基于客户端DSP的数字电话系统2

SI3016用于收发电话线上的信号；键盘用于拨号和控制；液晶显示来电号码、拨出电话号码以及时间等信息；Flash保存DSP所需要的程序，供DSP上电调用；JTAG是DSP的仿真接口。DSP还提供HPI口。该接口可与计算机连接；可收发计算机的数据文件；将系统的功能进一步扩展，可轻易地实现各种数据业务。

    3 系统软件结构

    系统的软件结构如图4所示。软件结构中的初始化模块包括系统的初始化、键盘监控的初始化、液晶显示的初始化、通信模块的初始化。在初始化过程中，设置键盘扫描时间、采样频率、显示状态等。

    监控模块随时判断各种中断是否到达。其中包括摘机中断、挂机中断、振铃中断、键盘中断、液晶显示定时中断等。监控模块程序完成查询以上工作并调用各个相应的处理子程序。

    系统的程序流程如图5所示。在整个程序中，挂机中断具有最高优先权，只要发生挂机中断，程序都将返回到监控状态。尤其是在通话过程中，随时监测挂机中断和对方状态，一旦自身挂机或者对方挂机，将马上中止通信过程。

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    系统上电后，总是检测有无中断产生。中断包括摘机中断、振铃中断、键盘中断和显示定时中断。中断产生，系统将进入相应的中断处理程序。

 

    4 信号处理算法

    信号处理算法主要包括回音相消、自动增益控制、数字滤波等。

    (1)回音相消

    回音相消处理过程如图6所示。回音主要是通过对不同端的信号采集，得到远端回音信号，作为回音的参考信号；而带有回音的混合信号和参考信号进行自适应减法运算，从而将回音从混合信号中去除。图中虚线框内为回音处理算法。

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    (2)自动增益控制

    语音在采集和传输过程中，由于语音源的差异、信道的衰减以及噪声的干扰，使得信号的幅度相差较大，从而需要自动增益控制。模拟信号中一般很难实现自动增益，而数字电话通过对数字信号幅度的估计，调整信号增益参数，均可以保证在任何情况输出最大幅度，达到最佳的语音质量。

    (3)数字滤波

    输入和输出的模拟信号都经过一个具有线性相位的FIR带通滤波器。根据语音信号的特点，滤波器的通带在300Hz～3kHz，阻带衰减为-60dB。根据实际情况，滤波器的各种参数可以通过软件调整。信号中的直流分量也可以通过预估均值去除，从而进一步提高语音质量。

    结语

    经实际验证，基于客户端DSP的数字电话系统运行可靠，是一种比较好的数字电话的解决方案。该系统可以应用于各种保密场合、强噪声现场通信以及各种数据业务。