煤礦井下防爆型無主機語音通信系統(tǒng)設計
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2．2 芯片特點
CMX618具有以下主要特性：長話級音質(zhì)魯棒先進的低復雜性波形插入編碼算法；多種壓縮速率模式則為2 050 b／s，2 400 b／s或者2 750b／s(帶FEC功能)；集成16位A／D和D／A轉換器、模擬增益放大器和數(shù)字低通濾波器；數(shù)據(jù)包壓縮時間長度分20 ms，40 ms，60 ms和80 ms；具有VAD、CNG、STD和DTMF功能；+1．8 V和+3．3 V雙電源供電；采用48引腳LQFP(L4)和48引腳VQFN(Q3)封裝；工作溫度范圍為-40℃～+85℃。
解碼時，可選擇前向糾錯(FEC)解碼器對輸入編碼后的語音位流(216 b／60 ms或288 b／80 ms的數(shù)據(jù)包)進行解交織和信道解碼，生成糾錯后的編碼語音位速率為2 050 b／s，2 400 b／s或者2 750 b／s，速率依據(jù)所選的模塊而定。當使用FEC解碼器時，可利用“軟決策”方法增強解碼功能，減小誤碼的產(chǎn)生。內(nèi)部含有一個集成的語音壓縮／解壓器(CO-DEC)，實現(xiàn)模擬語音到低位速率編碼的壓縮／解壓過程。芯片大部分功能，均可通過軟件編程的方式，配置內(nèi)部的寄存器來實現(xiàn)，簡單方便。具有非連續(xù)發(fā)送檢測(DTX)、舒適噪聲生成器(CNG)、語音激活檢測(VAD)和雙音多頻信號檢測(DTMF)的檢測和產(chǎn)生等輔助功能，使語音性能達到最佳。
2．3 CMX618工作原理
CMX618內(nèi)部結構圖如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/153657.htm
由圖2可以看出，CMX618主要由音頻壓縮／解壓器(CODEC)、RALCWI編解碼器、前向糾錯編解碼器和其他特殊功能模塊幾部分組成。
編碼時，輸入的模擬語音首先要經(jīng)過音頻壓縮／解壓器(CODEC)模塊，進行調(diào)節(jié)增益、A／D轉換、濾波和壓縮處理，然后進入編碼器中開始編碼。編碼后，如果選擇使用前向糾錯(FEC)功能，則會對編碼進行糾錯處理，盡量消除誤碼。編碼后的語音數(shù)據(jù)，按選擇的位速率和幀的結構生成數(shù)據(jù)包，通過C-BUS與微處理器進行數(shù)據(jù)交換。
解碼是編碼的逆處理過程。C-BUS串行總線傳輸?shù)臄?shù)字語音，進入解碼器(可選FEC功能)開始解碼，經(jīng)過解壓、濾波、D／A轉換、調(diào)節(jié)增益等處理后，就成為可以聽到的模擬語音。在編碼和解碼期間，如果選擇一些輔助功能，例如非連續(xù)發(fā)送檢測(DTX)、語音激活檢測(VAD)或雙音多頻信號檢測(DTMF)時可以通過SPI口來實現(xiàn)。
CMX618的內(nèi)部結構包括模擬和數(shù)字兩部分，如圖1所示。當端口CSEL輸入低電平時，即選擇使用外部語音解碼器(CODEC)，可通過串行接口SSP與外部器件交換數(shù)據(jù)，編碼器和解碼器選擇片外CODEC的數(shù)據(jù)通道，端口EEC和REC輸出分別使能和復位片外的CODEC；當CSEL輸入高電平時，CMX618選用內(nèi)部CODEC模塊，該模塊包括輸入／輸出通道的可編程增益放大器(PGA)，16位PCM A／D和D／A轉換器以及通帶頻率為4 kHz的低通濾波器，可有效實現(xiàn)模擬信號轉換成數(shù)字信號及數(shù)字信號轉換成模擬信號的過程。主機通過控制總線C-BUS接口配置內(nèi)部寄存器，實現(xiàn)不同功能；端口SYNC使主機與CMX618同步；語音壓縮編碼器將源信號壓縮成低比特率的數(shù)據(jù)幀，解碼器把數(shù)據(jù)幀解壓縮，恢復源信號；如果使用FEC功能，開關則選擇前向糾錯編碼器和解碼器，兩者加入到數(shù)據(jù)的壓縮和解壓縮過程中：STD／DTMF管理模塊提供語音信號的特殊處理功能，實現(xiàn)單音或雙音檢測，提高語音壓縮和解壓質(zhì)量。
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