基于fpga的adpcm编码器设计

《基于fpga的adpcm编码器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、繼鉍妹<乎辨技大嗲GUILINUNIVERSITYOFELECTRONICTECHNOLOGYEDAHDL题目：基于FPGA的ADPCM语音编码器设计专业学生姓名学号:同作者指导教师模式识别与智能系统余庆院（系）：电子工程与自动化学院102081501杨宏光职称：副教授题目类型：理论研究实验研究/工程设计工程技术研究软件开发2011年11月29日摘要本文介绍了自适应差分脉冲编码调制技术ADPCM的编码原理和结构，以及脉冲宽度调制技术PCM的原理，利用硬件描述语言设计并仿真丫ADPCM编码器及相关电路，以完成语音的编码功能。ADPCM算

2、法有4:1压缩率，将16bit声音波形数据的压缩方法，但抗噪音和实时性比较差，而利用FPGA具有很好的可配置型，硬件处理速度快等优点，便可以得到较好的编码效果。关键字：自适应差分脉冲编码；ADPCM的编码；脉冲宽度调制技术；AbstractInthispaper，theprincipleoftheencoderofAdaptiveDifferentialPulseCodeModulation(ADPCM)andPulseCodeModulation(PCM)areintroduced.Andweusedhardwaredescript

3、ionlanguagetodesigncircuitofADPCMencoderandsimulatethecircuitinordertoachievethefunctionofvoiceencode.TheADPCMalgorithmhasacompressionratioof4:1,butitisweakinanti-noiseandinstantaneity.BecauseoftheconfigurationofFPGAiswelladaptedandalsotheprocessrateofthehardwareisquick

4、,soweimprovedtheencoderinthebasicofearlyversion.Keywords:FPGA;ADPCM;adaptivepredication;adaptivequantization;目录1引言52ADPCM和PCM原理52.1差分PCM62.1.1脉冲编码调制PCM62.1.2差分脉冲编码调制（DPCM）72.2自适应差值脉码调制（ADPCM）82.2.1ADPCM编码原理82.2.2ADPCM解码原理82.2.3ADPCM在通信系统中的应用93FPGA原理及其相关工具软件的介绍93.1FPGA开发

5、过程与应用93.1.1FPGA发展历程及现状103.1.2FPGA工作原理103.1.3FPGA开发流程103.2Quartus11软件113.3Simulink软件123.3.1代码仿真123.3.2门级仿真和时序仿真123.3.3testbench编写124实验步骤及仿真调试结果134.1时钟模块134.28位非线性码转换12均匀模块164.34位ADPGM码输出模块184.4testbench模块244.5仿真结果265结论26谢辞27参考文献27引言语音是语音信息的声学表现，是人们用来传递信息和交流感情最方便、最有效、最熟悉的

6、手段。在数字通信技术投入使用前，语音信息始终采用传统的模拟传输方式进行传输和存储。近年来多媒体技术正逐渐融入到人们的生活中，而其中的语音编码技术就是最基本的技术之一。语音编码就是将模拟语音信号数字化，语音信号的数字化表示具有许多优点，但是如果对语音信号直接采用A/D转换技术进行编码，则传输或者存储的语音量太大，因此为了降低传输速率和存储容量，就必须对其进行压缩编码，还原时以压缩相反的算法进行解码，再经过数模转换转换成相似的模拟语音信号。第一台语音编码器诞生在60多年前，当时是为军用电话的话音加密而研制的。从那时起到20世纪70年代，它

7、一直被用于军事通信中。在最近30年，特别是在国际电信联盟公布了采用脉冲编码调制方式的ITU-TG.711标准后，语音编码得到了迅速发展，现在它被广泛用于DAB（数字音频广播）、单路单载波卫星和海事卫星通信、移动通信、电话会议、会议电视的伴音、数字插空设备和分组话音等领域。语音压缩编码，就是在给定的编码速率前提下，利用某种算法去掉冗余信息再编码，力求用最少的码字表示原来的语音信息，并保证编码后恢复的重构语音质量尽可能高。语音编码走出实验室，投入实际使用，主要归功于语音信号处理技术和数字信号处理等计算能力的迅速提高和超大规模集成电路的发展

8、。由于存储容量的不断扩充，而其价格却不断下降，使语音编解码芯片的产品能迅速打开市场，而应用的发展又促使研宄人员不断研宄出更为复杂的新算法，并形成了多项国际标准。迄今已有各种各样的语音编解码技术，而自适应脉冲差分编码调制是