مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729

مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729Reviewed by پرشین مقاله on Jan 16Rating: ۳.۵مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729 مشتمل به ۴۲ صفحه می باشد. برای خرید مقاله مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729 اقدام نمایید. مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729
سفارش تحقیق
http://telegram.me/pmaghale

تحقیق و مشاور ما در وزارت متبوع، اصلی ترین پایگاه تحقیقات در زمینه­ی ارتباطات و فناوری اطلاعات در کشور است. این مجموعه هم اینک با برخورداری از کادری تخصصی و مجرب در حوزه های مختلف (ICT) و دیگر امکانات پژوهش و آزمایشگاهی پیشرفته در قالب چهار پژوهشکده

۱- فناوری اطلاعات

۲- فناوری ارتباطات

۳- امینت

۴- مطالعات راهبردی و اقتصادی

فعالیتهای تحقیقاتی عمده ای را دنبال می کند.

این تحقیق دانشجویی  مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729 مشتمل بر  ۴۲  صفحه است، برای دیدن فهرست مطالب مقاله و جزئیات آن به اطلاعات اضافی زیر مراجعه فرمایید.

مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729

فهرست مطالب

فصل اول. ۱

۱- معرفی مرکز تحقیقات مخابرات ایران: ۲

۲- تاریخچه: ۲

۳- پژوهشکده ی فناوری ارتباطات: ۳

۴- پژوهشکده ی امینت فناوری اطلاعات و ارتباطات: ۳

۵- پژوهشکده ی مطالعات راهبردی و اقتصادی: ۳

فصل دوم: ۵

مروری بر خانواده DSP ( TMS320C54X) 5

مقدمه. ۶

خصوصیات TMS320C54X… 7

توضیح کلی در مورد DSP.. 9

پایه های آی سی‌های ۵۴x.. 9

معماری پردازنده ۱۵

CPU… 16

کنترل برنامه. ۱۷

ساختار باس…. ۱۷

حافظه. ۱۸

اجزاء درون آی سی.. ۲۱

پورت سریال. ۲۳

فصل سوم: ۲۶

استاندارد G.729.. 26

توضیح کلی در مورد کد کننده ۲۶

دلیل انتخاب G.729.. 27

بلوک دیاگرام مدل CELP.. 28

بلوکهای G.729.. 29

تاخیر. ۳۲

توضیح عملی Encoder. 32

پیش پردازش Pre – Processing. 33

آنالیز تخمین خطی وکونتیزاسیون. ۳۳

پنجره کردن و محاسبه Auto Correction.. 34

الگوریتم لوینسن – دوربین.. ۳۶

تبدیل LP بهLSP.. 37

کوانتیزاسیون ضرایب LSP.. 38

تبدیل ضرایب LSP به LP  ۴۰

.

خلاصه ای کوتاه از مقاله مخابرات ایران چیپ های خانواده ی DSP و کدینگ G729 را در زیر می توانید ببینید.

معرفی مرکز تحقیقات مخابرات ایران:

مرکز تحقیقات مخابرات ایران به عنوان قدیمی ترین مرکز پژوهش در حوزه­ی فناوری اطلاعات (ICT) ، با بیش از ۳۷ سال سابقه تجربه علمی در امر تحقیق و مشاور ما در وزارت متبوع، اصلی ترین پایگاه تحقیقات در زمینه­ی ارتباطات و فناوری اطلاعات در کشور است. این مجموعه هم اینک با برخورداری از کادری تخصصی و مجرب در حوزه های مختلف (ICT) و دیگر امکانات پژوهش و آزمایشگاهی پیشرفته در قالب چهار پژوهشکده

۱- فناوری اطلاعات

۲- فناوری ارتباطات

۳- امینت

۴- مطالعات راهبردی و اقتصادی

فعالیتهای تحقیقاتی عمده ای را دنبال می کند.

تاریخچه:

این مرکز در سال ۱۳۴۹ با امضای تفاهم نامه ای بین دول ایران و ژاپن تاسیس شد و به طورمحدود فعالیتهای تحقیقاتی بنیادی خود را که پیش از انقلاب شکوهمند اسلامی عمدتاً ماهیتی دانشگاهی داشت، آغاز کرد. با پیروزی انقلاب اسلامی و تصویب شورای عالی انقلاب فرهنگی اداره­ی امور مرکز تحقیقات مخابرات ایران به وزارت پست و تلگراف و تلفن (ارتباطات و فناوری اطلاعات) واگذار شد و به عنوان بازوی تحقیقاتی و مشاوره ای در این وزارتخانه فعالیتهای گسترده ای را دنبال کرد. بازنگری در ساختار فعالیتهای مرکز، هدف خودکفایی، استقلال فنی و تخصصی، مسئولان را بر آن داشت تا نسبت به تحقیق توسعه به ویژه تحقیقات کاربردی در زمینه ی فناوری مخابراتی اولویت خاصی قائل شود.

مقدمه

کارت VCU در بخش باند پایه عملیات فشرده سازی و فریمینگ صوتی را انجام می دهد تا هر کانال صوتی ۶۴Kbps بعد از انجام کدینگ G.726 ( ADPCM ) با نرخ ۱۶Kbps به بخش فریمینگ ارسال شده و با اضافه شدن سربار فریمینگ جهت ارسال و دریافت صحیح بیت ها در مبدا و مقصد ، در نهایت با پهنای باند ۱۹.۲Kbps به مودم ماهواره ای تحویل داده شده و از آنجا وارد کانال ماهواره ای شود . در طراحی کارت VCU فعلی از آی سی های ADPCM شرکت Zarlink استفاده شده است که ضمن سادگی کار ، در حداقل زمان ، کارت راه اندازی شود .

ساختار باس

۵۴x هشت باس ۱۶ بیتی اصلی دارد: یک باس خواندن – برنامه (PB) که کد دستور و عملوندهای immediate را از حافظه برنامه حمل می‌کند. دو باس خواندن – دیتا (CB,DB) و یک باس نوشتن – دیتا (EB) که با المانهای زیادی مانند CPU ، منطق تولید آدرس – دیتا ، منطق تولید آدرس – برنامه، اجزا درون آی سی و حافظه دیتا مرتبط است. CB, DB عملوندهای خوانده شده از حافظه دیتا را حمل می‌کنند. EB دیتایی را که در حافظه نوشته می‌شود ، حمل می کند. چهار باس آدرس(PAB, CAB, DAB, EAB) که آدرسهای لازم برای اجرای دستور را حمل می‌کند. استفاده این باسها مطابق جدول زیراست.

حافظه

حافظه ۵۴x شامل انواع زیر می باشد.

  • ROM درون آی سی
  • RAM دو – دسترسه درون آی سی ( DARAM) هر کدام از این بلوکهای RAM می‌توانند دریک سیکل ماشین دوبار قابل دسترسی باشند . این حافظه برای ذخیره مقادیر دیتا در نظر گرفته شده ولی از آن می توان به خوبی برای ذخیره برنامه هم استفاده کرد . در زمان ری ست ، DARAM در فضای حافظه دیتا کپی می‌شود. DARAMA همچنین می تواند توسط ست کردن بیت OVLY در ثبات PMST در فضای حافظه دیتا برنامه کپی شود.
  • RAM تک دسترسه درون آی سی ( SARAM) هر کدام ازبلوکهای این RAM می‌توانند در یک سیکل ماشین فقط یک بار قابل دسترسی باشند. این حافظه هم برای ذخیره مقادیر دیتا در نظر گرفته شده ولی از آن می‌توان به خوبی برای ذخیره برنامه هم استفاده کرد . در موقع ری ست SARAM در فضای OVLY در ثبات PMST در فضای حافظه دیتا / برنامه کپی شود.

اجزاء درون آی سی

همه ۵۴x ساختار CPU یکسانی دارند ولی اجزا درونی متصل به CPU آنها متفاوت است این اجزا عبارتند از:

تولید کننده Wait – state با قابلیت برنامه ریزی به صورت نرم افزاری

  • سوئیچینگ بانک قابل برنامه ریزی
  • پورتهای I/O موازی
  • پورتهای سریال (استاندارد، BSP, TDM)
  • یک تایمر سخت افزاری
  • یک مولد کلاک (با یک PLL چند تایی روی ۵۴۹)

واسط پورت Host ( فقط ۵۴۹ , ۵۴۸,۵۴۵,۴۵۲)

واسط پورت (HPI) host یک پورت موازی ۸ بیتی است که به عنوان یک واسط بین یک پردازنده Host به آی سی DSP عمل می کند . اطلاعات بین آی سی DSP  و پردازنده host از طریق حافظه درون آی سی DSP ( که برای هم Host و هم آی سی DSP) قابل دسترسی است منتقل می شود. آی سی DSP به ثبات کنترل HPIC)HPI) دسترسی دارد و host      می تواند حافظه HPI را از طریق ثبات آدرس HPI ( HPIC) آدرس دهی کند. حافظه HPI یک بلوک word DARAM – ۲k است که در حافظه دیتا از ۱۰۰۰h تا ۱۷FFh قرار دارد که البته این حافظه می تواند به عنوان یک DARAM همه منظوره هم استفاده شود.

پورت سریال

آی سی ۵۴x پورت‌های سریال کاملا دو سویه سرعت بالایی را فراهم می کند که اجازه ارتباط مستقیم با آی سی‌های ۵۴x دیگر، codec ها و دیگر اجزا را می دهد. انواع پورتهای سریال عبارتند از  پورت سریال استاندارد، پورت سریال Time-Division – Multiplexed (TDM) و پورت سریال بافر شده (BSP) . آی سی‌های ۵۴۹ یک خاصیت تشخیص دارند که به آی سی اجازه تشخیص گم شدن کلمه یا کلمات در خط دیتا سریال را می‌دهد.

استاندارد G.729

این استاندارد الگوریتمی را برای کد کردن سیگنال گفتار در ۸kbit/s با استفاده از روش (CS-ACELP) ارائه می‌دهد. این کدر برای فشرده سازی یک سیگنال دیجیتال که از سیگنال آنالوگ ورودی با Sample کردن آن در ۸۰۰۰Hz    ( ) و سپس به ۱۶ بیت با روش Linear PCM تبدیل شده است ، استفاده می شود (به عنوان ورودی به Encoder ). خروجی Decoder باید مجدداً با روش مشابه به سیگنال آنالوگ تبدیل شود. سیگنال‌های ورودی – خروجی با ویژگیهای دیگر مثل آنهایی که توسط استاندارد G.711 برای ۶۴Kbit/s، PCM data تعریف شده است ، باید قبل از Encode کردن به bit linear PCM تبدیل شوند یا بعد از Decoder از bit Linear PCM – ۱۶ به فرمت مورد نظر تبدیل گردند.

توضیح کلی در مورد کد کننده

کد کننده CS-ACELP براساس مدل کدینگ Code–Excited Linear–Prediction(CELP) می باشد. این مدل جزو کد کننده‌های hybrid form است. در کد کننده‌های (Vocoder) form Source فقط اطلاعات ساده شده در مورد انتقال صدا فرستاده می‌شود. از این مدل در bit rate های پایین استفاده می‌شود. در bit rate های بالا مثلا ۳۲ Kbit/s یا ۶۴Kbit / s از Wave form codor استفاده می‌گردد که از ویژگیهای سیگنالی صوت استفاده می کند. حد وسط این دو مدل Hybrid form  می‌باشد. کد کننده در استاندارد G.729 با فریمهای گفتاری به طول ۱۰ms که مربوط به ۸۰ نمونه (Sample) می‌باشند با نرخ نمونه برداری سمیل ۸۰۰۰ کار می کند .

بلوک دیاگرام مدل CELP

همانطور که گفته شد در هر فریم ms 10 ای ، سیگنال گفتار برای استخراج پارامتر‌های مدل CELP آنالیز می‌شود. این پارامترها encode شده و فرستاده می‌شوند . بیتهای اختصاص داده شده پارامتر‌های کدر در جدول زیر نشان داده شده است. در Decoder این پارامتر‌ها برای بدست آوردن پارامتر‌های فیلتر ترکیبی و تحریک بکار برده می شوند. گفتار با فیلتر کردن این تحریک از میان فیلتر ترکیبی Short – Term ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده بازسازی می شود. فیلتر ترکیبی Short – Term براساس فیلتر درجه (Linear Prediction) LP 10 می‌باشد فیلتر Term – Long یا فیلتر ترکیبی Pitch از طریق Codebook – Adaptive بدست می‌آید پس از محاسبه سیگنال بازسازی شده، گفتار از طریق یک Post Filter بهبود داده می شود.

بلوکهای G.729

  • Encoder

قاعده Encode کردن در شکل زیر نشان داده شده است . سیگنال ورودی در ابتدا از یک فیلتر بالاگذر عبور می‌کند و در یک عدد ضرب می‌شود که این کارها در بلوک پیش پردازنده (Pre – Processing) انجام می‌شود . سیگنال پیش پردازش شده به عنوان ورودی برای تمام آنالیزهای دیگر استفاده می شود. آنالیز LP درهر فریم ms 10 برای محاسبه ضرایب فیلتر LP انجام می‌شود . این ضرایب سپس به ضرایب LSP (Line Spectrum Pairs) و کوانتیزه شده با استفاده از روش کوانتیزاسیون برداری ۲ طبقه‌ای (VQ) با ۱۸ بیت تبدیل می‌شوند.

تاخیر

این کد کننده ، سیگنال گفتار و سایر سیگنالهای صوتی را با فریم های ms10‌ای Encode می‌کند . علاوه بر این، یک Look- Ahead برابر با ms5 هم وجود دارد که باعث تاخیر کل ms15 می شود. تمام تاخیرهای اضافی در پیاده سازی عملی این کد کننده به خاطر عوامل زیر می‌باشد.

  • زمان پردازش لازم برای عملیات Encode و Decode
  • زمان انتقال در لینک مخابراتی
  • تاخیر Multiplex کردن وقتی داده های صوتی با دیگر داده‌ها ترکیب شوند.

آنالیز تخمین خطی وکونتیزاسیون

آنالیز Short – Term و فیلترهای ترکیبی براساس فیلترهای تخمین خطی(LP) درجه ۱۰ می باشند . فیلتر ترکیبی LP بصورت زیر تعریف می‌شود.

روشهای کلی بدست آوردن ضرایب LP عبارتند از:

۱- Autocorrelation : با کمک الگوریتم لوینسن دوربین که باید قبل از آن ، سیگنال پنجره شود.

۲- Covariance : نیازی به پنجره کردن سیگنال نیست .

۳- روش Burg

خوبی روش اول (Auto correlation) این است که فیلتر نتیجه همیشه پایدار است. در نتیجه در اینجا تخمین Short – Term یا آنالیز تخمین خطی در هر فریم گفتار با استفاده از روش Auto Correlation سیگنال گفتار پنجره نامتقارن ms3 ای انجام می شود. با هر ۸۰ نمونه (ms 10 )  ضرایب autocorrelation سیگنال گفتار پنجره شده  محاسبه و به ضرایب LP با استفاده از الگوریتم لوینس تبدیل می شوند. سپس ضرایب LP برای اهداف کوانتیزاسیون و درون یابی به LSP تبدیل می شوند . فیلترهای کوانتیزه شده و نشده درون یابی شده مجددا به ضرایب فیلتر LP برای ساختن فیلترهای وزن دهی و ترکیبی در هر subframe تبدیل    می شوند .مدل تولید سیگنال گفتار برای LPC به صورت شکل زیر است. ضرایب این فیلتر در هر فریم که توسط پنجره مشخص شده در قسمت بعد پنجره می شود بدست می آید.

.

 

سفارش تحقیق
http://telegram.me/pmaghale

ارسال یک پاسخ