基于FPGA的声源定位
基于FPGA的MUSIC算法在车辆定位中的应用研究
基于FPGA的MUSIC算法在车辆定位中的应用研究随着车辆定位技术的发展，日益受到关注。
MUSIC （Multiple Signal Classification）算法是一种高分辨率方向估计算法，能够有效地定位车辆并提供准确的位置信息。
车辆定位是智能交通系统中的重要组成部分，对于交通管理、导航系统以及车辆自主驾驶等方面具有重要意义。
传统的车辆定位方法包括全球定位系统（GPS）和基站定位，但由于GPS信号易受遮挡和基站定位精度不高等问题，这些方法在城市环境中的定位精度和鲁棒性方面存在一定的局限性。
基于FPGA的MUSIC算法作为一种新兴的车辆定位方法，具有快速、高精度和低功耗的特点，因此受到了广泛关注。
MUSIC算法通过利用车载天线接收到的多个信号波束，计算信号源的方向，从而实现车辆的定位。
相比传统方法，MUSIC算法能够提供更高的定位精度和更好的鲁棒性，尤其在城市环境中的定位效果更为显著。
而FPGA作为一种可编程逻辑器件，具有并行计算能力和灵活性，能够满足MUSIC算法的实时性要求。
通过将MUSIC算法实现在FPGA上，可以加速定位计算过程，提高定位的实时性和准确性。
同时，FPGA还可以根据不同的车辆定位需求进行优化设计，提高系统的可扩展性和适应性。
基于FPGA的MUSIC算法在车辆定位中的应用研究还面临一些挑战。
首先，FPGA的资源限制和功耗问题需要得到解决。
其次，MUSIC算法的实时性和抗干扰能力需要进一步提高。
此外，车辆定位系统的算法设计和硬件实现需要相互配合，实现最佳的系统性能。
综上所述，基于FPGA的MUSIC算法在车辆定位中具有广阔的应用前景。
通过对算法和硬件的优化设计，可以充分发挥FPGA的并行计算能力和灵活性，提高车辆定位的精度和鲁棒性。
未来的研究可以进一步探索基于FPGA的MUSIC算法在车辆定位中的优化策略，推动车辆定位技术的发展。
声音定位系统技术报告
声音定位系统摘要本设计是一种基于单片机的可移动声源定位系统的研究与实现。
采用c8051f330芯片为主体，搭建外围电路组成声响模块，产生500HZ，功耗不高于200MW的声音信号。
再通过FPGA 采集4个麦克接收的时间差，传到以c8050f020为主体的控制模块通过一定的算法计算，在128x64分辨率的液晶显示声响模块的坐标以及运动轨迹。
关键字：c8051f330；FPGA；c8050f020；声源定位；一、方案论证与比较1.1声响模块方案比较应要求：每按键一次发声一次，声音信号的基波频率为500Hz 左右，声音持续时间约为1s 。
要求声响模块采用3V 以下电池供电，功耗不大于200mW 。
分析知，为保证基波频率为500hz 左右，是以500hz 的矩形波为主的信号发送，功率要求不大于200mw ，那么应以低脉宽来达到此要求。
方案一：采用模拟器件搭建一个信号发生电路，如自激电路，与逻辑门电路配合，再经由三极管放大电路驱动扬声器发声。
人为通过纯电路产生某个可识别信号，电路构造复杂，在接收模块中又易受干扰，而且难度过大，在接收模块亦难识别。
方案二：采用c8051f330单片机发生符合要求的声音信号，再通过三极管驱动扬声器发声。
此方案灵活方便，电路和程序简单，权衡之下选择方案二作为声响模块设计方案。
1.2声音接收模块方案比较当声音信息通过空气向四周振动发送，利用麦克风对空气振动的敏感性，提出利用麦克风采集声音的方案。
方案一：设想声音在空气中传播时，距离声波越远接收到的信号也越小，通过麦克风放大电路检测信号大小来计算出点与声源的距离。
但实际操作中，由于距离与接收声强关系未知，准确度较低，不能准确定位。
方案二：将麦克风接收到的声音信号，通过lf353前置放大电路，带通滤波电路，再通过比较电路获得与声源模块相似的矩形波，再由信息处理模块。
该方案，电路简单，与所发送信息吻合性高，抗干扰性强，故选用。
二、声源定位分析计算给坐标纸四角的接收模块编号，左上：0，左下：1，右下：2，右上：3。
基于FPGA的声源定位系统研究
基于FPGA的声源定位系统研究基于FPGA的声源定位系统研究摘要: 声源定位技术在实际生活中有着广泛的应用，其中基于FPGA的声源定位系统因其高性能和低能耗的特点备受关注。
本文基于FPGA技术，设计并实现了一种声源定位系统。
该系统利用多通道麦克风阵列采集声音信号，并通过声音信号延迟差异和方向估计算法来确定声源位置。
实验结果表明，所设计的FPGA声源定位系统准确性较高且响应速度快，具有很大的应用潜力。
关键词: FPGA; 声源定位; 麦克风阵列; 延迟差异; 方向估计1. 引言声源定位技术广泛应用于各个领域，如视频会议、语音识别、智能机器人等。
传统的声源定位系统通常采用多麦克风阵列和信号处理算法来实现，但由于其复杂性和计算量大的特点，往往需要高性能的处理器和大量的存储空间。
而FPGA作为一种可编程逻辑器件，具有并行处理的能力和低能耗的优势，因此被广泛应用于声源定位系统中。
2. FPGA声源定位系统的设计与实现2.1 系统硬件设计本文设计的FPGA声源定位系统包括多通道麦克风阵列、FPGA 开发板和显示屏。
多通道麦克风阵列用于采集声音信号，其间距和布置方式对声源定位的精度有着重要影响。
FPGA开发板负责声音信号的处理和定位算法的实现，通过FPGA芯片的可编程性，可以高效地完成复杂的计算任务。
显示屏用于显示声源定位的结果。
2.2 算法设计与实现声源定位的关键是确定声源的位置，常用的方法是通过计算声音在多个麦克风之间的延迟差异来估计声源的方向。
常见的算法有互相关算法、波束形成算法等。
本文基于互相关算法设计了FPGA声源定位系统。
具体实现步骤如下：(1) 声音信号采集：多通道麦克风阵列采集声音信号，并将其转换为数字信号。
(2) 延迟差异计算：利用互相关算法，计算不同麦克风对之间的延迟差异。
(3) 方向估计：根据延迟差异估计声源的方向。
通过计算声音在不同麦克风对上的延迟差异，并使用三角定位方法，可以确定声源的位置。
声源定位系统毕业设计论文
声源定位系统毕业设计论文0 前言声音是我们所获取的外界信息中非常重要的一种。
不同物体往往发出自己特有的声音，而根据物体发出的声音，人们可以判断出物体相对于自己的方位。
有些应用场合，人们需要用机器来完成声音定位这个功能，并且往往要求定位精度比较高。
2003年的美伊战争期间，人民网、CCTV网站的军事频道、国防在线等网站均报道了装配于美军的狙击手探测技术，这项技术其中一部分就包含了声源定位技术。
声源定位作为一种传统的侦察手段，近年来通过采用新技术，提高了性能，满足了现代化的需要，其主要特点是：1）不受通视条件限制。
可见光、激光和无线电侦察器材需要通视目标，在侦察器材和目标之间不能有遮蔽物，而声测系统可以侦察遮蔽物（如山，树林等）后面的声源。
2）隐蔽性强。
声测系统不受电磁波干扰也不会被无线电侧向及定位，工作隐蔽性较强。
3）不受能见度限制。
其他侦察器材受环境气候影响较大，在恶劣气候条件下工作时性能下降，甚至无法工作。
声测系统可以在夜间、阴天、雾天、和下雪天工作，具有全天候工作的特点。
以下对美军装备的报道来自于《“巴格达之战”考验英军巷战武器装备》一文，该文刊登于2003年4月8日国防在线美伊战争专题。
“狙击手声测定位系统通过接收并测量膛口激波和弹丸飞行产生的冲击波来确定狙击手的位置，通常仅能探测超音速弹丸。
这种系统有单兵佩挂型、固定设置型和机动平台运载型。
美国BBN系统和技术公司的声测系统，通过测量弹丸飞行中的声激波特性来探测弹丸并进行分类。
该系统为固定设置型，采用2个置于保护区两侧的传声器阵列或6个分布在保护区内的单向传声器。
传声器通过电缆或射频链路与指挥节点相连。
为了准确定位，需事先确定传声器的距离，精度要在1米以内。
该系统可探测到90％的射击，定位精度为方位 1.2°、水平3°。
此外，美国的“哨兵”和“安全”有效控制城区环境安全系统均是采用声测定位技术的反狙击手系统。
美军这一套声源定位系统通过定位弹丸产生的特殊激波和冲击波，探测出狙击手的位置，在战场上有效保护战士生命。
基于FPGA的麦克风阵列定位技术
基于FPGA的麦克风阵列定位技术作者：刘从均王阳董银棚冯浩刘鹏张一歌来源：《科学与技术》2018年第19期摘要：研究并实现了一个基于FPGA的声源定位系统，通过若干麦克风阵列采集声信号，经A/D模块传送给主控制器FPGA。
运用GCC、PATH加权与SCOT加权求得时间差，建立坐标系，最后通过计算求出坐标进行定位。
基于麦克风阵列的定位技术有着很好的安全性与隐蔽性，在军事方面有着很好的前景。
由MATLAB仿真分析了几种加权的定位效果，结合实验确定了FPGA定位算法的优选方案。
关键词：FPGA；声源定位；麦克风阵列；MATLAB仿真；广义互相关；时延估计Microphone Array Location Technology Based on FPGAWang Yang，Liu Congjun，Dong Yinpeng，Feng Hao，Liu Peng，Zhang Yige（School of Electronic Information and Automation，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China）Abstract：A sound source location system based on FPGA is studied and implemented. Acoustic signals are collected by several microphone arrays and transmitted to the main controller by A/D module. Using GCC，PATH weighting and SCOT weighting，the time difference is obtained，the coordinate system is established，and the coordinate is located by calculating. The location technology based on microphone array has good security and concealment，and has a good prospect in military field. Several weighted positioning effects are simulated and analyzed by MATLAB，and the optimal scheme of positioning algorithm based on FPGA is determined by experiments.Key words：FPGA；Sound Source Location；Microphone Array；MATLAB Simulation；Generalized Cross-correlation；Time Delay Estimation引言声源定位技术应用广泛，实现方式也多种多样，近年来，随着物联网技术及安防技术的不断进步，声源定位技术作为其中一个关键技术得到了巨大发展。
基于FPGA Xlinx Artix7平台的声源定位装置设计
基于FPGAX1inxArtiX7平台的声源定位装置设计1.1设计目的基于麦克风阵列模拟人耳进行三维空间的声源定位，有着广泛应用前景，可应用于大型机随晶的故障检遮以及新生婴儿先天性心脏病检测筛查等领域，这些应用要求定位精度高，空间定位分辨能力强，而声源的定位精度与声音信号的频率、传感器阵列的大小及声音信号的信噪比等因素密切相关。
传统的时间差或相位差定位算法，随着麦克风阵列的增加，计算量急剧增加，为了提高定位精度，本作品在Gec1PHAT算法基础上，利用FPGA的处理实时性，进行数字解码，滤波，解算处理，多阵列可以并行运算，大幅提高了声音的空间定位精度。
1.2应用领域本作品应用前景广泛。
例如，在交通领域，可以用于鸣笛抓拍中。
在麦克风阵列研究领域，可以用于波束形成算法的验证；同时，也可以将其作为一个录音设备，配合Audacity软件，实现一些声音处理功能，具有很好的实用价值。
1.3适用范围本作品适用于需要近场声源定位以及波束形成的场合，在此类场合中，作品可以完全发挥优势，具有较高的速度和精度。
二、系统组成及功能说明/SystemConstruction&FunctionDescription2.1系统介绍本系统由数字麦克风阵列模块、FPGA处理器模块、摄像模块共同组成。
X1inxArtix7FPGA作为核心，将数字麦克风模块产生的PDM码转化为PCM码，然后使用GCC_PHAT算法对数据进行处理，得到时延值由传给摄像头，摄像头再结合阵列中麦克风的几何关系，将具体的声源位置计算出来，然后将其映射在摄像头所拍的图像上，同时，为了更好地调试，我们麦克风阵列上集成了单片机芯片作为通信接口。
2.2各模块介绍1.数字麦克风阵列模块采用性能优良的的数字麦克风SPK08331M4H,性能参数：IOOHZ〜IOkHz数字，PDMMicrophone MEMS（硅）1.6V、3.6V全向（-26dB±3dB@94dBSPD焊盘。
一种基于FPGA的高斯噪声源设计
根 据实 际 应 用 需 求 ， 一种基于 Ｆ Ｐ ＧＡ 的高 速
良好 的 随机特 性 ， 但 噪 声 放 大 电路 设 计 复 杂 ， 固定 高 斯噪 声合 成 实 现方 法 被 提 出。本 方 法 使 用 系 统
的噪 声参 数有 时不 适应 系 统 复杂 的应 用 需 求［ １ ］ 。 中 自检 用 的 ＡＤＣ采 集 电 路 随机 噪 声 作 为 种子 ， 该 而数 字 噪声 源 可 以 使 用 ＤＳ Ｐ进 行 数 字 信 号 合 成 ， 种子 定 时 为 Ｌ Ｆ Ｓ Ｒ 播 种 。这 种 可 定 时 播 种 的
一
种 基才 Ｆ Ｐ ＧＡ 的 高斯 噪声 源设计
盘 书 宝
（ 桂 林 航 天 工 业 学 院 电 子 工 程 系， 广 西 桂 林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ）
摘 要
针对 当前 高斯噪声源的应用需求 ， 设计 了一种 基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 的高斯 噪声 源。文中采用可定时播种的 Ｌ Ｆ Ｓ Ｒ产生
的测试 仪 器 。可用 于系 统加 扰处理 、 系统性 能检 验 Ｆ Ｐ ＧＡ来 实现 ， 这 些 方 法把 小 数 、 整数 分 开 进 行 处 及 系统 的抗 干 扰 能 力 检验 等 。 国内外 对 噪 声 产 生 理 ， 复杂 度 和硬件 要求 都 比较 高 。在 仅需 整数 的 场 方 法进 行 了很 多研 究与 实践 ， 噪声 源 主要分 物 理噪 合 就需要 重 新考 虑硬 件和设 计 成本 。 声 发 生器 和数 字 噪 声 发 生器 两 大类 。物 理 噪声 有
由软 件产 生 的随 机序列 有 较好性 能 ， 合成 速度 却是 Ｌ Ｆ Ｓ Ｒ模 块合 成 两路 独立 均 匀分 布 随 机 序列 ＿ ５ ］ ， 根
一种基于FPGA麦克风阵列室内声源定位系统[实用新型专利]
![一种基于FPGA麦克风阵列室内声源定位系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/301f44f59fc3d5bbfd0a79563c1ec5da50e2d61f.png)
(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520691578.6(22)申请日 2015.09.09G01S 5/20(2006.01)(73)专利权人燕山大学地址066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街438号(72)发明人吴希军 孙梦菲 杜德琴 赵彦鹏(54)实用新型名称一种基于FPGA 麦克风阵列室内声源定位系统(57)摘要本实用新型涉及一种基于FPGA 麦克风阵列室内声源定位系统，其中包括麦克风阵列结构模块、语音信号预处理、时延定位算法实现、FPGA 控制系统、摄像头五部分；六个麦克风固定在直角坐标系中组成锥形麦克风阵列，麦克风采集声音信号，经过A/D 采样和带通滤波，生成六路待处理的输入语音信号，用广义互相关算法完成每一坐标轴上的一对麦克风采集语音信号的时延估计，得到3对麦克风的时延后由六元麦克风阵列几何定位算法，可以确定声源的方位角和俯仰角，FPGA作为控制器控制摄像头的转动，使其朝向发言人的方向。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 205139359 U 2016.04.06C N 205139359U1.一种基于FPGA麦克风阵列室内声源定位系统，其特征在于：包括麦克风阵列结构模块、语音信号预处理模块、FPGA控制系统、摄像头四部分，语音信号预处理模块包括A/D转换模块和采样处理模块，麦克风阵列与A/D转换模块连接，FPGA控制系统与摄像头相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA麦克风阵列室内声源定位系统，其特征在于：A/D转换模块与采样处理模块组成语音信号预处理模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA麦克风阵列室内声源定位系统，其特征在于：用六个麦克风固定在三维直角坐标系中组成锥形麦克风阵列，由时延值就可得到声源位置的方位角和俯仰角。
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA麦克风阵列室内声源定位系统，其特征在于：FPGA作为控制器，控制摄像头转向发言人的方向。
一种基于FPGA的声频定向扬声器系统[实用新型专利]
![一种基于FPGA的声频定向扬声器系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c890e68464ce0508763231126edb6f1afe00714d.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621409156.6(22)申请日 2016.12.20(73)专利权人 湖北大学地址 430000 湖北省武汉市武昌区友谊大道368号(72)发明人 史晓彤 杨维明 刘文超 汪大奎 (74)专利代理机构 北京中济纬天专利代理有限公司 11429代理人 邓佳(51)Int.Cl.H04R 3/00(2006.01)(54)实用新型名称一种基于FPGA的声频定向扬声器系统(57)摘要本实用新型公开了一种基于FPGA的声频定向扬声器系统，包括SD卡、DE2-115核心板、DA转换模块、功率放大模块、匹配滤波模块、超声波换能器模块和万向管，所述SD卡依次连接DE2-115核心板、DA转换模块、功率放大模块、匹配滤波模块、万向管和超声波换能器模块。
本实用新型使用DE2-115开发板作为信号输入和信号处理模块，降低了系统复杂度，而且在DE2-115中使用宏模块进行信号的调制运算，大大提升了运算速度，除此之外，通过万向管控制超声波换能器指向，可以轻松实现对可听声角度的任意偏转，提升了系统可操作性。
权利要求书1页 说明书2页 附图2页CN 206272832 U 2017.06.20C N 206272832U1.一种基于FPGA的声频定向扬声器系统，包括SD卡、DE2-115核心板、DA转换模块、功率放大模块、匹配滤波模块、超声波换能器模块和万向管，其特征在于，所述SD卡依次连接DE2-115核心板、DA转换模块、功率放大模块、匹配滤波模块、万向管和超声波换能器模块。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的声频定向扬声器系统，其特征在于，所述DA转换模块通过GPIO连接到DE2-115开发板上。
3.根据权利要求1所述的基于FPGA的声频定向扬声器系统，其特征在于，所述DE2-115核心板通过SPI协议读取SD卡中的数字音频信号。
基于FPGA的实时声音处理系统设计与优化
基于FPGA的实时声音处理系统设计与优化随着科技的不断进步，声音处理技术在音乐、通信、娱乐等领域中扮演着重要角色。
而基于可编程逻辑器件（FPGA）的实时声音处理系统，由于其高性能和灵活性，成为了研究和应用的热点之一。
本文将探讨基于FPGA的实时声音处理系统的设计与优化。
首先，我们来了解一下FPGA的基本原理和特点。
FPGA是一种可编程逻辑器件，它由大量的可编程逻辑单元（CLB）和可编程互连资源（IOB）组成。
通过对FPGA内部逻辑单元的编程，可以实现各种不同的功能。
与传统的硬件设计相比，FPGA具有灵活性高、可重构性强的特点，能够满足不同应用场景的需求。
在实时声音处理系统中，关键的一环是信号采集和预处理。
为了实现高质量的声音采集，我们可以使用高速模数转换器（ADC）将模拟声音信号转换为数字信号，并通过FPGA进行处理。
在信号预处理阶段，我们可以使用滤波器对信号进行降噪、增益控制等处理，以提高声音的质量和清晰度。
接下来，我们需要设计和优化声音处理算法。
在声音处理系统中，常见的算法包括降噪、混响、均衡器等。
这些算法需要通过FPGA实现，并且需要考虑算法的复杂度和实时性。
为了提高系统的性能，我们可以采用并行计算的方式，将算法拆分为多个子模块，并通过FPGA的并行计算能力实现高速处理。
此外，为了提高系统的效率和性能，我们还可以对FPGA的资源进行优化。
首先，我们可以通过资源共享的方式减少FPGA的资源占用。
例如，将多个子模块共享同一个资源，以减少逻辑单元和互连资源的使用。
其次，我们可以使用流水线技术来提高系统的吞吐量。
通过将算法划分为多个阶段，并将数据流经过这些阶段，可以实现并行处理，提高系统的处理速度。
另外，我们还可以考虑使用优化的编码方式来减少FPGA的资源占用。
例如，使用定点数表示数据，而不是浮点数，可以减少逻辑单元的使用。
此外，我们还可以使用压缩算法来减小数据的存储空间，从而减少FPGA的存储资源占用。
声音定位跟踪系统毕业设计论文
目录目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的与意义 (1)1.2课题研究的内容与要求 (2)1.3国内外发展状况 (3)1.3.1 国内智能机器人发展概况 (3)1.3.2 国外智能机器人发展概况 (4)1.4智能移动机器人的广泛应用 (7)1.5智能移动机器人的发展趋势展望 (8)第2章系统方案论证和比较 (12)2.1系统整体方案比较与选择 (12)2.1.1 误差信号判断方式的比较与选择 (13)2.1.2 接收器分布方式的比较与选择 (13)2.1.3 移动体运动方式的比较与选择 (13)2.2系统各模块选择与论证 (14)2.2.1 车体方案的选择 (14)2.2.2 电源种类方案的选择 (15)2.2.3 供电方式方案的选择 (15)2.2.4 主控器芯片方案的选择 (16)2.2.5 电机驱动方案的选择 (16)2.2.6 电机模块方案的选择 (17)2.2.7 声源与声音传感器方案的选择 (17)2.2.8 声音调理期间的选择 (18)2.3制导系统方案的理论计算 (19)2.3.1 误差信号的产生 (19)2.3.2 滤波电路的理论计算 (20)2.3.3 声源定位原理 (20)2.4驱动系统方案的理论计算 (21)2.4.1 电机运行速度理论计算 (21)2.4.2 控制理论的简单计算 (22)第3章系统硬件设计 (23)i吉林工程技术师范学院本科毕业论文设计3.1系统总体框图设计 (23)3.2系统各模块硬件设计 (24)3.2.1 控制器子系统硬件设计 (24)3.2.2 声音接受子系统硬件设计 (27)3.2.3 电机驱动子系统硬件设计 (29)3.2.4 发声系统硬件设计 (30)第4章系统软件设计 (33)4.1系统主程序流程图 (33)4.2系统各模块子程序流程图 (34)4.2.1 声源位置计算子程序流程图设计 (34)4.2.2 电机驱动子程序流程图设计 (35)4.2.3 光标示子程序流程图设计 (36)4.2.4 PWM算法子程序 (36)4.2.5 控制接收器的子程序流程图设计 (36)第5章测试方案与测试结果 (38)5.1测试方案 (38)5.1.1 测试仪器 (38)5.1.2 测试数据 (39)5.2测试结果与误差分析 (40)5.2.1 测试结果分析 (40)5.2.2 误差分析 (40)附录 (41)致谢 (47)ii第1章绪论第1章绪论随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展, 使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高。
基于FPGA的语音识别技术研究
基于FPGA的语音识别技术研究随着人工智能技术的不断发展，语音识别技术也变得越来越重要。
在现今社会中，语音识别技术已经成功应用在许多场景中，例如智能语音助手、智能家居、语音识别交互等。
而其中最具代表性的技术就是基于FPGA的语音识别技术。
FPGA是一种可编程逻辑器件，其内部由可编程逻辑单元（CLB）组成，可以通过配置逻辑单元的连接方式来实现不同的逻辑功能。
FPGA可通过现场可编程门阵列（FPGA）进行编程，并在不同应用中使用相同的硬件。
由于FPGA具有可编程性和可重构性，因此在语音识别技术中具有很高的应用价值。
首先，基于FPGA的语音识别技术具有很高的计算能力。
由于FPGA是一种可编程设计器件，它可以被设计用来高效地进行语音识别计算。
与基于CPU或GPU的计算方式相比，FPGA在计算速度和功耗方面有很大的优势。
据研究表明，基于FPGA的语音识别系统的计算速度可以达到普通CPU计算速度的20倍以上。
这意味着无论是在语音识别交互中还是在智能语音助手中，FPGA都可以快速、准确地完成语音识别任务。
其次，基于FPGA的语音识别技术可以大大提高识别率。
传统的语音识别技术主要使用模板匹配算法，这种方法的识别率并不高。
而基于FPGA的语音识别技术则使用了更高级的算法，例如显式时序模型（HMM）和声学模型。
这些算法可以通过对声音信号的各个特征进行分析，来更准确地识别语音信号。
此外，FPGA还可以使用硬件加速器来加速算法计算，从而提高语音识别的速度和准确度。
最后，基于FPGA的语音识别技术还具有很高的可定制性。
由于FPGA具有可编程和可重构的特性，因此语音识别系统可以根据不同应用的需求进行定制。
例如，基于FPGA的语音识别系统可以根据不同语音信号的特征进行调整，从而提高系统的准确性。
同时，FPGA还可以进行实时调整和更新，使系统保持最新的配置和算法。
总之，基于FPGA的语音识别技术是当前最先进的语音识别技术之一。
声源定位系统_毕业设计论文
从设由传声器充当，其主要功能包括：采集声源信号；对生源先好进行放大、滤波、整形；将整形后的信号传输给单片机等。的系统需要具备如下设计要求：
1）声源定位区域为60cm*60cm的正方形；
2）声源频率在3±1kHz左右；
3）声源定位误差在±5cm以内；
4）能够显示定位坐标；
5）功耗低、性价比高。
1.1.2
1）总体方案的选择、分析、论证，并画出系统的结构框图；
2）硬件电路设计并进行硬件焊接；
3）软件编程；
4）进行调试；
5）逐步修改，将所需的功能完全实现。
1.
1.2.1
方案一：仿人双耳的声源定位原理。人是我们最熟悉的一个声源定位系统，人的两只耳朵是这个系统的主角。由于耳廓具有非常特殊的形状，声音经过耳廓的处理后，大脑只需要根据两只耳朵所接收到的声音强度就能大致定位某一个声源的位置。国外科学家把人的头部用球的模型来近似，在球相对的两极各安装一个传声器，给出了两耳功能的解析方程能够有效的定位声音的方向。然而要模拟制作出耳廓这样具有特殊结构的传感器是比较费劲的。
基于以上分析，选择方案二，采用基于到达时间差的声源定位原理。
1.2.2
根据题目要求，处理器模块主要用于对传声器传输的声源信号进行接收、计算声源坐标、以及显示声源坐标。对于处理器的选择有以下两种方案。
方案一：采用FPGA(现场可编程门阵列)作为系统的控制器，由于FPGA将所有的器件集成在一块芯片上，所以外围电路较少，控制板的体积小，稳定性高，扩展性能好；而且FPGA采用并行的输入/输出方式，系统处理速度快，再加上FPGA有方便的开发环境和丰富的开发工具等资源可利用，易于调试；但是FPGA成本偏高，算术运算能力不强，而且由于本次设计对输出处理的速度要求不高，所以FPGA高速处理的优势得不到充分体现。
基于FPGA的声音定位系统设计
基于FPGA的声音定位系统设计汪诗怡;殳国华;李丹【摘要】针对道路鸣笛监控问题,研究了现有的声音定位技术,选取基于到达时差定位技术为基本思路建立简易的基于FPGA的二维声音定位系统.系统的硬件部分利用麦克风阵列、运放、分压电路和电压偏移电路对声音信号进行接收和处理,使最终输出的电压信号满足basys3开发板的采样要求.软件部分包括采样、时延计算、定位计算和VGA显示,其中时延计算和定位计算部分首先建立了数学模型,后根据模型完成算法的编写.最终系统能显示声音所处的位置并能实时追踪声音的移动轨迹,但是对声音有一定的限制且定位的精度有限.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2019(041)001【总页数】3页(P68-70)【关键词】声音定位;到达时差;FPGA;麦克风阵列;VGA显示【作者】汪诗怡;殳国华;李丹【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海 200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海 200240;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TP368.10 引言在大多数城市的道路上，时常出现禁止鸣笛的标志，然而并不是所有人都能自觉地遵守规则，对鸣笛之人进行适当的处罚是确保这项规定能够顺利实施的必要举措。
如何准确地找到鸣笛的车辆是其中最关键的技术性问题，这个问题涉及到声音的定位。
声音定位的问题由来已久，解决方案也不少。
目前成熟的解决方案之一是通过麦克风阵列获取声音信号，再利用数字信号处理技术计算声音的位置[1]。
一般来说，基于麦克风阵列的声音定位算法可划分为三类：一是基于最大输出功率的可控波束形成技术；二是基于高分辨率谱估计技术；三是基于到达时差技术[2]。
本次设计采用基于到达时差的方法。
基于到达时差的方法分为两个步骤进行，首先需要获取麦克风阵列中各阵元间的声音延迟时间，再利用获取的时间差，结合已知的麦克风阵列的空间位置进一步确定出声音的位置[3]。
基于STM32和FPGA的声源成像系统设计
基于STM32和FPGA的声源成像系统设计岳蒂;栾峰;佘黎煌;丁山;张立立【摘要】系统基于iCore3双核心开发板,采用STM32和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片,通过对通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)串口通信、可变静态存储控制器(Flexible Static Memory Controller,FSMC)接口、安全数字输入输出卡(Secure Digital Input and Output Card,SDIO) TF卡以及Qt上位机等进行综合设计完成了一个能够实现声源定位和成像功能的系统.系统以STM32芯片进行核心控制,采用计算量小、定位精确、能较好的移植在硬件设备中的基于到达时间差的时延估计的声源定位算法,通过FSMC接口在FPGA内设计实现算法中数据量大、耗时长的矩阵自相关运算,并与各个模块通过数据交互进行核心控制,最终实现声源定位和成像功能.系统结构简单、体积小、质量轻、使用方便,不仅解决了现有产品的不足,而且测试结果表明该系统在STM32和FPGA协同工作下运行效率高、定位准确,相比在单独以STM32为核心时处理速度提升了大约30％,能够满足用户的实际需求,有一定的实用价值.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2018(037)007【总页数】5页(P126-130)【关键词】现场可编程门阵列;声源成像;到达时间差;时延估计【作者】岳蒂;栾峰;佘黎煌;丁山;张立立【作者单位】东北大学计算机科学与工程学院,沈阳110169;东北大学计算机科学与工程学院,沈阳110169;东北大学计算机科学与工程学院,沈阳110169;东北大学计算机科学与工程学院,沈阳110169;东北大学计算机科学与工程学院,沈阳110169【正文语种】中文【中图分类】TP20 引言近年来，随着科学技术和生活水平的提高，人们越来越注重对声音进行控制和处理。
基于FPGA的实时声源定位
基于FPGA的实时声源定位
李俊杰;何友;宋杰
【期刊名称】《微型机与应用》
【年(卷),期】2009(028)013
【摘要】提出了利用2个麦克风基于FPGA的声源定位的方法.具体通过基于相位变换改进的互相关方法成功在低信噪比(10 dB)的噪声环境下完成声源定位.利用同样的算法和硬件结构,可以在1片FPGA芯片上实现5组并行的时域处理的系统,而且每个麦克风的功耗只有77 mW～108 mW.
【总页数】3页(P15-17)
【作者】李俊杰;何友;宋杰
【作者单位】海军航空工程学院,信息融合技术研究所,山东,烟台,264001;海军航空工程学院,信息融合技术研究所,山东,烟台,264001;海军航空工程学院,信息融合技术研究所,山东,烟台,264001
【正文语种】中文
【中图分类】TN912.34
【相关文献】
1.基于麦克风阵列声源定位系统的FPGA实现 [J], 任勇;胡方明;李自学
2.基于麦克风阵列的实时声源定位 [J], 刘真旭
3.基于LabVIEW的双麦克风实时声源定位系统 [J], 杨国卿;王义琳;李明汝;全星日
4.基于SRP-PHAT的实时声源定位算法设计与实现 [J], 刘生
5.基于SRP-PHAT的实时声源定位算法设计与实现 [J], 刘生
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基于FPGA的多声路超声波定位系统
基于FPGA的多声路超声波定位系统吴倩【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2012(33)1【摘要】设计一种以FPGA为控制器的多声路超声波障碍物定位系统.多个超声波传感器分时工作,利用FPGA高速处理的能力采用动态扫描的方式提取信息进行处理,通过VGA显示监视范围内障碍物空间分布情况及物体的移动情况.实验证明,系统具有较高的测量精度及较强的灵活性.适当改进后可用于车辆行进路线监测,机器人避障等.%The design of the FPGA as the controller of a multi - way ultrasonic obstacles positioning system. It shares the work of multiple ultrasonic sensors,by using the high - speed processing capability of FPGA.it can extract dynamic scan information processing,we can monitor the spatial distribution of obstacles and the movement of objects through the VGA display. Experiments show that the system has high accuracy and strong flexibility. After properly improved, it can also be applied to other relative systems such as route monitoring, robot obstacle avoidance.【总页数】3页(P75-77)【作者】吴倩【作者单位】东南大学自动化学院,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TP274【相关文献】1.交叉多声路超声波法在泵站测流中的应用 [J], 涂小强2.基于FPGA的超声波阵列测量定位系统设计 [J], 陈志彬;宋金堂;张娜;乔怡豪3.基于FPGA的超声波小型空间定位系统设计 [J], 肖顺文4.基于P89LPC954单片机的八路四声道超声波流量计测量电路设计 [J], 王伟智;赵辉5.多声路超声波流量计在引水明渠中的流量测量分析 [J], 叶青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
fpga语音识别毕业项目
fpga语音识别毕业项目FPGA语音识别是一种利用FPGA芯片实现的语音识别系统。
在这个毕业项目中，你可以使用FPGA芯片来开发一种能够实时识别语音的系统。
以下是一些初步的步骤和要求，供你参考：1. 确定项目目标：确定你想要实现的最终产品是什么样的。
例如，你可以选择实现一个能够识别特定语音命令或者特定人声的系统。
2. 数据集收集和预处理：收集相应的语音数据集，并进行预处理。
这包括对原始语音数据进行采样、降噪、滤波和特征提取等操作，以便于后续的处理。
3. 开发语音识别算法：选择合适的语音识别算法，并在FPGA 芯片上进行开发。
常见的算法包括MFCC特征提取、高斯混合模型（GMM）和隐马尔可夫模型（HMM）等。
4. FPGA设计与开发：基于你选择的算法，设计合适的FPGA 电路和硬件架构，并进行相应的编程与开发。
这包括使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）进行FPGA逻辑设计和编写相应的驱动程序。
5. 系统集成与测试：将开发好的FPGA模块与其他必要的硬件组件（如麦克风、扬声器等）和软件进行集成。
然后进行系统测试，验证系统的性能和准确度是否符合预期。
6. 优化与改进：对系统进行性能优化和功能改进。
这可能包括对算法的改进、硬件优化（如并行处理、流水线设计等）和系统的实时性改善等。
7. 编写毕业论文和展示：整理项目过程和结果，撰写毕业论文，并进行相应的答辩和展示。
需要注意的是，FPGA语音识别项目需要具备一定的硬件设计和编程能力，以及对语音信号处理和机器学习算法的了解。
同时，你需要具备良好的团队合作能力和时间管理能力，才能顺利完成这个毕业项目。