本课题来源于“山西省自然科学基金资助项目(2013011019-2):用于矿井救灾穿透地层无线信道的研究”。我国有着丰富的矿产资源储量。其中,煤炭资源作为一种燃料资源,长年以来在我国社会经济发展中扮演了重要的角色。我国煤炭年开采量一直处于世界领先位置。在煤炭生产过程中,安全事故的时有发生,使得研究与发展能用于矿井的无线透地通信救灾系统成为一种迫切需要。而无线透地通信不同于有线通信,或地面上的无线通信,由于信号传输需要穿透地层的这个特殊性,使得其通信信道资源十分紧张。关于无线透地通信的研究也因诸如此类的原因,进展一直较为缓慢。本文以无线透地通信系统原理为基础,立足于当代通信技术的发展,针对在信源端对语音信号进行压缩以确保语音信号高效传输并由此节约信道资源的问题,提出了将一种低编码速率MELP(Mixed Excitation Linear Prediction)编码算法应用于矿井无线透地通信,并以MELP为基础提出了两种编码速率更低的压缩方案。其主要工作内容如下:(1)论述了无线透地通信系统的相关原理,并对通信信道的特性做了分析,得出了无线透地通信系统中传输语音信号的工作频率范围;分析了无线透地通信中存在的干扰种类以及降低干扰影响的途径。(2)通过对相关理论基础的分析,本文提出将MELP应用于矿井无线透地通信中。论述了语音产生模型及编码算法基础,针对实现MELP的基础技术制定了部分算法参数。(3)指出了MELP编码速率低但合成语音质量高的技术关键点,建立了MELP声码器,进行了详细的MELP编码算法设计分析,制定了编码算法的仿真参数。(4)对MELP语音编码算法在矿井无线透地通信中的应用进行了仿真验证,并以此为基础提出了两种速率更低的编码方案:2.044kb/s和1.8kb/s。此两种改进方案出发点和着眼点,是基于降低每帧发送的比特数及缩短每帧帧长这两种手段。得出结论表明,将MELP语音编码应用于矿井无线透地通信中的方案是可行的,基于MELP的2.044kb/s和1.8kb/s的编码方案,其合成语音质量有明显降低,但可被人为主观识别。可根据实际情况将其作为语音编码的备选方案应用于无线透地通信中。本课题的研究结论,对无线透地通信中如何选择语音压缩编码方案具有一定的指导意义,也为语音编码方案的应用提供了部分理论基础,具有一定可行性和实用性。