随着科技的发展，语音、图像、视频处理等在人民的日常生活中扮演着越来越重要的角色。语音信号编码、解码处理技术在诸多方面得到了日益广泛地应用，开发低成本、小型化的编解码产品成为多媒体应用领域研究的重点。 本文针对在语音编解码中应用较多的G．723、G．728和G．729这三种协议(合称为G72X)，设计一个16bits定点专用数字信号处理器(DSP)，具有多协议处理能力，以便在应用中能根据传输信道状况的变化而随意改变编码方式，从而获得最佳的语音通信效果。 本文首先对广泛应用于G．72X协议中的线性预测分析(LPC)和码本激励线性预测分析(CEL，P)进行研究，并重点研究了G．728协议的编解码原理。分析三种协议的算法特点，提出一种优化的软硬件分工方法，为系统的软件和硬件实现提供了理论依据。在介绍了G.728协议的软件实现后，重点对针对G72X系列协议的专用DSP的设计及其VLSI实现进行介绍。 针对算法的特点，本文设计的专用DSP拥有三条数据总线和三条数据地址总线，配合三个辅助寄存器计算单元，可以在同一个时钟周期内读/写三个数据，这样的结构非常适用于LD—CELP等运算特点：同时需要从存储空间中取两个操作数并写回运算结果到存储空间中。兼容TI C54的指令集，可以借助TI的开发编译环境，不需要另行开发编译器，缩短开发周期；针对算法中经常出现的对乘法结果进行移位的运算，对传统的乘累加器进行改进，设计了乘累加移位器；针对算法中出现的余弦及其反余弦运算，设计了专用的三角函数运算单元CDC；针对算法中出现的对数及其指数运算，采用线性近似的方法，并对算法进一步的优化后，设计了专用的对数运算单元log和指数运算单元antilog。增加的运算单元使得在TI C54 DSP中需要多条指令完成的运算，本文介绍的专用DSP使用一条指令就可以完成，在保证精度的前提下，提高了运算速度。 在完成了专用DSP的VLSI设计后，对该处理器核进行了功能仿真和FPGA验证，最后用Design Compiler工具，采用SMIC 0．18的标准单元库对系统进行综合，综合的时钟频率为40Mhz，面积为765364等效门，增加的三个专用运算单元占系统总面积的5.25％。与TI C54 DSP相比，对于对数、指数、三角运算及其对乘法结果移位的运算，本文介绍的专用DSP能极大的提高运算速度，对于G.728协议的定点化编码程序，速度大约可以提高15.4％。