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《基于dsp的音頻信號采集系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、基于DSP的音頻信號采集系統(tǒng)設(shè)計遼寧省葫蘆島市遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院摘要：本設(shè)計是一個基于TMS320VC5402的音頻信號采集系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)的總體實現(xiàn)方案和硬件設(shè)計，利用TMS320VC5402芯片來實現(xiàn)音頻信號的采集和輸出。本系統(tǒng)主要分為以下幾個部分：電平轉(zhuǎn)換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、靜態(tài)存儲與動態(tài)存儲、USB接口以及JTAG部分。最后通過對DSP系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)式，證明所設(shè)計的基于DSP的硬件系統(tǒng)是一個很好的音頻信號采集系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：DSPTMS320VC5402音頻信號采集與處理Thedesignofaud
2、iosignalacquisitionsystembasedonDSPLiaoningprovinceHuludaocityLiaoningTechnicalUniversitySchoolofelectronicandInformationEngineeringAbstract:ThedesignisaudiosignalacquisitionsystembasedonaTMS320VC5402.Introducedtheimplementationandhardwaredesignoftheoverallsystem,
3、usingaTMS320VC5402chipfortherealizationofaudiosignalacquisitionandoutputThissystemismainlydividedintothefollowingsections:thelevelconvertingcircuit,theADconversioncircuit,thestaticstorageanddynamicstorage,USBinterfaceandtheJTAGportion.BytheendoftheDSPsystemsimulat
4、ionmode,provedthatthedesignbasedonDSPhardwaresystemisaverygoodaudiosignalacquisitionsystem.Keywords:DSPTMS320VC5402audiosignalacquisitionandprocessing近年來，隨著DSP技術(shù)的普及和低價格、高性能DSP芯片的出現(xiàn)，DSP已越來越多地被廣大的工程師所接受，并越來越廣泛地被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如：語音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制等，并且已日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。DSP是利用專
5、門或通用的數(shù)字信號處理芯片，以數(shù)字計算的方法對信號進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、體積小及可靠性高等優(yōu)點，滿足了對信號快速、精確、實時處理及控制的要求。確定硬件實現(xiàn)方案該系統(tǒng)主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，通過采集的聲音信號與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)相比較，來檢測生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)等。考慮到系統(tǒng)性能指標(biāo)、成本、算法需求等多方面因素后，確定了最優(yōu)的硬件實現(xiàn)方案，系統(tǒng)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)主要分為以下幾個部分：電平轉(zhuǎn)換電路、AD轉(zhuǎn)換電路、靜態(tài)存儲與動態(tài)存儲、USB接口以及JTAG部分。系統(tǒng)通過采集聲音信號來檢測器械的裂紋、密合
6、度等。將DSP高速處理數(shù)字信號的能力與USB高速傳輸數(shù)據(jù)的能力結(jié)合起來，使其服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，是該系統(tǒng)的主要設(shè)計目的。硬件設(shè)計思想人類可以聽到的聲音信號是范圍在20-20kHz的模擬信號，所以首先需要傳感器接收該聲音信號，接著需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使聲音信號由模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號。之后通過分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，利用被測信號的特點和相干性，檢測被覆蓋的聲音信號。在檢測方法上有頻域信號的相干檢測、時域信號的積累平均、離散信號的計數(shù)技術(shù)、并行檢測等方法。圖1硬件系統(tǒng)框圖Figure1blockdiagramofhardwaresyst
7、em器件的選擇一、DSP芯片的選擇本系統(tǒng)中DSP采用的是TI公司的TMS320VC5402（以下簡稱5402），其操作速率達(dá)100MIPS，由于其具有改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，所以它可以在一個指令周期內(nèi)完成32x32bit的乘法，亦可以迅速完成數(shù)學(xué)運算最常用的乘加運算。它有4條地址總線、3條16位數(shù)據(jù)存儲器總線和1條程序存儲器總線，40位算術(shù)邏輯單元(AIU)，一個17×17乘法器和一個40位專用加法器。8個輔助寄存器及一個軟件棧，允許使用最先進(jìn)的定點DSP的C語言編譯器，內(nèi)置可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、鎖相環(huán)(PLL)時鐘產(chǎn)生器、兩個多
8、通道緩沖串行口、一個8位并行與外部處理器通信的HPI口、2個16位定時器以及6通道DMA控制器，特別適合電池供電設(shè)備．一、ADC的選擇本設(shè)計中選用的AD轉(zhuǎn)換芯片是TI公司的TLC320AD50C。該芯片的采樣采用ΣΔ技術(shù)，即將一個抽樣濾波器放置于ADC后，將一個差值濾波器放置在DAC前。這種結(jié)構(gòu)的最大特
