cmx638新型声码器的应用设计

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1、CMX638新型声码器的应用设计CMX638新型声码器的应用设计语音编解码技术的迅速发展，使中低速率语音编码技术广泛应用于现代移动通信。初期的脉冲编码调制PCM方案传输速率为64Kb/s，占用的频带宽，成本高。在实际通信中，有些信道难以扩展且质量差，而有些信道正广泛使用，短期内难以更新；有些昂贵的信道，压缩每一个比特都意味着节省成本。如何在较窄的带宽内传送更多的语音数据，这就要求利用各种压缩编码技术来扩大通信容量。因此，这里给出了基于新型语音编码器CMX638的应用设计方案。　　2CMX638简介　　CMX638是一款高集成，高性能全双工语音编解码器，采用鲁棒的先进低复杂性波

2、形插入技术，提供超低位速率下长话级音质性能，且具有FEC(前向纠错)、SDD(软决策解码)、DTX(非连续发送检测)、VAD(语音激活检测)、CNG(舒适噪声发生)、STD和DTMF信号检测功能。因此，该语音编解码器可广泛用于语音存储和回放、VoIP、数字PMR／LMR、再生数字语音中继等领域。　　2．1主要特性　　CMX638具有以下主要特性：长话级音质鲁棒先进的低复杂性波形插入编码算法：多种压缩速率模式则为2050b／s，2400b／s、2750b／s或3600b／s(带FEC功能)；集成16位A/D和D／A转换器、模拟增益放大器和数字低通滤波器：数据包压缩时间长度分20

3、ms，40ms，60ms和80ms；具有VAD、CNG、STD和DTMF功能；+1.8V和+3.3V双电源供电：采用48引脚LQFP(L4)和48引脚VQFN(Q3)封装；工作温度范围为-40℃～+85℃。　　2．2内部结构　　CMX638的内部结构包括模拟和数字两部分，加图1所示。当端口CSEL输入低电平时，即选择使用外部语音解码器(CODEC)，可通过串行接口SSP与外部器件交换数据，编码器和解码器选择片外CODEC的数据通道，端口EEC和REC输出分别使能和复位片外的CODEC；当CSEL输入高电平时，CMX638选用内部CODEC模块，该模块包括输入／输出通道的可编程

4、增益放大器(PGA)，16位PCMA／D和D／A转换器以及通带频率为4kHz的低通滤波器，可有效实现模拟信号转换成数字信号及数字信号转换成模拟信号的过程。主机通过控制总线C-BUS接口配置内部寄存器，实现不同功能；端口SYNC使主机与CMX638同步；语音压缩编码器将源信号压缩成低比特率的数据帧，解码器把数据帧解压缩，恢复源信号；如果使用FEC功能，开关则选择前向纠错编码器和解码器，两者加入到数据的压缩和解压缩过程中：STD／DTMF管理模块提供语音信号的特殊处理功能，实现单音或双音检测，提高语音压缩和解压质量。　　2．3与AMBE2000相比较　　与同类竞争产品语音压缩编解

5、码器件AMBE2000相比CMX638具有以下特点：采用RALCWI算法，速度快，质量好且结构简单；片内集成增益放大器，A／D和D／A转换器，低通滤波器，能够直接处理模拟信号，提高信噪比；可选用外部语音CODEC，具有灵活性；压缩速率虽无AMBE2000的选项多，但配合压缩包时间长度和FEC功能，可应用于DMRTDMA和DMRFDMA及其他场合；封装引脚数少，易于使用和布线，且成本低。表1列出CMX638与AMBE2000的异同点。　　3CMX638工作原理　　3．1编解码过程　　3．1．1不带FEC的简单帧格式编解码　　CMX638提供简单的编解码数据帧格式，其压缩速率包括

6、2050b／s，2400b／s，2750b／s，此过程不带FEC，STD和DTMF功能。CMX638每隔20ms采集160个16位数据(A／D转换器的采样率为8kHz)，当第一个20ms结束后，开始编码运算，由于信号的异同会产生不同抖动延时，主机在40ms的时刻读取第一帧数据。以后每隔20ms操作一次，形成流水线作业。在解码过程中，在0ms时刻主机向CMX638输入一帧数据后，CMX638开始解码运算，与编码相似也会出现算法抖动延时，第一个样本的输出时刻由内部寄存器IDD决定，其延时应确保输出连续有效的数据。图2为CMX638简单帧格式编解码过程。　　3.1.2带FEC的复杂

7、帧格式编解码　　CMX638可提供带前向纠错的编解码数据帧格式，其数据包长度为60ms，包括3帧数据，其压缩速率为3600b／s。CMX638在0时刻开始采样，每隔20ms进行编码运算，会出现抖动延时，每隔60ms插入一次FEC编码(图3黑色部分)，在80ms时刻一个数据包稳定有效，主机读出数据，以后每隔60ms操作一次。在解码过程中，主机向CMX638输入数据包后，开始对每一帧数据解码运算，并会出现抖动延时，设置适当的内部寄存器IDD，可在延时后输出连续有效的数据。图3是带FEC的复发帧格式编解码过程