幅度,达到最佳的语音质量。
(3)数字滤波
输入和输出的模拟信号都经过一个具有线性相位的FIR带通滤波器。根据语音信号的特点,滤波器的通带在300Hz～3kHz,阻带衰减为-60dB。根据实际情况,滤波器的各种参数可以通过软件调整。信号中的直流分量也可以通过预估均值去除,从而进一步提高语音质量。
结语
经实际验证,基于客户端DSP的数字电话系统运行可靠,是一种比较好的数字电话的解决方案。该系统可以应用于各种保密场合、强噪声现场通信以及各种数据业务。
