基于DSP与模拟接口电路的语音处理系统研制
基于DSP的数字语音信号处理技术研究
基于DSP的数字语音信号处理技术研究数字信号处理技术已经被广泛地使用在音频和语音的处理中。
其中，DSP技术是数字信号处理的一个分支，通过数字信号的处理和分析，在语音识别、语音合成等领域有广泛的应用。
本文将介绍基于DSP的数字语音信号处理技术的研究现状。
一、 DSP技术的概述DSP技术（Digital Signal Processing），是一种数字信号处理技术，其基础理论是数字信号处理，其应用涉及语音处理、图像处理、雷达信号处理、生物医学信号处理、视频压缩等多个领域。
DSP技术的主要应用领域为通信、功率电子、音视频等领域。
二、数字语音信号处理技术的应用数字语音信号处理技术主要应用于语音识别、语音合成等领域。
在语音识别方面，它可以用于语音识别的前端特征提取和语音模型的生成。
在语音合成方面，DSP技术可以通过合成滤波器、谐波加强等技术，产生更加自然的语音和更加真实的语音效果。
三、数字语音信号处理技术的原理数字语音信号处理技术主要依赖于数字信号处理的基础理论。
数字信号处理的主要理论包括傅里叶变换、离散傅里叶变换、数字滤波器设计等。
这些理论的应用都是建立在DSP处理器的体系结构和算法上的。
DSP处理器的体系结构主要包括CPU、存储器、IO模块和外围设备。
其中，CPU是指的运行DSP算法的中央处理器，存储器是存储算法数据和程序的地方，IO模块是设备连接和接口的代表。
四、数字语音信号处理技术的算法数字语音信号处理技术的算法是通过对数字信号进行处理，达到一定的效果。
其中，数字语音信号处理技术的算法包括数字滤波、快速傅里叶变换、线性预测分析、频率域信号分析等。
这些算法的应用可以实现语音识别、语音合成等功能。
在数字语音信号处理技术的算法应用中，频域分析是至关重要的，因为它可以对信号的频谱特征进行分析。
基于DSP的数字语音信号处理技术，可以在实时的语音信号处理中，快速地实现频域分析，以实现语音信号的精准分析和特征提取。
基于DSP的数字语音信号处理系统的设计
【 １ ］ 肖 瑛， 李振兴， 董玉华， 等． 基于压缩传递函数的神 经网 络盲均衡算法
弹箭与制导学报 ， ２ ０ ０ ９ ， ２ ９ （ １ ） ： ２ ５ １ — ２ ５ ３ ． 图 １数字语音信号处理系统硬件组成 ３ Ｆ Ｉ Ｒ数字滤波器算法的 Ｄ Ｓ Ｐ实现 本设计中采用窗函数法设计 Ｆ Ｉ Ｒ滤波器 。Ｔ ＭＳ ３ ２ ０ ｖ ｃ ５ ４ １ ０在指令 ２ ０ ０ ９ ， ３ ８ （ ４ ） ： ４ ７ ９ — ４ ８ ３ ． 集和硬件结构上 ， 对滤波器算法的实现 ， 有专 门的考虑。首先是在指令 ［ ４ 】 肖瑛 ， 冯长建． 组合窗函数的短时傅里叶变换时频表示方法 探 测与 中设置了 ＭＡ Ｃ Ｄ指令， 它的功能是将数据区的两个数相乘以后， 再与 累 控制学报 ， ２ ０ １ ０ ， ３ ２ （ ３ ） ： ４ ３ － ４ ８ ． 加器中的值累加 ， 运算结果仍保 留于累加器中， 而为下 一次操作准备 ； 【 ５ 】 肖瑛， 李振 兴． 差异进化算法初始化的小波神经网络盲均衡ｍ电路 与 其次在硬件上， 设计了间接寻址时的循环寻址功能 ， 即将滤波器系数保 系统学报 ， ２ ０ １ ０ ， １ ５ （ ４ ） ： ２ ２ — ２ ６ ． 存于—个可循环寻址的数据缓冲区， 寻址指针由低地址 自 动增长 ， 当达 嘲 肖 瑛． 并联滤波的常数模 与判决 引导融合 盲均衡算 法 声学学报 ， 到缓冲区顶部时 ， 自动返回低地址重新寻址 ， 这样 ， 配合单指令重复指 ２ ０ １ ２ ， ３ ７ （ ５ ） ： ４ ９ ５ — ５ ０ ０ ． 令Ｒ Ｐ Ｔ ， 就可以快速实现卷积操作。程序设计流程图如图 ２所示。 董玉华 ， 张俊星． 修正的解相关前馈神经网络盲均衡算法研 究 大连 民族学院学报 ， ２ ０ １ ２ ， １ ４ （ ５ ） ： ４ ６ ０ — ４ ６ ２ ． ［ ８ ］ 董玉华 ， 肖瑛． 基于￥ ３ Ｃ ２ ４ ４ ０的温度采集 系统 的实现Ⅱ ｌ 数 字通信 ，
毕业设计基于DSP的语音信号处理系统设计
毕业设计 [论文]题目：基于DSP的语音信号处理设计系别：电气与电子工程系专业：电子信息工程******学号：*****8151指导教师：***河南城建学院2010年5月23日摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。
数字信号处理（Digita lSign alPro cessi ng，简称DSP）是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。
信号处理是M a tlab重要应用的领域之一。
本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题，采用MATLAB7.0综合运用G UI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。
关键字：Matlab，语音信号，傅里叶变换，信号处理AbstractSpeech signal proces singis to studythe use of digita l signal proces singtechno logyand knowle dge of the voicesignal voiceproces singof the emergi ng discip lineis the fastes t growin g areasof inform ation scienc e one of the core techno logy. Transm issio n of inform ation throug h the voiceof humani ty's most import ant, most effect ive, most popula r and most conven ientform of exchan ge of inform ation..Digita l signal proces sing(Digita lSign alPro cessi ng, DSP) is the use of comput er or specia l proces singequipm ent, to digita l form of signal acquis ition, transf ormat ion, filter ing, estima tion, enhanc ement, compre ssion, recogn ition proces sing,in orderto get the needsof the people of the signal form.Matlab langua ge is a data analys is and proces singfuncti ons are very powerf ul comput er applic ation softwa re, soundfileswhichcan be transf ormed into discre te data files, then use its powerf ul abilit y to proces s the data matrix operat ions, such as digita l filter ing, Fourie r transf orm, when domain and freque ncy domain analys is, soundplayba ck and a variet y of map render ing, and so on. Its signal proces singand analys is toolki t for voicesignal analys is provid es a very rich featur e functi on, use of thesefuncti ons can be quickand conven ientfeatur es comple te voicesignal proces singand analys is and visual izati on of signal s, makescomput er intera ction more conven ient. Matlab Signal Proces singis one of the import ant areasof applic ation.The design of voice-proces singsoftwa re for most of the conten t are numero us, easy to maneuv er and so on, usingMATLAB7.0 compre hensi ve use GUI interf ace design, variou s functi on callsto voicesignal s such as freque ncy, amplit ude, Fourie r transf orm and filter ing, the progra m interf ace concis e, simple, has some signif icanc e in practi ce.Keywor ds: Matlab， VoiceSignal，Fourie r transf orm，Signal Proces sin1 绪论1.1课题的背景与意义通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。
基于DSP的语音处理系统的设计【范本模板】
Cadence SPB基于DSP的语音处理系统的设计摘要近年来,随着DSP技术的普及和低价格、高性能DSP芯片的出现，DSP已越来越多地被广大的工程师所接受越来越广泛地被应用于各个领域,并且已日益显示出其巨大的优越性.DSP是利用专门或通用的数字信号处理芯片，以数字计算的方法对信号进行处理,具有处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点，满足了对信号快速、精确、实时处理及控制的要求.本次设计基于TLV320AIC23和TMS320VC5416两种芯片设计并实现了一种语音录音、语音编码、语音解码、语音处理和回放的系统。
通过软件和硬件结合对该系统进行设计,使本次设计的语音处理系统具有强大的数据处理能力并配有灵活的接口电路，可以作为一种语音信号处理算法研究和实时实现的通用平台，对语音编码在DSP上的实时实现进行了简单的研究，从而掌握了算法移植的一般流程，为能够在高速DSP硬件平台设计及系统应用开发方面取得成功奠定基础.关键词：DSP;数据采集；TLV320AIC23;TMS320VC5416。
目录摘要I 第1章绪论 1 1.1 DSP的发展及应用 1 1。
2 语音信号处理系统概述 2 第2章DSP 芯片介绍3 2。
1 TLV320AIC23简介 3 2。
2 TMS320VC5416简介 3 第3章系统设计4 3。
1系统硬件设计 4 3.1.1系统结构框图 4 3。
1.2 DSP处理器 5 3.1.3 A/D电路5 3。
1.4 D/A电路7 3。
2系统软件设计10 3.2.1 TMS320VC5416初始化10 3。
2.2 TLV320AIC23初始化10 第4章总结11 参考文献12 致谢13附录14 第1章绪论近年来,在数字信号处理领域有着绝对优势的DSP技术得到了迅速发展，不仅在通信计算机领域大显身手，并已逐渐渗透到人们日常消费领域。
正因为如此,DSP应用越来越得到普遍重视。
DSP作为可编程数字信号处理专用芯片是微型计算机发展的一个重要分支，也是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具。
基于DSP的语音处理课程设计
基于DSP的语音处理课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字信号处理器（DSP）在语音处理领域的基本原理和应用方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：了解DSP的基本结构和原理，掌握DSP的编程方法和语音信号处理的基本算法。
2.技能目标：能够使用DSP处理器进行语音信号处理程序的编写和调试，具备分析和解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对语音处理技术的兴趣，增强学生对DSP应用领域的认识，提高学生运用科学知识服务社会的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.DSP基本原理：DSP的硬件结构、工作原理和编程环境。
2.语音信号处理基础：语音信号的采样、量化、编码和压缩技术。
3.DSP语音处理算法：语音增强、语音识别、语音合成等算法的原理和实现。
4.实际应用案例：DSP在语音通信、语音控制等领域的应用实例。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：用于讲解DSP的基本原理和语音信号处理的基础知识。
2.案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生更好地理解DSP在语音处理领域的应用。
3.实验法：让学生亲自动手进行DSP语音处理程序的编写和调试，提高学生的实际操作能力。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，将准备以下教学资源：1.教材：选用《数字信号处理器原理与应用》作为主讲教材。
2.参考书：提供《数字信号处理》、《语音信号处理》等参考书籍，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，丰富教学手段。
4.实验设备：准备DSP开发板和相关的实验器材，为学生提供动手实践的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置语音处理相关的编程练习和算法设计作业，评估学生的理解和应用能力。
基于DSP的音频信号处理算法研究与实现
基于DSP的音频信号处理算法研究与实现音频信号处理是一项关键技术，它在实际生活和各个领域中得到广泛应用。
基于数字信号处理器（DSP）的音频信号处理算法研究与实现，成为了当前研究和开发的热点方向。
本文将探讨利用DSP实现音频信号处理算法的研究方法和具体实现步骤。
1. DSP的概述DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）技术是指利用数字化方法对模拟信号进行处理、计算和编码的技术。
它通过数字滤波、数字变换等算法对数字信号进行处理，具有高效性、灵活性和精确性等优势。
DSP技术在音频处理领域有着重要的应用。
2. 音频信号处理算法研究方法2.1 问题分析：首先需要明确要处理的音频信号处理问题，例如降噪、滤波、均衡等。
针对不同的处理问题，选择合适的算法进行研究。
2.2 算法选择：根据具体问题的特点，选择适合的音频信号处理算法，例如自适应滤波算法、小波变换算法等。
2.3 算法实现：将选择的算法进行进一步实现，需要借助DSP的开发环境和相应的软件工具进行编程和调试。
算法的实现过程中需要注意算法的时效性和实时性。
3. DSP音频信号处理算法实现步骤3.1 信号采集：通过外设音频采集模块，将模拟音频信号转换为数字信号，输入DSP进行处理。
3.2 数据预处理：对采集到的音频信号进行预处理，包括滤波、去噪等操作。
这一步旨在减小输入信号的噪声干扰，提高音频信号处理的质量。
3.3 算法实现：选择适当的音频信号处理算法进行实现，例如自适应滤波、小波变换等。
根据算法的特点和要求，进行程序编写和调试。
3.4 数据后处理：将处理后的数字音频信号转换为模拟信号，经过后续的数模转换模块，输出音频信号。
4. 实例分析：音频降噪算法在DSP上的实现以音频降噪算法为例，介绍基于DSP的音频信号处理算法的具体实现步骤。
4.1 问题分析：降噪算法是音频信号处理中常见的问题，通过去除背景噪声提升原始信号的质量。
4.2 算法选择：选择适合的降噪算法，例如基于自适应滤波的降噪算法，通过实时估计噪声模型并进行滤波处理。
基于DSP的语音采集与处理系统的设计与实现
基于DSP的语音采集与处理系统的设计与实现程武，物理与电子信息学院摘要:本文介绍了一种基于TMS320C5402的语音采集与处理系统的设计与实现, 采用TLC320AD50作为语音CODEC模块的核心器件,利用TMS320C5402对采集到的语音信号进行FIR滤波,该系统具有较强的数据处理能力和灵活的接口电路,能够满足语音信号滤波的要求,可以扩展为语音信号处理的通用平台。
关键字:语音采集; FIR滤波器; TMS320C5402Design and Implementation of Speech Signal Acquisitionand Processing System Based on DSPCheng Wu，The College of Physics and Electronic InformationAbstract: The design of speech signal acquisition and processing system is introduced in this paper. TLC320AD50 is used as the core voice CODEC module device in this system and TMS320C5402 is used as FIR filter. The system has high performance signal processing ability and is equipped with flexible inter facing circuit. It can satisfy the requirement for speech signal processing and can be used as a universal platform in the study of audio processing.Key words: Speech Signal Acquisition; FIR Filter; TMS320C54021引言语音处理是数字信号处理最活跃的研究方向之一～在IP电话和多媒体通信中得到广泛应用。
基于DSP的语音信号处理系统设计
摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。
数字信号处理（DigitalSignalProcessing，简称DSP）是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。
信号处理是Matlab重要应用的领域之一。
本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题，采用MATLAB7.0综合运用GUI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。
关键字：Matlab，语音信号，傅里叶变换，信号处理AbstractSpeech signal processing is to study the use of digital signal processing technology and knowledge of the voice signal voice processing of the emerging discipline is the fastest growing areas of information science one of the core technology. Transmission of information through the voice of humanity's most important, most effective, most popular and most convenient form of exchange of information..Digital signal processing( DigitalSignalProcessing, DSP) is the use of computer or special processing equipment, to digital form of signal acquisition, transformation, filtering, estimation, enhancement, compression, recognition processing, in order to get the needs of the people of the signal form.Matlab language is a data analysis and processing functions are very powerful computer application software, sound files which can be transformed into discrete data files, then use its powerful ability to process the data matrix operations, such as digital filtering, Fourier transform, when domain and frequency domain analysis, sound playback and a variety of map rendering, and so on. Its signal processing and analysis toolkit for voice signal analysis provides a very rich feature function, use of these functions can be quick and convenient features complete voice signal processing and analysis and visualization of signals, makes computer interaction more convenient . Matlab Signal Processing is one of the important areas of application.The design of voice-processing software for most of the content are numerous, easy to maneuver and so on, using MATLAB7.0 comprehensive use GUI interface design, various function calls to voice signals such as frequency, amplitude, Fourier transform and filtering, the program interface concise, simple, has some significance in practice.Keywords: Matlab，Voice Signal，Fourier transform，Signal Processin1 绪论1.1课题的背景与意义通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息的形式。
基于DSP的语音模块设计
基于DSP的语音模块设计摘要：本文着重介绍了DSP芯片的SPI同步串行接口及SPI与语音转换芯片AD50的通信方式，给出了硬件电路设计。
针对AD50的特点，软件设计时通过DSP的SPI口对其进行初始化配置，使其正常工作。
DSP在内部对语音信号予以处理并通过AD50输出。
关键词：数字信号处理器DSP;同步串行接口SPI;语音模块;AD50的初始化1 引言随着信息技术和计算机技术的飞速发展，DSP技术也正以日新月异的速度应用到国民经济的各个领域。
TMS320LF240X系列DSP是美国德州仪器（TI）公司推出的一款16位定点数字信号处理器，它采用程序总线、数据总线分别独立并具有多条总线的哈佛结构体系，其数据和程序有各自独立的存储空间，这样的结构使数据吞吐率有很大提高；芯片内部包含多个处理单元；16×16位硬件乘法器；广泛采用深度流水线技术，以及特有的DSP指令，使得取址、译码和处理可同时进行，从而减少了指令执行时间，增强了DSP的处理能力；具有强大的内部事件管理器、10位A/D采样功能、I/O端口等丰富的外设接口。
因此 DSP适用于高速、实时性的数据处理应用系统。
对于某一控制任务可能需要多个DSP相互合作完成或DSP作为主控制器来控制其他外围器件，这样DSP就需要和其他控制器频繁交换数据，此时，我们可以通过SPI口进行器件之间的高速数据交换，这种通信方式比起通过串行通讯接口（SCI）速度提高了近一倍。
2 SPI串行外设接口DSP的串行外设接口（SPI）是一个高速同步串行输入/输出(I/O)口，它能使可编程长度(1~16位)的串行位流以可编程的位传输速率输入或输出器件。
SPI主机和从机连接如图1。
SPI主SPI从SPISIMO SPISOMI SPISIMO SPISOMISPICLK SPISTE SPICLK SPISTE图1 SPI主从机硬件连接SPI口主要通过4根线来完成通信[1]，即：时钟线(SPICLK)，主机输出/从机输入线（SPISIMO）,主机输入/从机输出线（SPISOMI），SPI从发送使能。
基于DSP的通用语音信号处理系统设计
语音 算 法 提 供 了可 能 。 Ａ Ｃ ３是 Ｔ Ｉ２ Ｉ生 产 的 一 款 高 性 能 、 低 功 耗 的 立 体 音 频
本 也是 最重 要 的信 息 载 体 。在 高 度 信 息 化 的 今 天 ，语 音 信 号 处 理 是信 息高 速 公 路 、多 媒 体 技 术 、办 公 自动 化 、现 代 通 信 及 智
１ 系统 硬 件
语 音 处 理 系 统 主 要 南主 控 单 元 、语 音 采 集 、输 入 ／ 出单 输 元 等 组 成 。 系 统 选 用 ， 公 司 的 Ｔ ３ ０ Ｃ ５ ９ Ｄ Ｐ （ 下 简 ｒ Ｉ ＭＳ ２ Ｖ ５ ０ Ｓ 以 称 为 ５ ０ Ｓ ）作 为 主 处 理 器 ， 负 责 完 成 整 个 系 统 的 控 制 ； ５ ９Ｄ Ｐ 选 择 Ｔ Ｖ ２Ａ Ｃ ３ （ 下 简 称 为 ＡＣ ３ Ｌ ３０ Ｉ２Ｂ 以 Ｉ ２ ）作 为 Ｃ Ｄ Ｃ 芯 片 ， Ｏ Ｅ
能 系统 等新 兴领 域 应 用 的 核 心 技 术 之 一 。通 常 这 些 信 号 处 理 的 过 程 要 满 足 交 时 且 快 速 高 效 的 要 求 ，随 着 Ｄ Ｐ技 术 的 发 展 ， Ｓ 以 Ｄ Ｐ为 内核 的 设 备 越 来 越 多 ，为 语 音 信 号 的处 理 提 供 了 良 Ｓ 好 的 平 。 本 文设 计 了一 个 基 于 Ｔ Ｓ ２ Ｖ ５ ０ Ｍ ３ ０ Ｃ ５ ９定 点 的语 音 信
Ｔ Ｖ３ ０ Ｉ ２ Ｂ作 为音 频 芯 片 ．在 此 基 础上 完成 了 系统硬 件 平 台的搭 建 和软 件设 计 ，从 而 实现 了 Ｌ ２Ａ Ｃ ３
对 语 音 信 号 的 采 集 、 滤 波 和 回放 功 能 ，该 系统 可 作 为 语 音 信 号 处 理 的 通 用 平 台 。
基于DSP的音频信号处理系统设计
基于DSP的音频信号处理系统设计音频信号处理系统是一种通过数字信号处理器（DSP）处理音频信号并输出经过处理后的音频信号的系统。
DSP是一种专门设计用于数字信号处理的处理器。
在音频信号处理系统中，DSP通常用于滤波、均衡、压缩、混响等处理。
本文将介绍基于DSP的音频信号处理系统的设计。
1. 系统框架基于DSP的音频信号处理系统主要包括DSP芯片、输入接口、输出接口、外部存储器和控制器等。
输入接口用于将音频信号输入到DSP芯片中，输出接口用于将经过处理后的音频信号输出。
外部存储器用于存储音频数据和处理器指令等数据。
控制器用于控制系统的运行和设置处理器的参数等。
2. 音频处理算法在音频信号处理系统中，常用的音频处理算法包括滤波、均衡、压缩、混响等。
这些算法可以通过DSP芯片实现。
(1) 滤波滤波是音频信号处理中最基本的操作之一。
它可以去除信号中的杂音和噪声，使得信号更加清晰。
滤波分为低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等。
在基于DSP的音频信号处理系统中，可以使用数字滤波器来实现滤波。
(2) 均衡均衡是一种使得音频信号响度均匀的处理方法。
在基于DSP的音频信号处理系统中，可以使用数字均衡器来实现均衡。
(3) 压缩(4) 混响3. 系统设计(1) DSP芯片的选择。
DSP芯片应该选择高性能、低功耗、易于编程的芯片。
(2) 输入接口的设计。
输入接口应该能够接受各种类型的音频信号，如模拟音频信号、数字音频信号等。
(4) 外存储器的设计。
外存储器应该具有足够的容量来存储音频数据和处理器指令等数据。
(5) 控制器的设计。
控制器应该具有友好的人机界面，使得用户能够方便地设置处理器的参数。
控制器还应该具有实时显示音频信号处理后的效果的功能。
4. 结论基于DSP的音频信号处理系统能够实现对音频信号的滤波、均衡、压缩和混响等处理。
系统设计需要考虑DSP芯片的选择、输入接口、输出接口、外存储器和控制器等方面。
在设计过程中，应该根据实际需求选择合适的处理算法，并采取合适的控制策略来实现优化处理效果。
基于DSP的实时语音处理设计
基于DSP的实时语音处理设计摘要：基于TMS320VC5402的音频信号采集与处理系统。
介绍了该系统的总体方案和硬软件设计。
讨论了模/数(A/D)和数/模(D/A)转换电路的设计方法以及如何利用TMS320VC5402的多通道缓冲同步串口(McBSP)和PCM1800及PCM1744芯片接口来实现音频信号的采集和输出。
通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度，扩大了接收机的接受范围，它能够在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号保持恒定或仅在较小范围内变化，不至于因为输入信号太小而无法正常工作，也不至于因为输入因为输入信号太大而使接收机发生饱和或阻塞。
实验证明：所设计的基于DSP的硬件和软件系统是一个很好的音频信号采集与处理系统。
关键词：DSP , TMS320VC5402 , 多通道缓冲同步串口, 音频信号, 采集与处理1.绪言近年来，随着DSP技术的普及和低价格、高性能DSP芯片的出现，DSP已越来越多地被广大的工程师所接受，并越来越广泛地被应用于各个领域，例如：语音处理、图像处理、模式识别及工业控制等，并且已日益显示出其巨大的优越性。
DSP是利用专门或通用的数字信号处理芯片，以数字计算的方法对信号进行处理，具有处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点，满足了对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。
对实时数字信号处理的应用需求和超大规模集成电路技术水平的飞速发展，推动着DSP性能不断提高。
DSP是一种专用的数字信号处理器。
随着超大规模集成电路技术上取得的突破进展，高度集成化的DSP数字信号处理器具有体积小、功耗低和运算速度快等诸多优点，因此非常适用于语音信号的压缩处理。
基于DSP的实时语音处理系统，它具有可选择的信号采样速率和高性能的数字信号处理能力，不仅可以用来对立体音频信号进行实时编解码处理，还可以用来作为高速的实时信号采集与处理板使用。
它包括多路语音实时采集，压缩处理，存储功能等基本功能。
基于DSP的音频信号处理技术研究
基于DSP的音频信号处理技术研究一、绪论随着科技的不断发展，数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）技术越来越受到人们的关注。
音频信号处理是其中的重要领域之一，它可以使音频信号在传输和录制过程中获取更好的音质，以及消除噪声和混响等不良影响。
本文将探讨基于DSP的音频信号处理技术的理论基础、算法实现、应用领域及发展趋势。
二、基础概念DSP是指利用数字处理器对连续时间模拟信号进行处理的技术，它将模拟信号转换为数字信号，再利用数字信号处理器对其进行处理。
在音频信号处理中，由于音频信号是一种连续的模拟信号，需要经过模数转换（Analog-to-Digital Conversion，ADC）将其转换为数字信号，经过数字信号处理后再转换为模拟信号进行输出，这个过程叫做数模转换（Digital-to-Analog Conversion，DAC）。
DSP技术在音频信号处理中可以实现调音、回声消除、噪声抑制等多种功能。
三、算法实现最常用的音频信号处理算法包括时域滤波、频域滤波、自适应滤波和人工智能算法等，下面分别进行介绍。
1. 时域滤波时域滤波是指利用时间域上的信号样本来滤波的方法，常用的时域滤波算法有卷积滤波、加权平均滤波、中值滤波等。
其中卷积滤波是最常用的时域滤波算法之一，它通过卷积核对信号进行滤波。
卷积核是一个权值序列，由于它是线性滤波器，因此其滤波特性可以由其核函数决定。
时域滤波在保留信号基本特性的同时可以有效地去除噪声。
2. 频域滤波频域滤波是指利用傅里叶变换将时域信号转换到频域进行滤波的方法，常用的频域滤波算法有低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波等。
其中低通滤波可以去除高频噪声，高通滤波可以去除低频噪声。
频域滤波由于可以有效地去除噪声，因此在语音识别、音乐频谱分析等领域中得到广泛应用。
3. 自适应滤波自适应滤波是指利用滤波器自身学习实现滤波的方法，它可以自适应地调整滤波器参数以适应不同的噪声环境，是处理非线性问题中的一种有效手段。
基于DSP的语音信号的处理
毕业设计〔论文〕题目：基于DSP的语音信号的处理、存储及回放的系统设计系别：电子信息科学系专业：电子信息科学与技术班级：学生：学号：指导摘要近年来,在数字信号处理领域有着绝对优势的DSP技术得到了迅速发展,不仅在通信计算机领域大显身手,并已逐渐渗透到人们日常消费领域。
正因为如此,DSP应用越来越得到普遍重视。
其中应用DSP进行语音信号处理在人们的日常生活更是随处可见。
本文所设计的语音处理系统以基于TI公司TMS320C5402定点DSP芯片,ADDA数据转换芯片TLV320AIC10的软硬件设计方法,给出了硬件原理图、软件设计程序。
本系统的主要功能是实现语音信号处理的处理、存储和回放。
其中处理过程是系统设计的核心,信号输入前要经过混叠滤波再进行ADDA转换,最后要经过平滑滤波。
系统设计的主要工作：〔1〕应用TMS320C5402和TLV320AIC10等主要硬件设计系统的硬件电路〔2〕利用汇编语言编写语音处理、存储和回放的程序〔3〕利用设计好的软硬件实现系统所要求的功能关键字：DSP 数字信号处理; 语音信号; CCS; TLV32AIC10AbstractIn recent years, the technique of DSP which takes on the absolute advantage in digital signal processing has developed very quickly. The technique of DSP plays a very important role in communication and computer fields, and it has also developed to daily life consuming field gradually. Positive as it does, the application of DSP is given more attention day by day in public. Among them, it is very common that DSP is applied to voice signal processing in people’s daily life.The system of voice signal processing which is designed is based on theTMS320C5402 pointing chip of TI company, the analog-to-digital and digital-to-analog conversion chip which is the chip of TLV320AIC10 used to code ,decode the voice signal and so on . The theory figure of hardware, the software and so on. The main function of this system is to achieve the processing, saving and returning to put of the speech signal. And the processing is the core of the system designing. The signal is filtered before being put up ADDA transforming.Main work of the system design:<1> applying TMS320C5402 , TLV320AIC10 etc.s to design the hardware electriccircuit of the system<2> applying assemble language to compile programme to come out the signalprocessing , saving ,and retuning to put<3> using the designed software and hardware to come out the function of the systemKeywords:DSP digital signal processing; speechsignal;CCS; TLV320AIC10目录第一章概述 (1)1.1 DSP的发展及应用 (1)1.2语音信号理系统概述 (2)第二章DSP芯片介绍 (3)2.1 DSP部结构框图 (4)2.2 多通道缓冲串口MCBSP (5)2.2.1 MCBSP结构及工作原理 (5)2.2.2 MCBSP串口配置 (6)2.2.3接收和发送寄存器RCR[1,2],XCR[1,2] (10)第三章TLV320AIC10介绍 (15)3.1 TLV320AIC10功能描述 (15)3.2 通信协议 (16)3.3 TLV320AIC10系统所用主要部分模块设计 (18)第四章系统综合设计 (19)4.1 系统硬件设计 (19)4.1.1 音频信号输入模块设计 (19)4.1.2 MIC输入模块设计 (20)4.1.3 语音信号输出接口模块设计......................................................20 4.2 系统软件设计 (21)4.2.1 AIC10的初始化程序和直通程序 (21)4.2.2 系统主程序 (25)第五章语音信号处理的线性预测方法及DSP实现 (27)5.1 语音处理中的线性预测方法 (27)5.1.1 线性预测原理 (27)5.1.2线性预测方法和语音产生模型的关系 (29)5.1.3 线性预测系数的计算 (29)5.2 语音处理的算法实现程序 (30)5.2.1 数字滤波器算法实现 (32)5.2.2 线性预测系数的求解算法程序 (34)5.2.3 基音检测算法实现 (36)5.2.4 快速傅立叶变换的算法实现 (37)5.3 系统调试 (39)致 (40)参考文献 (41)附录 (42)附录一系统程序 (42)附录二系统硬件电路图 (54)第一章概述近年来,在数字信号处理领域有着绝对优势的DSP技术得到了迅速发展,不仅在通信计算机领域大显身手,并已逐渐渗透到人们日常消费领域。
基于DSP技术的语音处理系统设计
基于DSP技术的语音处理系统设计随着科技的不断发展，语音处理技术在各个领域得到了广泛应用。
基于DSP技术的语音处理系统设计是一个重要的研究方向，它可以有效地提高语音信号的质量和可靠性。
首先，基于DSP技术的语音处理系统设计需要考虑语音信号的采集和预处理。
在语音信号的采集方面，我们可以使用麦克风等设备来收集语音信号。
然后，通过预处理技术对采集到的语音信号进行滤波去噪、增益控制等操作，以提高信号的质量和清晰度。
其次，基于DSP技术的语音处理系统设计需要考虑语音信号的特征提取和分析。
在特征提取方面，常用的方法包括短时能量、过零率、倒谱系数等。
这些特征可以用来描述语音信号的基本特性，为后续的语音识别和语音合成提供支持。
在分析方面，我们可以通过快速傅里叶变换等算法对语音信号进行频谱分析，以获取语音信号的频域特征。
此外，基于DSP技术的语音处理系统设计需要考虑语音信号的识别和合成。
在语音识别方面，我们可以利用模式识别和机器学习的方法，设计出能够自动识别语音信号的系统。
这对于语音识别、语音命令控制等应用具有重要意义。
在语音合成方面，我们可以利用合成滤波器等技术，将文本信息转化为语音信号，实现机器人、智能助理等设备的语音输出功能。
最后，基于DSP技术的语音处理系统设计还需要考虑系统的实时性和稳定性。
由于语音信号的实时性要求较高，因此需要设计高效的算法和优化的实现方式，以保证系统能够在实时场景下快速响应。
同时，为了保证系统的稳定性，需要考虑异常情况的处理和错误纠正机制，以提高系统的可靠性和鲁棒性。
综上所述，基于DSP技术的语音处理系统设计是一个涉及多个方面的复杂任务。
通过合理的信号处理、特征提取、识别和合成等技术手段，可以实现对语音信号的高质量处理和分析。
这将为语音识别、智能助理、语音交互等领域的发展带来更多的可能性。
基于DSP与USB的语音采集处理系统的设计与实现
基于DSP与USB的语音采集处理系统的设计与实现一、概述语音采集和处理是现代通信和娱乐系统中的重要组成部分。
为了满足语音信号处理的要求，本文设计了一种基于DSP（数字信号处理器）与USB（通用串行总线）的语音采集处理系统。
本系统采用DSP作为主要处理器，并利用USB接口实现与计算机的数据交互。
它具有较高的效率和稳定性，适用于语音采集和处理的各种应用场景。
二、系统设计1.DSP选择DSP作为主要处理器，具有高速运算和实时处理的优势。
我们选择了一款低功耗、高性能的DSP芯片作为处理器。
B接口设计USB接口可以实现DSP与计算机之间的高速数据传输。
我们设计了一个USB接口模块，将其连接到DSP芯片的外部总线接口上。
3.语音采集电路设计为了实现语音信号的输入功能，我们设计了一个语音采集电路。
该电路包括麦克风、放大器、采样器等模块，可以将语音信号转换为数字信号。
4.DSP程序设计通过DSP的开发工具，我们编写了一段程序，实现了语音信号的处理功能。
该程序可以对采集到的语音信号进行滤波、特征提取、语音识别等处理。
B通信协议设计为了实现DSP与计算机之间的数据交互，我们设计了一套USB通信协议。
该协议包括数据帧格式、数据传输方式、错误检测等内容。
三、系统实现1.硬件实现我们首先搭建了一个硬件实验平台，将DSP芯片、USB接口模块和语音采集电路连接起来。
2.DSP程序开发通过DSP的开发工具，我们编写了一段程序，实现了语音信号的处理功能。
该程序可以通过USB接口接收计算机发送过来的指令，并对采集到的语音信号进行处理。
B通信协议实现我们根据设计的USB通信协议，编写了一段程序，实现了DSP与计算机之间的数据交互。
该程序可以将处理结果传输给计算机，并接收计算机发送过来的指令。
四、系统测试与评价在实现系统后，我们对其进行了多个方面的测试。
测试结果表明，该系统具有良好的性能和稳定性，可以满足语音采集和处理的各种应用需求。
浅谈基于DSP的音频处理及语音识别系统的设计
ＤＳＰ 是 Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 的缩写， 表 示数字信号处理器， 信息化的基础是数字化， 数字 化的核心技术之一是数字信号处理， 数字信号处 理的任务在很大程度上需要由 ＤＳＰ 器件来完成， ＤＳＰ 技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展 的前沿技术。
（ ２） 音频数据采集与播放。初始化 ＡＩＣ２３ 后， 再初始化 ＤＳＰ 以及 ＭｃＢＳＰ０， 之后进行音频数据 的采集与播放。通过麦克风采集语音信号， 经过数 字滤波处理后由耳机输出。使用 ＭｃＢＳＰ０ 的接收 中断保存数据， 通过 ＦＩＲ 数字滤波子程序处理音 频数据。
初始化 ＭｃＢＳＰ０ 使其与 ＡＩＣ２３ 协调工作， 本 系统中串口的主要设置为： 接收数据右对齐， 带符 号扩展； 接收中断使能； 由片外提供发送、接收帧 信号和发送、接收时钟信号； 发送、接收帧同步信 号低电平有效； 在时钟上升沿采样发送、接收数 据； 每帧发送、接收两个 １６ 位字数据。
２．２ 系统过程设计 （ １） 语音端点检测。语音端点检测是语音信号 处理和语音识别的基础， 为了检测未知语音数字 的起点和终点， 需要把语音信号流和背景噪声区 分开， 端点检测通过一组复杂的门限， 并按算法规 则分析语音方法将两者区分开来， 对于各种不同 的信号电平和电话网络中的各种噪音干扰， 门限 会进行自适应调整。另一方面， 端点检测门限和算 法不仅有助于把语音和噪音区分开来， 而且还能 将数字串内的无声和数字串尾的无声区别开来。 端点检测算法主要采用短时平均能量和短时平均 过零率的乘积作为判决的主要特征， 计算每帧的 能量和过零率， 若乘积大于设定的门限， 判别为有 声； 否则， 判为无声。 （ ２） 特征提取。数字语音的端点检测出来后， 即可对数字语音的每一帧进行声学参数分析， 提 取特征参数。语音信号是短时准平衡的随机过程， 具有很强的时变特性。时域特征主要有语音的短 时平均能量和短时平均过零率及基音周期。整个 系统的语音特征矢量由 １２ 阶倒谱系数、１２ 阶差分 倒谱系数、能量归一化系数及其差分系数组成。 （ ３） 模式训练及模式识别。为了建立一个非特 定人的连接数字语音定点实时识别系统， 在训练 阶段需要很多个说话者将多个可能的数字串说一 或几遍存入数据库中。训练的任务包括两部分： 先将成串的数字最佳地分割为孤立的数字， 采用改进的分段 Ｋ—平均算法， 对系统中的模型 进行初始化， 建立一套初始 ＨＭＭ 参数， 然后按照 这套初始参数用分层构建 ＨＭＭ 算法， 对系统的 内部状态进行初始分割， 然后采用 Ｖｉｔｅｒｂｉ 算法对 分割的初始状态进行调整。 再用每个已分割为孤立数字的多个训练样 本， 估计出该数字的一套或多套 ＨＭＭ 参数， 组成 模板库。尽管模板库中的每一个数字可以有多个 模板， 但是模板的增加， 会增加模板匹配的计算量 和所需的内存量， 使得识别响应速度减慢。因此， 在本系统的实验中， 限制每个语音数字的最大模 板数为 ３， 采用聚类方法， 并利用 Ｂａｕｍ－ Ｗｅｌｃｈ 重 估算法， 使得同一数字语音的不同模板之间的差 别增大， 有效地提高了识别率。 结语： 音频技术已经取得了长足的进步， 数字 形式的音频技术越来越流行。可是一旦音频信号 离开存储媒体， 如何对它们进行 （ 下转 ７９ 页）
基于DSP的语音识别技术研究与应用
基于DSP的语音识别技术研究与应用随着科技的不断发展，语音识别技术也逐渐成为了人们生活中的一项重要技术。
在人工智能的浪潮中，语音识别技术也被赋予了更加广泛的应用，包括智能家居、智能客服、智能交通等多个领域。
而这其中，基于DSP的语音识别技术则成为了其中的重要研究方向。
本文将从DS P技术的基本原理入手，探讨基于DSP的语音识别技术的研究与应用的发展与应用前景。
一、DSP技术的基本原理DSP，全称数字信号处理技术，是指将模拟信号转化为数字信号并对其进行处理的技术。
DSP技术是语音识别技术中必不可少的一种技术。
其基本原理是将输入的语音信号转化为数字信号，再利用数字信号处理技术对其进行分析和识别。
在数字信号处理过程中，其中的基本元素是数字滤波器和FFT变换器。
数字滤波器可以对信号进行滤波，从而消除噪声和其他干扰。
而FFT变换器可以将时域信号转换为频域信号，从而更方便地分析信号的频率成分。
利用这些数字信号处理技术，DSP技术可以对语音信号进行分析和识别，从而实现语音识别功能。
二、基于DSP的语音识别技术的研究与应用1、语音识别技术的研究随着数字信号处理技术的不断发展，基于DSP的语音识别技术也在不断地完善。
其中的一个重要进展就是深度学习技术的应用。
深度学习技术是指利用多层神经网络来构建模型，从而实现自动分类和识别的技术。
在语音识别中，深度学习技术可以用于构建语音识别模型，从而实现更加准确的语音识别功能。
此外，随着DSP技术的发展，人们还可以通过结合多种信号处理技术来提高语音识别的准确性。
例如，可以将基于DSP的语音信号处理技术与基于机器学习的数据分析技术结合起来，从而实现更加准确的语音识别功能。
2、语音识别技术的应用基于DSP的语音识别技术已经广泛应用于各个领域。
在智能家居中，语音识别技术可以帮助人们更加方便地控制家居设备。
例如，可以通过语音指令来控制灯光、空调等家居设备。
在智能客服领域，语音识别技术可以用于自然语言理解和自然语言生成，从而实现更加智能的客服功能。
基于DSP的语音识别技术设计与实现
基于DSP的语音识别技术设计与实现随着科技的发展，语音识别技术正在得到广泛的应用。
它可以实现智能音响、智能家居等场景下的语音交互，并且可以应用于医疗、教育、广播电视等多个行业。
其中，基于DSP的语音识别技术更是成为这些领域的核心技术之一。
本文将探讨基于DSP的语音识别技术的设计与实现，希望能够对相关工程师和爱好者提供帮助。
一、DSP技术基础DSP技术（数字信号处理）是指利用数字信号处理器对数字信号进行处理的技术。
它可以处理语音信号、图像信号、视频信号等多种数值信号类型。
而在语音识别技术中，DSP技术主要用于语音信号的前端处理，包括信号滤波、降噪、增益等，以提高信号的质量和准确性。
DSP技术的实现需要掌握多项计算机技能，如DSP芯片的选型、DSP编程技术（C语言、汇编语言等）、DSP算法的掌握等。
因此，在选取DSP芯片之前，需要充分了解DSP技术的特点和应用场景。
常用的DSP芯片有TI（德州仪器）、ADI（模拟设备公司）等，各有特点和适用范围。
二、语音信号前端处理DSP技术在语音识别中的作用主要在于对语音信号进行前端处理。
语音信号包含了大量的噪声和杂音，因此需要进行降噪和信号增益来提高信号的质量。
接下来，我们将详细介绍语音信号的前端处理方法。
1. 语音信号采集语音传感器通常采用麦克风，根据具体应用场景不同，可选择不同类型的麦克风。
对于智能音响等应用场景，常采用阵列麦克风，以提高语音采集的质量。
采集时需要设置合适的采样率和采样深度，以保证质量。
一般采样率为8、16、32kHz 等，采样深度可为12、16、24、32位等。
2. 语音信号滤波语音信号中包含了大量的噪声和杂音，需要进行滤波处理。
常用的语音信号滤波方式有数字滤波器和模拟滤波器。
其中，数字滤波器是基于DSP技术实现的，模拟滤波器是基于模拟电路的。
根据实际需求，可选择不同的滤波方式。
3. 语音信号降噪语音信号中的噪声是影响语音识别准确性的主要因素之一，因此需要对语音信号进行降噪处理。
基于DSP的语音信号处理技术研究
基于DSP的语音信号处理技术研究第一章绪论语音信号处理技术是指对人类语音信号进行数字信号处理的技术，它通常包括语音信号的获取、信号的前置处理、语音信号的分析处理、语音信号的合成及语音信号的识别等方面。
其中，最核心的部分是语音信号的分析处理环节。
过去，因为计算机性能不够强大，很难对语音信号进行更深入的分析处理。
现如今，基于数字信号处理技术和数字信号处理器(DSP)的发展，语音信号处理技术得到了大幅度提升。
本文将着重研究基于DSP的语音信号处理技术。
第二章 DSP技术简介数字信号处理器(DSP)是一种专门用于数字信号处理的电子器件。
它可以在短时间内对数字信号进行高速运算，并可以实现特定信号处理计算任务，如与数字滤波器、数字时钟、数字幅度控制等相关。
目前，DSP芯片有许多厂商生产，如德州仪器(TI)、飞思卡尔等，其中，TI的C6000系列DSP被广泛应用于语音信号处理领域。
第三章基于DSP的语音信号处理技术3.1 语音信号的获取与前置处理语音信号的获取往往需要进行去噪、增益控制等前置处理。
基于DSP的语音信号处理技术可以通过数字滤波器、自适应滤波器等方式去噪，通过数字幅度控制等方式进行增益控制。
3.2 语音信号的分析处理语音信号的分析处理是最核心的部分。
基于DSP的语音信号处理技术可以通过数字滤波器、数字时域分析算法、数字频域分析算法等方式对语音信号进行分析处理。
其中，根据语音信号的特殊性质，数字频域分析算法相比于数字时域分析算法更为常用。
3.3 语音信号的合成语音信号的合成是将已分析并处理好的语音波形恢复为语音信号的过程。
基于DSP的语音信号处理技术可以通过数字滤波器、数字合成算法等方式对语音信号进行合成。
3.4 语音信号的识别语音信号的识别是指通过对已分析好的信号进行人工智能处理，从而实现识别出语音信号的意思。
基于DSP的语音信号处理技术可以通过机器学习算法、逻辑回归算法等方式进行语音信号的识别。
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第27卷 第5期 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 Vol .27No .52005年10月 JOURNAL OFWUT (I N FORMATI O N &MANAGE MENT ENGI N EER I N G ) Oct .2005文章编号:1007-144X (2005)05-0282-04收稿日期:2005-05-15.作者简介:江汉红(1960-),男,湖北武汉人,海军工程大学电气工程系副教授.基金项目:武汉理工大学校基金资助项目(2003XJJ208).基于D SP 与模拟接口电路的语音处理系统研制江汉红1,亓 科2,李 庆2,龚 建2(海军工程大学电气工程系,湖北武汉430033; 2.武汉理工大学信息工程学院,湖北武汉430070)摘 要:给出了一种基于T M S320C54X 数字信号处理芯片和T LC320AD50C 模拟接口电路(A I C )的语音处理系统方案,同时提供了采用汇编语言编写的语音处理程序。
这个系统可用于多种语音处理场合,通过修改程序可达到不同的语音处理效果,具有良好的扩展性、灵活性和适应性等。
关键词:T LC320AD50C;T M S320C54X;语音处理;数字信号处理中图法分类号:T N911.72 文献标识码:A1 引 言语言是人类相互沟通信息的重要工具。
随着现代科学技术的发展,特别是语音通信和各种语音产品的广泛普及,语音信号的数字化处理在越来越多的领域中发挥着巨大的作用。
一个完备的语音信号处理系统不但要具备语音信号的采集和回放功能,而且更重要的是要能完成复杂的语音信号分析和处理算法。
通常这些算法运算量大,且又要满足实时或准实时的快速高效处理要求,因此需采用高速DSP 芯片。
另外,在要求系统满足较好的通用性的同时,针对不同的应用和不断出现的新处理方法,还要使系统便于功能的改进和扩展。
因此笔者采用T MS320C54X 为信号处理的核心,结合模拟接口电路T LC320AD50C 来设计一个基本的语音处理系统(以下简称BVP 系统)。
该系统结构简单,性价比高,易于实现,便于系统的改进和升级,并且经测试同样可以达到很好的语音处理效果。
2 BVP 系统的硬件实现该系统首先将语音信号经过LM358进行放大和滤波,通过T LC320AD50C 和T MS320C54X DSP 的串行接口进行语音处理,最后经过滤波和通过LM386功放进行功率放大后送出经过处理后的声音。
2.1 T M S320C54X D SP 的串口[1,2]不同的T MS320C54X DSP 器件有不同的接口,如SSP 、BSP 、MCBSP 以及T DM 等,但均以标准串行接口(SSP )为基础,都能直接与AD50C 相连。
CP U 读出来自数据接收寄存器(DDR )的数据,而向发送寄存器(DXR )写入要发送的数据。
在接收引脚DR 所接收的数据通过接收移位寄存器(RSR )和接收缓冲寄存器(RBR )被移入到寄存器DRR,CP U 就可以读DRR 中的数据并加以处理。
类似地,写入DXR 的数据通过发送移位寄存器(XSR )移出到发送引脚DX 。
2.2 T LC320AD50C 简介[3]T LC320AD50C 是TI 生产的一种具有主/从功能的模拟接口电路(A I C ),它是一个音频段的处理器,使用Sig ma -Delta 技术提供从数字至模拟(D /A )和模拟至数字(A /D )的高分辨率低速信号转换,并且可以很容易地与T MS320C54X 系列的DSP 的标准串行口(SSP )、缓冲串行接口(BSP )、多通道缓冲串行接口(MCBSP )以及时分多路串行接口(T DM )等相连接,构成模拟数字转换和数字模拟转换系统。
该芯片包括2个串行同步转换通道(用于各自的数据方向),在DAC 之前有1个插入滤波器和1个抽取滤波器,其他的高级功能有片内时序和控制。
Sig ma -Delta 结构在低系统速度下产生高分辨率的模数和数模转换。
内部电路的配置以及性能参数的设置都是通过设置4个控制寄存器来实现,控制寄存器的设置又可通过串行接口的编程实现,如复位、掉电、通信协议、串行时钟率和信号采样率等。
第27卷 第5期 江汉红等:基于DSP 与模拟接口电路的语音处理系统研制 T LC320AD50C 由1个ADC 通道和1个DAC通道以及与之相联系的数字控制电路组成。
2个通道同时工作,DAC 通道的数据接收以及ADC 通道的数据传送是在同一时间间隔内进行的。
数据的传输格式是2的补码。
它的ADC 信号通道和模拟信号均进行差分处理,对不希望的信号能够产生极好的共模抑制,直到变换为数字信号。
信号由输入放大器放大,有3种放大增益供软件选择,典型增益为0d B 、8d B 或18dB 。
它的DAC 通道在首次串行通信期间由D I N 引脚接收来自主机的16位串行数字(2的补码),并在SCLK 的第17个上升沿将数据锁存。
T LC320AD50C 数字串行接口由移位时钟SCLK 、帧同步信号FS 、ADC 通道数据输出DOUT 和DAC 通道数据输入D I N 构成。
在首次串行通信期间(即首次16位帧同步信号期间),SCLK 传送来自DOUT 引脚的ADC 通道的转换数据,并将来自主机的16位DAC 数据传送到D I N 。
在二次串行通信期间(即二次帧同步时间间隔内),则是SCLK 从DOUT 端传送寄存器读出的数据。
此外,SCLK 将控制和器件参数信息传入D I N 端。
首次串行通信发生于每个转换周期,二次串行通信只发生于有请求时。
有2种方法可以请求1个二次串行通信。
FC 引脚有效可以请求1个二次通信,此外首次串行通信中的DAC 数据的LS B 也可请求1个二次串行通信。
选择使用哪一种方法由控制寄存器1来决定。
2.3 TLC320AD 50C 与D SP 的串行接口[1]T LC320AD50C 与T MS320C54X 的串行接口的连接图如图1所示。
图1 T LC320AD50C 与DSP 的串行连接图T LC320AD50C 的时钟信号由MCLK 接入,笔者采用10MHz 作为时钟信号。
模拟接口电路的采样速率以及内部滤波决定于MCLK 的分频比,它由T LC320AD50C 内部的控制寄存器4决定。
主/从选择输入端M /S 接高电平,选择T LC320AD50C 为主器件,则由外接的主机时钟MCLK 产生移位时钟SCLK 和帧同步信号FS 。
DSP 的CLKX 和CLKR 2个时钟信号接在一起,与T LC320AD50C 的移位时钟信号SCLK 相连;DSP 的FSX 与FSR 2个帧同步信号也接在一起,与T LC320AD50C 的帧同步信号FS 相连,这样就保证了同步串行口(SSP )的接受和发送两边都使用同样的时钟信号和帧同步信号。
比较C54X 和AD50C 的资料,一个明显的差别是DSP 的帧同步信号是高电平有效,而AD50C 的帧同步信号是低电平有效。
仔细分析可发现,DSP 希望在传输开始之前有一个高电平有效的脉冲;而T LC320AD50C 定义的帧同步信号为一个低电平有效脉冲,并且持续传输16个脉冲周期,因此2种芯片实际上都是将帧同步定义为信号的下降沿。
T LC320AD50C 产生1个低电平有效的帧同步(FS )信号,其持续时间为16个移位时钟(SCLK )周期。
AD50C 以及DSP 的同步串口都在移位时钟信号的上升沿传送数据,在移位时钟信号的下降沿接受数据。
SCLK 信号由AD50C 内部通过MCLK 分频得到。
同步串口是双重缓冲的,在接受和发送两方面都具有存储器映射的数据寄存器和移位寄存器。
软件向数据发送寄存器(DXR )写1个字,然后当发送移位寄存器(XSR )空的时候,这个字就自动传送到发送移位寄存器(XSR )。
当同步串口检测到帧同步信号的下降沿时,就开始将这个字从DX 引脚,一位一位地移出发送移位寄存器。
在接受端,利用数据接收寄存器(DRR )和接收移位寄存器(RSR )进行数据接收的过程和发送过程相似,一旦接收到1个字,接收移位寄存器的内容就移送到数据接收寄存器中。
正是这些在数据寄存器和移位寄存器之间的数据传输触发了DSP 的发送中断(X I N T )和接收中断(R I N T )的产生,与这2个中断信号相联系的标志位就是发送准备好(XRDY )标志和接收准备好(RRDY )标志,这2个标志位是可变的且是只读的。
3 BVP 系统的软件实现[2,3]在本系统中,所有的采样处理均在R I N T 的中断服务程序中进行。
在T LC320AD50C 的初始化过程中,每1个字的传送都是将其写入DXR,然后检测XRDY 标志位,以便检测从DXR 到XSR 的传送是否完成。
当XRDY 置位时,1个新的字382 武汉理工大学学报・信息与管理工程版 2005年10月就可以再次写入DXR 。
AD50C 的内部寄存器的设置是由一系列首次串行通信和二次串行通信来完成的。
将FC 接低电平,二次串行通信的请求全部采用软件请求。
当AD50C 在首次通信时接收到的16位数据的最低位被置位时,则下一个帧同步时间间隔内就是二次串行通信,接收的数据被用来设置内部的一个寄存器。
首次通信与二次通信的数据格式如图2、图3所示,图4为语音实时采集并回放的流程图。
图2 首次通信的数据格式图3 二次通信的数据格式图4 主程序设计流程4 结束语随着语音处理芯片和DSP 的迅速发展,语音处理系统一定会向着功能更完善,扩展性更强的方向迅猛发展。
参考文献:[1] 戴逸民.基于DSP 的现代电子系统设计[M ].北京:电子工业出版社,2002.[2] 杨行峻.语音信号数字处理[M ].北京:电子工业出版社,1995.[3] 张雄伟.DSP 集成开发与应用实例[M ].北京:电子工业出版社,2002.482第27卷 第5期 江汉红等:基于DSP与模拟接口电路的语音处理系统研制 D evelop m en t of a Vo i ce Processi n g Syste m Ba sed onD SP and an Ana logue I n terface C i rcu itRece i ver M odule i n EPO N SystemJ iang Hanhong,Q i Ke,L i Q ing,Gong J ianAbstract:A method t o devel op a voice p r ocessing syste m made of T LC320AD50C(Anal ogue I nterface Cir2 cuit)and T MS320C54X DSP(D igital Signal Pr ocessing)is p resented,and a p r ogra m written by using asse m2 ble language is p r ovided.The syste m can be app lied t o all s orts of voice p r ocessing syste m s.D ifferent voice p r ocessing effects are obtained by modifying corres ponding p r ogra m s.This syste m has such as ex2 pansibility,flexibility and adap tability.Key words:T LC320AD50C;T MS320C54X;voice p r ocessing;DSPJ i a ng Hanhong:A ss oc.Pr of.;Depart m ent of Electrical Engineering,Naval University of Engineering,W u2 han430033,China.[编辑:刘美玲] (上接第281页)[2] 韩江舟.ERP实施中的数据规划和整理[J].华东船舶工业学院学报,2002(4):76-80.[3] 黄 军,熊 勇.Del phi串口通信编程[M].北京:人民邮电出版社,2001.78-300.[4] 静 海.深入Del phi6网络编程[M].北京:中国铁道出版社,2001.35-240.D esi gn of a M anagem en t I nfor ma ti on System Ba sed onCon t actless I C cardsX iao W enbo,L iang ChuqiaoAbstract:Manage ment I nfor mati on Syste m(M I S)can i m p r ove work efficiency greatly and standardizes man2 age ment.By using I C card technique in the Manage ment I nfor mati on Syste m,the manage ment of the a mbula2 t ory depart m ent can be further enhanced.Methods of how t o deal with client’s data with Contactless I C Card, exchange data in Net w ork and realize the D istributed Database are p resented.A design sche me of the manage2 ment inf or mati on syste m t o drive students by using Del phi7.0is described.Key words:contactless I C card;M I S;s ocket technol ogy;C/S;B/SX i a o W enbo:Postgraduate;School of I nf or mati on Engineering,WUT,W uhan430070,China.[编辑:刘美玲]582。