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自適應(yīng)回波消除器研究及其FPGA實現(xiàn)

  • 資源大小:2214 K
  • 上傳時間: 2013-06-18
  • 上傳用戶:albert333
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: FPGA 回波 消除器

資 源 簡 介

回波消除器廣泛應(yīng)用于公用電話交換網(wǎng)(PSTN)、移動通信系統(tǒng)和視頻電話會議系統(tǒng)等多種語音通信領(lǐng)域。在PSTN系統(tǒng)中,由于線路阻抗不匹配,遠端語音信號通過混合線圈時產(chǎn)生一定泄漏,一部分信號又傳回遠端,產(chǎn)生線路回波,回波的存在會嚴重影響語音通信質(zhì)量。本文主要針對線路回波進行研究,設(shè)計并實現(xiàn)了滿足實用要求的基于FPGA平臺的回波消除器。 首先,對回波產(chǎn)生原理和目前幾種常用回波消除算法進行了分析,在研究自適應(yīng)回波消除器的各個模塊,特別是深入分析各種自適應(yīng)濾波算法和雙講檢測算法,綜合考慮各種算法的運算復(fù)雜度和性能的情況下,這里采用NLMS算法實現(xiàn)自適應(yīng)回波消除器。針對傳統(tǒng)雙講檢測算法在近端語音幅度較低情況下容易產(chǎn)生誤判的情況,給出一種基于子帶濾波器組的改進雙講檢測算法。 本文首先使用C語言實現(xiàn)回波消除器的各個模塊,其中包括自適應(yīng)濾波器、遠端檢測、雙講檢測、非線性處理和舒適噪聲產(chǎn)生模塊。經(jīng)過仿真測試,相關(guān)模塊算法能夠有效提高回波消除器性能。在此基礎(chǔ)上,本文使用硬件描述語言Veillog HDL,在QuartusⅡ和ModelSim軟件平臺上實現(xiàn)各功能模塊,并通過模塊級和系統(tǒng)級功能仿真以及時序仿真驗證,最終在現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Arrav,F(xiàn)PGA)平臺上實現(xiàn)回波消除系統(tǒng)。本文詳細闡述了基于FPGA的設(shè)計流程與設(shè)計方法,并描述了自適應(yīng)濾波器、基于分布式算法FIR濾波器、除法器和有限狀態(tài)機的設(shè)計過程。 根據(jù)ITU-T G.168標準提出的測試要求,本文塒基于FPGA設(shè)計實現(xiàn)的自適應(yīng)回波消除系統(tǒng)進行大量主客觀測試。經(jīng)過測試,各項性能指標均達到或超過G.168標準的要求,具有良好的回波消除效果。

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