Simulación para plataforma Xilinx (FPGA) e implementación hardware (DSP texas instruments tms320C6711) en punto fijo y punto flotante de un codificador de voz LPC-10 para bajas tasas de bits

Abstract

El presente trabajo de tesis describe el estudio, simulación (para plataforma FPGA Xilinx) e implementación en hardware (DSP) en dos versiones: punto fijo de 16 bits y punto flotante, de un codificador de voz basado en el esquema LPC-10 para canales de banda angosta. En primer lugar, se realiza un estudio del marco teórico en el que se basan los codificadores de voz, luego se describen las técnicas de procesamiento de voz más importantes que conforman el presente trabajo, destacando entre ellas el algoritmo SIFT para cálculo óptimo de la frecuencia fundamental de la voz. Seguidamente se describen los detalles de la simulación y de la implementación en DSP en las dos versiones (punto fijo y punto flotante). En base al estudio y correcto conocimiento de todos los bloques constituyentes del esquema LPC-10, se proponen mejoras (en el algoritmo SIFT) y optimizaciones tanto en el ámbito algorítmico, como en el ámbito del procesador DSP. Con ello se pretende obtener una mayor calidad de voz decodificada (sintética), sin comprometer seriamente la tasa de compresión del sistema ni el tiempo de ejecución del algoritmo, de tal forma que pueda ser empleado en sistemas de transmisión digital de datos de banda angosta. La implementación en hardware constituye un aporte importante del presente trabajo. El codificador es implementado sobre la tarjeta de desarrollo DSK TMS320C6711 de Texas lnstruments en las dos versiones (punto fijo y punto flotante). Finalmente se evalúa la calidad de la voz sintética del codificador mediante pruebas subjetivas (Test MOS).