Nucleus系統的移動終端錄音功能設計

1、Nucleus系統的移動終端錄音功能設計摘要：實現了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導放大器-電容(OTAC)連續(xù)時間型濾波器的結構、設計和具體實現，使用外部可編程電路對所設計濾波器帶寬進行控制，并利用ADS軟件進行電路設計和仿真驗證。仿真結果表明，該濾波器帶寬的可調范圍為126 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內波紋小于05 dB，采用18 V電源，TSMC 018m CMOS工藝庫仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線接近理想狀態(tài)。關鍵詞：Butte引 言隨著移動通信的不斷發(fā)展，多媒體技術在手機中的應用也越來越廣。手機的核心技術主要在硬件和軟件兩個方面。硬件是核心層，包括

2、基帶模塊和射頻模塊兩部分。軟件分為底層軟件和應用層軟件兩大部分。1 手機平臺體系結構研究(1)硬件系統結構硬件平臺主要包括射頻模塊、基帶模塊、電源管理模塊和外圍設備。文中采用了數字基帶、模擬基帶和電源管理模塊集于單芯片的基帶解決方案，這種解決方案具有較高的集成度，不僅增強了系統的穩(wěn)定性，降低了功耗，同時有效地降低了設計過程中的復雜度。(2)軟件系統結構軟件系統設計主要包括嵌入式實時操作系統Nucleus的移植、應用程序的編寫以及交叉編譯出相應的可執(zhí)行文件。Nucleus系統提供TCPIP網絡、圖像界面Grafix、文件系統File等模塊。整個手機軟件主要由GSM協議棧、嵌入式Nucleus操作

3、系統、設備驅動和人機界面組成。2 自適應多速率語音編碼算法分析21 編碼原理AMR語音編碼根據其實現的功能可分為LPC分析、基音搜索、代數碼本搜索三部分。其中LPC分析完成的主要功能是獲得10階LPC濾波器的10個系數，并對轉化成的線譜參數LSF進行量化；基音搜索用以獲得基音延遲和基音增益這兩個參數；代數碼本搜索則是為了獲得索引和代數碼本增益及碼本增益的量化。 AMR編碼器的信號流程如圖1所示。在編碼之前，使用高通濾波函數和幅度調整函數進行預處理。在定點運算時，將輸入樣本值除以2來減少溢出的可能性。高通濾波器的截止頻率為80 Hz。如下所示：通過Hh1(z)濾波后的信號再除以2的信號設為S(n

4、)，在122 kbs模式下，利用不同的非均勻窗，每幀執(zhí)行2次LP分析。第1個窗集中在第2個子幀，第2個窗的中心在第4個子幀，這2個窗口如下所示：式中2次線性預測分析都是在同一組語音樣本點上。利用修正的自相關系數rac，通過解下面的方程組獲取離散形式的LP參數ak，k=1，10。在解碼過程中，每一幀都要進行LP濾波器參數解碼。接收到的LSP系數索引用于重構LSP系數，然后將LSP系數內插得到4組內插LSP矢量(對應于4個子幀)，對于每一個子幀，內插LSP矢量都要轉化為LP濾波器系數ak，該系數用來在子幀中合成重構語音信號。3 錄音功能設計31 軟件設計手機錄音的主要功能是向用戶提供使用界面、完成

5、錄音及錄音文件的播放。從程序設計的角度看，它是通過對現有軟件中的人機界面、操作系統API的調用和對音頻設備的管理來實現的。整個錄音事件處理函數的執(zhí)行流程如圖3所示。錄音功能的事件處理模塊的主要功能是對人機界面的錄音請求進行響應。為了實現該功能，錄音事件函數需要完成的工作包括：運行控制變量的初始化，錄音文件的創(chuàng)建，事件狀態(tài)處理器的判斷和狀態(tài)維護，進行容錯處理，調用底層處理函數進行錄音物理設備的控制，以及和界面模塊的通信。32 軟件調試由于移動終端的系統資源有限而且沒有相關的編譯工具，因此嵌入式系統的開發(fā)需要借助宿主機(通用計算機)來編譯出目標機的可執(zhí)行代碼，交叉編譯是唯一可行的編譯方式。在PC機

6、上設置serial port，把功能實現代碼分配到整個手機軟件功能的plutommi、media和llaudio文件夾下，通過使用編譯命令對各個文件夾進行編譯來生成可執(zhí)行程序并下載到手機的NOR Flash中，然后在CPU中運行。錄音部分的軟件進行錄音、錄音暫停、繼續(xù)錄音、播放錄音5個事件處理時，軟件運行過程中錄音軟件內部的跟蹤程序通過UART口打印出來的錄音軟件動態(tài)運行信息。當特定的按鍵事件發(fā)生后，錄音界面模塊就會向其事件處理模塊發(fā)送相應的消息，來完成事件的處理。當事件開啟后驅動模塊便與其事件處理模塊進行錄音文件中的數據交互。結合對錄音軟件人機界面的仿真測試結果，可以證明整個錄音軟件播放部分代碼的設計達到了預期目標。結 語隨著移動通信的不斷發(fā)展以及在相應的嵌入式平臺上擴展出來的新技術不斷涌現，移動設備中的媒體