随着超大规模集成电路的高速发展,芯片的集成度越来越高,设计者已经可以在芯片上集成包括处理器、存储器、特殊功能模块、以及模拟器件等几乎所有的系统功能模块,设计出高度集成的系统级芯片——片上系统(SoC)。与此同时,数字通信技术也取得了长足发展。把数字通信技术和片上系统设计技术应用到音频信号无线传输技术中,使得无线数字音频传输系统的性能更加完善,可靠性更高,从而保证高保真的音质。本文先介绍了所设计的面向无线数字音频信号处理的SoC——CalliopeSoC的硬件系统架构,详细介绍了集成在calliope SoC上的高性能、低功耗的嵌入式处理器CK510E以及SoC片上通信机制,对本文采用的AMBA片上互连通信机制作了详细分析。同时,本文还分析了I~2S和S/PDIF数字音频接口的实现技术和硬件结构,提出一种基于IP复用的同时支持这两种协议的双协议数字音频接口实现方案,并用verilog HDL语言编写了其RTL实现代码,综合结果表明,采用本文提出的方案实现的数字音频接口与不采用本文方案实现的数字音频接口相比能节省42.4%的芯片面积。此外,本文还详细介绍了集成在calliope SoC上用于前向纠错编解码的RS(32,24)编解码器的设计与实现,实验结果表明使用RS(32,24)编解码器使无线数字音频传输系统的丢包率在移动情况下由7.21%降为4.87%,提高了系统的容错能力。最后,本文还简述了calliope SoC上采用高级语言与汇编语言相结合的音频编解码器软件实现方法,同时测试了不同音频编解码算法对系统工作频率的要求以及系统在不同工作频率下的功耗并作出评估。