当前,随着无线移动通信网络的快速发展与扩张,话音通道得到了广泛应用。尽管高速数据通信也已开发利用,但是在压缩的话音通道中进行数据通信仍具有广大的吸引力。这是由于话音通道较数据通道能够更好地改善服务质量,且随着当前话音业务的增多以及话音通道在网关拥挤时较数据通道所具有的优先选择权,这些都将会导致数据通道的带宽不断减少,并且还会使数据通道的传输带宽和延时产生不可预知的改变。目前,基于话音通道的数据传输技术主要是以常规调制法、类语音合成法和数据波形映射法三种方法为主,其中数据波形映射法是当前研究的热点。本文针对现有系统的不足,在如何进行码本优化、声码器的适用性方面以及同步问题进行了深入研究,主要工作及创新点如下:提出基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的类语音调制方法,提高在接收端的解调精确度,并缩短码本优化的仿真周期。该方法以数据波形映射法为基础,将待传输的调制数据用事先设计好的符号波形代替,构成类语音信号,码本符号波形的生成采用GA并利用GA对其进行更新。本文提出的方法较现有方法,提升了系统的仿真速度和解调的准确率。实验结果表明,该方法所生成的符号波形较常规调制法和类语音合成法相比,其具有更好的性能且码本生成复杂度较低。提出一种可以适用于多种类型声码器传输的类语音调制方法——基于语料库的类语音调制方法。该方法首先对语料库进行相关的预处理后得到码本搜索空间,再利用增量搜索算法对其进行优化,最终生成最优码本。另外,对生成的最优码本进行了进一步的改进,使其能够更好地抗话音激活检测(Voice Activity Detection,VAD)。实验结果表明:该方法设计的码本能够适用于多种类型的声码器。在码本数目为16时,自适应多速率(Adaptive Multi-Rate,AMR)声码器编码速率为12.2kbps时符号错误率(Symbol Error Rate,SER)可达到0%;在全速率(Full Rate,FR)声码器和增强型全速率(Enhanced Full Rate,EFR)声码器的传输下,SER也均可达到0%。针对实际系统中的同步问题,本文利用外同步法设计了一种同步序列信号,该同步序列信号具有很好的自相关性,能够自动检测对齐标志,同时还可以通过声码器的有损压缩进行传输。实验结果表明:该方法设计的同步序列信号可以很好地在接收端检测出来,并能够与类语音信号进行很好的拼接,不产生相互间的影响致使无法传输。