基于dsp 的語(yǔ)音信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于DSP5509的語(yǔ)音信號(hào)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：系別班級(jí)：計(jì)算機(jī)系10級(jí)通信1班組次：指導(dǎo)教師：時(shí)間：2013年5月24日——2013年6月28日20目錄摘要21緒論31.1DSP系統(tǒng)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)基本原則31.2國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)32程序設(shè)計(jì)53實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析153.1實(shí)驗(yàn)結(jié)果153.2實(shí)驗(yàn)分析174總結(jié)與心得體會(huì)18參考文獻(xiàn)19致謝2020摘要基于DSP的語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用TMS320VC5509作為主處理器，TLV320AIC23B作為音頻芯片，在此基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)硬件平臺(tái)的搭建和軟件設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的采集、濾波和回放功能，它可

2、作為語(yǔ)音信號(hào)處理的通用平臺(tái)。語(yǔ)音是人類(lèi)相互之間進(jìn)行交流時(shí)使用最多、最自然、最基本也是最重要的信息載體。在高度信息化的今天，語(yǔ)音信號(hào)處理是信息高速公路、多媒體技術(shù)、辦公自動(dòng)化、現(xiàn)代通信及智能系統(tǒng)等新興領(lǐng)域應(yīng)用的核心技術(shù)之一。通常這些信號(hào)處理的過(guò)程要滿(mǎn)足實(shí)時(shí)且快速高效的要求，隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，以DSP為內(nèi)核的設(shè)備越來(lái)越多，為語(yǔ)音信號(hào)的處理提供了良好的平臺(tái)。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于TMS320VC5509定點(diǎn)的語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的采集、處理與回放等功能，為今后復(fù)雜的語(yǔ)音信號(hào)處理算法的研究和實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)提供一個(gè)通用平臺(tái)。關(guān)鍵詞：語(yǔ)音處理；DSP；TMS320VC5509;TL

3、V320AIC23B201緒論語(yǔ)音是人類(lèi)相互間所進(jìn)行的通信的最自然和最簡(jiǎn)潔方便的形式，語(yǔ)音通信是一種理想的人機(jī)通信方式。語(yǔ)音通信的研究涉及到人工智能、數(shù)字信號(hào)處理、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、語(yǔ)言聲學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等許多領(lǐng)域，所以說(shuō)語(yǔ)音的通信是一個(gè)多學(xué)科的綜合研究領(lǐng)域，其研究成果具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。另外通過(guò)語(yǔ)音來(lái)傳遞信息是人類(lèi)最重要的、最有效、最常用的交換信息的形式。語(yǔ)言是人類(lèi)特有的功能，聲音是人類(lèi)常用的工具，是相互傳遞信息的主要手段。同時(shí)也是眾構(gòu)成思想交流和感情溝通的最主要的途徑。1.1DSP系統(tǒng)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)基本原則DSP（digitalsignalprocessor）是一種獨(dú)特的微處理器，是

4、以數(shù)字信號(hào)來(lái)處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)。再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬(wàn)條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱(chēng)道的兩大特色。1.2國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)語(yǔ)音信號(hào)處理作為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，已經(jīng)有很長(zhǎng)的研究歷史。但是它的快速發(fā)展可以說(shuō)是從1940年前后Dudley的聲碼器和Potter等人的可見(jiàn)語(yǔ)音開(kāi)始的；20世紀(jì)60年代中期形成的一系列數(shù)字信號(hào)處理的

5、理念和技術(shù)基礎(chǔ)；到了80年代，由于矢量量化、隱馬爾可夫模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等相繼被應(yīng)用于語(yǔ)音信號(hào)處理，并經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)與完善，使得語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)產(chǎn)生了突破性的進(jìn)展。一方面，對(duì)聲學(xué)語(yǔ)音學(xué)統(tǒng)計(jì)模型的研究逐漸深入，魯棒的語(yǔ)音識(shí)別、基于語(yǔ)音段的建模方法及隱馬爾可夫模型與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合成為研究的熱點(diǎn)。另一方面，為了語(yǔ)音識(shí)別實(shí)用化的需要，講者自適應(yīng)、聽(tīng)覺(jué)模型、快速搜索識(shí)別算法以及進(jìn)一步的語(yǔ)言模型的研究等課題倍受關(guān)注。20在通信越來(lái)越發(fā)達(dá)的當(dāng)今世界，尤其最近幾十年，語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)在移動(dòng)通信、IP電話通信、保密通信、衛(wèi)星通信以及語(yǔ)音存儲(chǔ)等很多方面得到了廣泛的應(yīng)用。因此，語(yǔ)音編碼一直是通信

6、和信號(hào)處理的研究熱點(diǎn)，并其取得了驚人的進(jìn)展，目前在PC機(jī)上的語(yǔ)音編碼已經(jīng)趨于成熟，而如何在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音壓縮編碼則是近些年來(lái)語(yǔ)音信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。202程序設(shè)計(jì)要正確配置DSP的時(shí)鐘發(fā)生器,產(chǎn)生DSP工作的正常時(shí)鐘頻率，這一個(gè)步驟的關(guān)鍵就是數(shù)字瑣相環(huán)PLL的應(yīng)用。I2C模塊是TMS320VC55xx新增的片內(nèi)集成外設(shè),通過(guò)I2C對(duì)TLV320AIC23進(jìn)行編程控制，可以使DSP與I2C兼容設(shè)備通過(guò)該接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通過(guò)硬件和軟件調(diào)試,最終成功采集到語(yǔ)音信號(hào)并播放出來(lái),可以在CCS軟件中觀察到采集到的語(yǔ)音信號(hào)的波形。改變程序中的延遲參數(shù),可以明顯改變混響效

7、果。audio.c#include"5509.h"#include"util.h"voidwait(unsignedintcycles);voidEnableAPLL();voidmain(){SDRAM_init();EnableAPLL();PLL_Init(40);AIC23_Init();for(;;){AIC23_Mixer();}}voidwait(unsignedintcycles){inti;for(i=0;i