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字低通濾波器；數據包壓縮時間長度分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的數據包)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，減小誤碼的產生。內部含有一個集成的語音壓縮／解壓器(CO-DEC)，實現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，配置內部的寄存器來實現，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)的檢測和產生等輔助功能，使語音性能達到最佳。
2．3 CMX618工作原理
CMX618內部結構圖如圖2所示。本文引用地址：http://2s4d.com/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過音頻壓縮／解壓器(CODEC)模塊，進行調節(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。編碼后的語音數據，按選擇的位速率和幀的結構生成數據包，通過C-BUS與微處理器進行數據交換。
解碼是編碼的逆處理過程。C-BUS串行總線傳輸的數字語音，進入解碼器(可選FEC功能)開始解碼，經過解壓、濾波、D／A轉換、調節(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。
CMX618的內部結構包括模擬和數字兩部分，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與外部器件交換數據，編碼器和解碼器選擇片外CODEC的數據通道，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，可有效實現模擬信號轉換成數字信號及數字信號轉換成模擬信號的過程。主機通過控制總線C-BUS接口配置內部寄存器，實現不同功能；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據幀，解碼器把數據幀解壓縮，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，兩者加入到數據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，實現單音或雙音檢測，提高語音壓縮和解壓質量。
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