DSP语音录放课程设计.
DSP的语音录放系统电路设计方案
城南学院CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 毕业设计（论文）题目基于DSP的语音录放电路系统设计学生姓名：邓程萌学号： 200984250324班级: 258410903专业：电子信息工程指导教师：王创新2013 年6 月基于DSP的语音录放电路系统设计学生姓名：邓程萌学号： 200984250324班级： 258410903所在院(系): 电气与信息工程学院指导教师：王创新完成日期: 2013.6基于DSP语音录放电路系统的设计摘要以数字信号处理器(DSP)TMS320VC5402为核心处理器,设计了一个语音录放系统。
该系统采用的数字编解码模块是由TLC320AD50芯片完成的,采用音频线,通过DSP内部的多通道缓冲串口(MCBSP)将电脑中的音频信号送到DSP中,DSP再将音频信号进行处理,通过TLC320AD50输出。
最后,音频信号从耳机或外置喇叭传出。
在语音信号处理中，录放系统是非常重要的。
语音数据的压缩，存储和分析已经显示出其有很大的用处。
对于语音恢复从混合噪声，数字滤波去噪和联合时频提取是有效的。
不仅重构信号的信噪比大大提高，语音信号可以被删除，以及一些随机噪声的大多数组件严重模糊。
在大多数的情况下，保证清晰的语音，以帮助分析。
DSP能处理大量信号、处理速度快性价比高，其高品质的表现结果成为数字信号产品的核心，而现阶段音频信号通过DSP 进行处理的依赖程度也日益增加。
使用快速成本低的DSP芯片和精密音频接口芯片对音频信号进行处理，能满足现代大众对视听高质量享受的要求。
本设计介绍了以TI公司的TMS320C5402和芯片TLC320AD50C实现对音频信号的采集与回放的方法，其中着重介绍了系统硬件电路设计及TMS320C5402和TLC320AD50C实现语音采集并实时回放。
关键词:DSP；TMS320C5402；MCBSP； TLC320AD50C；语音录放THE PROGRAMMING OF AUDIO COLLECTION ANDRETURNBASED ON DSPABSTRACTBased on the digital signal processor (DSP) TMS320VC5402 as the core processor, the design of a voice recording system. The system uses the digital coding and decoding module is completed by the TLC320AD50 chip, the audio line, through multi-channel buffered serial port (MCBSP) within the DSP audio signal in the computer is sent to the DSP, DSP and audio signal processing, output by TLC320AD50. Finally, the audio signals coming from the headphones or external speakers. In speech signal processing, recording and reproducingsystem is very important. Voice data compression, storage and analysis has shown its great usefulness. For voice recovery from mixed noise, digital filtering noise and joint time-frequency extraction is valid. Not only greatly improve the SNR of the reconstructed signal, the voice signal can be deleted, and some random noise seriously obscure most of the components. In most cases, to ensure clear voice, to help analyze.The DSP can handle a large number of signals fast processing speed, high ratio of performance to price, the high quality performance results as the core digital signal products, dependence and at this stage audio signal through the DSP treatment also increased. DSP chip using fast low cost and precision audio interface chip for processing audio signals, to meet the modern people to enjoy high quality audio-visual requirements. This design introduced by TI, TMS320C5402 and AIC (analog interface circuit) method to realize the acquisition and playback of audio signal chip TLC320AD50C, which focuses on the implementation of speech acquisition and real-time playback system hardware circuit design and TMS320C5402 and TLC320AD50C. Realize the real sound acquisition and playback.Keywords:DSP 。
dsp语音信号处理课程设计
dsp语音信号处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解语音信号处理的基本概念，掌握数字信号处理（DSP）在语音信号处理中的应用；2. 学会使用DSP技术对语音信号进行预处理、特征提取和识别；3. 掌握语音信号的时域、频域分析及其在语音增强、降噪等方面的应用。
技能目标：1. 能够运用编程软件（如MATLAB）进行语音信号的采集、处理和分析；2. 能够独立完成一个简单的语音信号处理项目，包括设计、实现和调试；3. 培养实际操作能力，提高解决实际语音信号处理问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对语音信号处理领域的兴趣，培养探索精神和创新意识；2. 培养学生团队协作能力，学会与他人共同分析问题、解决问题；3. 强化质量意识，注重实践操作规范，培养学生严谨、务实的科学态度。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，使学生能够掌握语音信号处理的基本知识和技能，培养实际操作和创新能力，同时注重培养学生的团队协作和严谨的科学态度。
课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 语音信号处理基础理论：- 语音信号的数字化表示；- 语音信号的时域、频域分析；- 语音信号的加窗、分帧处理；- 语音信号的预处理技术。
2. 语音信号特征提取：- 基本特征参数（如：短时能量、短时平均幅度、短时过零率）；- 频域特征（如：梅尔频率倒谱系数、线性预测系数）；- 高级特征提取方法（如：深度学习）。
3. 语音信号处理应用：- 语音增强与降噪；- 语音识别与合成；- 说话人识别与情感分析；- 语音信号处理在实际应用中的案例分析。
4. 实践项目：- 使用MATLAB进行语音信号处理实验；- 设计并实现一个简单的语音识别系统；- 分析并改进现有语音信号处理算法。
教学内容依据课程目标制定，涵盖语音信号处理的基础理论、特征提取、应用及实践项目。
教学大纲明确教学内容的安排和进度，与教材章节相对应，确保内容的科学性和系统性。
DSP课程设计基于TMS320VC55X芯片的语音采集压缩存储与回放
目录1 概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)1.3 语音信号压缩A律设计基本原理 (1)1.3.1 语音信号压缩编码技术的发展 (1)1.3.2 DSP硬件实现数据压缩解压的简单流程 (2)1.3.3 A律语音信号压缩 (2)2 系统硬件设计方案 (4)2.1 DSP芯片的基本原理 (4)2.2 指令缓冲单元（I） (5)2.3 程序流程单元（P） (5)2.4 地址程序单元（A） (5)2.5 数据计算单元（D） (6)3 语音信号压缩A律设计的CCS实现 (6)3.1 简述CCS环境 (6)3.1.1 CCS主要特点 (7)3.1.2 DSP/BIOS和API函数以及RTDX插件 (7)3.2 CCS配置 (7)3.3 CCS环境中工程文件的使用 (8)3.3.1 建立工程文件 (8)3.3.2 创建新文件 (9)3.4 编译链接和运行目标文件 (9)3.4.1 对程序进行编译链接并装载.out文件 (10)4 软件设计与系统仿真 (10)4.1软件设计流程图 (10)4.2 CCS操作过程 (11)4.3 程序代码实现 (11)5 课程设计总结 (20)6参考文献 (21)1 概述1.1设计目的在CCS环境下基于TMS320VC55X芯片的语音采集压缩存储与回放。
通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境的以及DSP试验系统箱的使用。
锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。
1.2设计要求（1）了解DSP开发工具及其安装过程（2）熟悉DSP开发软件CCS使用（3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程（4）熟悉常用C55X系列指令的用法（5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。
1.3 语音信号压缩A律设计基本原理1.3.1 语音信号压缩编码技术的发展随随着通信、计算机网络等技术的飞速发展，语音压缩编码技术得到了快速发展和广泛应用，尤其是最近20年，语音压缩编码技术在移动通信、卫星通信、多媒体技术以及IP电话通信中得到普遍应用，起着举足轻重的作用。
dsp语音通信系统课程设计
dsp语音通信系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握DSP语音通信系统的基本原理、设计与应用。
具体包括以下三个方面的目标：1.知识目标：•掌握DSP芯片的基本结构与工作原理；•了解数字信号处理的基本算法与实现；•学习语音信号的采集、处理与传输技术；•熟悉通信系统的调制、解调与编码技术。
2.技能目标：•能够使用DSP芯片进行语音信号处理的设计与实现；•具备分析、解决通信系统中实际问题的能力；•熟练使用相关软件工具进行电路设计与仿真；•掌握实验室设备的操作与维护。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的创新意识与团队合作精神；•增强学生对通信行业的兴趣与责任感；•提高学生对国家发展战略的认识，树立正确的价值观。
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芯片的基本结构与工作原理：介绍DSP芯片的内部结构、工作模式、指令系统等，使学生了解DSP芯片的基本功能与特点。
2.数字信号处理的基本算法与实现：讲解数字滤波器、快速傅里叶变换（FFT）、语音增强等常用算法，并介绍其在DSP芯片上的实现方法。
3.语音信号的采集、处理与传输技术：学习语音信号的采样、量化、编码、解码等过程，掌握语音信号的处理方法及其在通信系统中的应用。
4.通信系统的调制、解调与编码技术：了解通信系统的基本原理，学习模拟调制、数字调制、信道编码、误码纠正等技术，并分析其在实际通信系统中的应用。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师讲解基本概念、原理和算法，引导学生掌握知识点；2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：分析典型通信系统的设计与实现，让学生了解通信技术的应用；4.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，提高实际技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：《DSP语音通信系统设计与应用》；2.参考书：国内外相关学术论文、技术手册；3.多媒体资料：教学PPT、视频教程；4.实验设备：DSP开发板、通信实验装置。
dsp课程设计语音识别
dsp课程设计语音识别一、教学目标本课程旨在通过教学，使学生掌握数字信号处理（DSP）的基本原理，了解语音识别技术的基本概念和算法，培养学生运用DSP技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握数字信号处理的基本原理和常用算法。
（2）了解语音信号的处理过程和基本特征。
（3）熟悉语音识别技术的基本原理和常用算法。
2.技能目标：（1）能够运用DSP技术进行简单的语音信号处理。
（2）能够运用语音识别技术进行简单的语音识别。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对DSP技术和语音识别技术的兴趣，提高学生学习的积极性。
（2）培养学生团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程主要内容包括：数字信号处理的基本原理、语音信号的处理过程、语音识别技术的基本原理和算法。
具体安排如下：1.数字信号处理的基本原理：离散时间信号、离散时间系统、Z变换、傅里叶变换等。
2.语音信号的处理过程：语音信号的采样与量化、语音信号的预处理、语音特征提取等。
3.语音识别技术的基本原理：声学模型、、解码器等。
4.语音识别算法：隐马尔可夫模型（HMM）、支持向量机（SVM）、深度学习等。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解基本原理和算法，使学生掌握DSP技术和语音识别知识。
2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析典型语音识别案例，使学生了解语音识别技术的应用。
4.实验法：让学生动手进行语音信号处理和语音识别实验，提高学生的实践能力。
四、教学资源1.教材：选用《数字信号处理》和《语音识别原理与技术》作为主要教材。
2.参考书：提供相关领域的参考书目，供学生深入学习。
3.多媒体资料：制作课件、实验视频等，丰富教学手段。
4.实验设备：配备必要的实验设备，如计算机、语音识别软件等，确保学生能够进行实际操作。
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。
DSP课程设计实验报告-语音压缩、存储和回放
DSP课程设计实验报告-语音压缩、存储和回放DSP课程设计实验报告—语音压缩、存储和回放指导教师:实验课程:DSP课程设计实验名称:语音压缩、存储和回放小组成员:自动化0605班自动化0605班目录一、概述 (3)二、算法原理及硬件要求 (4)三、程序及说明 (11)四、程序的调试及结果 (18)五、总结 (20)六、参考文献 (21)2一( 概述语音压缩、存储和回放语音信号是信息的重要形式, 语音信号处理有着广泛的应用领域，而语音压缩在语音信号的传输、存储等方面有非常广泛的作用，而且在通信领域中已经有较成熟的发展和广泛应用。
本设计要求采用DSP及其A/D、D/A转换器进行语音信号的压缩、存储和回放。
1.设计要求及目标基本部分:(1)使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.711、G.729等语音压缩算法。
(2)采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。
(3)存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
4)使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
(发挥部分:使用多种算法进行语音的压缩、存储和解压缩，比较它们之间的优缺点。
2.设计思路语音信号的幅度(发音强度)并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大很多，因此可以进行非均匀量化。
达到这一目标的基本做法是，对大信号使用大的量化间隔，而小信号则使用小的台阶。
ITU-T G.711建议的PCM A律和µ律语音压缩标准可以分别将13比特和14比特压缩为8比特，达到语音压缩的目的。
3.设计内容1(使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型采用G.711的a律压扩算法。
A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP2(采用的片内RAM存储器中，存储时间约为10秒。
3(但采样数据达到规定次数后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
DSP录音机设计课程设计
课程设计成果： 成功设计并实 现了DSP录音
机
课程设计经验： 注重实践，加 强团队合作， 提高创新能力
智能化：AI技术在录音机设计中的应用，如语音识别、智能降噪等 便携化：小型化、轻量化设计，方便携带和使用 高保真：提高录音质量，实现高保真录音 网络化：支持网络传输和共享，实现远程录音和共享 环保节能：采用环保材料和节能设计，降低能耗和污染
PART TWO
功能：将模拟信 号转换为数字信 号
组成：包括麦克 风、前置放大器、 ADC等
工作原理：麦克 风接收声音信号， 前置放大器放大 信号，ADC将模 拟信号转换为数 字信号
特点：高精度、 低噪声、高动态 范围
功能：对输入的音频信号进行数字化处理
组成：包括ADC（模数转换器）、DSP（数字信号处理器）、DAC（数模转换器） 工作原理：ADC将模拟音频信号转换为数字信号，DSP对数字信号进行处理，DAC 将处理后的数字信号转换为模拟音频信号
PART FOUR
处理器：DSP芯片，负责音频信号处理 存储设备：SD卡或U盘，用于存储录音文件 音频输入设备：麦克风，用于采集音频信号 音频输出设备：扬声器或耳机，用于播放录音文件 显示设备：LCD显示屏，用于显示录音状态和参数设置 电源：电池或电源适配器，为设备提供电力支持
软件架构： 模块化设 计，易于 维护和扩 展
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
掌握DSP录音机的基本原理和设计方法 提高学生的实践能力和创新能力 培养学生团队合作和沟通能力 提高学生的工程实践能力和解决问题的能力
掌握DSP录音机的基本原理和结构 熟悉DSP录音机的硬件设计和软件编程 能够独立完成DSP录音机的设计、调试和测试 具备良好的团队合作和沟通能力，能够与其他团队成员协作完成项目
dsp语音处理课程设计
dsp语音处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解语音信号的基本特征，掌握数字信号处理（DSP）在语音处理中的基本原理。
2. 学会运用傅里叶变换、滤波器设计等知识对语音信号进行处理，提高语音质量。
3. 了解语音信号的时域、频域分析方法和参数提取，为后续语音识别、合成等应用打下基础。
技能目标：1. 培养学生运用编程软件（如MATLAB、Python等）进行语音信号处理的能力。
2. 培养学生独立设计、调试和优化语音处理算法的能力。
3. 提高学生团队协作和解决问题的能力，通过实际项目案例分析，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对语音信号处理领域的兴趣和热情，激发学生的求知欲和创新精神。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度，注重实践操作和理论知识的结合。
3. 增强学生的环保意识，了解语音信号处理技术在节能减排、智能语音助手等领域的应用。
本课程针对高年级本科生或研究生，结合课程性质、学生特点和教学要求，课程目标旨在使学生掌握语音信号处理的基本理论和方法，培养实际应用能力，提高学生的综合素质。
通过课程学习，学生能够具备独立分析和解决实际问题的能力，为我国语音信号处理领域的发展贡献自己的力量。
二、教学内容1. 语音信号基础：包括语音信号的特性、采样定理、量化原理等，对应教材第一章内容。
2. 语音信号的时域分析：涉及短时能量、短时平均过零率等参数的计算，对应教材第二章。
3. 语音信号的频域分析：包括傅里叶变换、功率谱、倒谱等分析方法，对应教材第三章。
4. 滤波器设计：涉及数字滤波器的基本原理、设计方法和性能评价，对应教材第四章。
5. 语音增强和降噪：介绍语音增强的基本方法、噪声抑制技术，对应教材第五章。
6. 语音识别和合成：概述语音识别、合成的原理及常用算法，对应教材第六章。
7. 语音处理应用案例：分析实际项目案例，如智能语音助手、语音识别系统等，结合教材各章节内容进行讲解。
DSP课程设计报告(精)
DSP课程设计实验报告语音压缩、存储与回放成绩：工程设计50报告20答辩30总分、—评语：指导教师签字：日期：一、实验背景与内容语音通信是现代多媒体通信中一个重要的组成部分，而语音信号是信息的重要形式, 语音信号处理有着广泛的应用领域，同时语音压缩在语音信号的传输、存储等方面有非常广泛的作用，而且在通信领域中已经有较成熟的发展和广泛应用。
本设计要求采用DSP及其A/D、D/A转换器进行语音信号的压缩、存储和回放。
语音的数字通信无论在可靠性、抗干扰能力、保密性还是价格方面都远优于模拟语音信号，但这是以信道占用宽频带宽为代价的。
因此为了减少语音信号所占用的带宽或存储空间，就必须对数字语音信号进行压缩编码。
一个优秀的语音压缩系统要求能够在软硬件资源占用比例低和压缩编解码时间短的同时，可以实现多通道语音实时压缩。
【DSP仿真器用于DSP的在线调试开发，可以通过软件在线控制DSP的运行状态，并能够查看DSP内部寄存器。
PC是开发人员和DSP系统之间的交互界面，通过PC上安装的CCS集成开发环境，开发人员可以在友好的图形界面下对目标系统进行操作。
本次实验采用DSP C5402实验板实现语音信号的压缩解压的。
SEED-VC5402 DSK实验板上集成了SRAM,FLASH,音频输入输出接口等部件。
二、实验目的1、应用DSP算法实现对语音信号的压缩、存储和回放。
2、熟悉使用C语言编写较复杂的程序；3、熟悉C语言对外设（DSK板或示波器）的访问（软件编程、硬件连接）；4、熟练使用软件CCS5000对程序的完整调试过程。
三、实验设计要求及目标>1要求（1）使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用、等语音压缩算法。
（2）采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。
（3）存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
dsp语音录放实验
目录绪论 (1)第1章语音录放器的技术方案及硬件电路设计 (2)1.1硬件设计方案 (2)1.2芯片简介 (2)1.2.1 TMS320C5416 (2)1.2.2 TLV320AIC23 (2)1.2.3 NAND FLASH (3)第2章语音录放器的应用软件设计 (3)2.1主程序模块 (3)2.2录音子程序 (4)2.3放音子程序 (5)2.4按键处理程序 (6)小结和谢辞 (9)参考文献 (10)附录 (11)绪论DSP 技术在音频处理领域的应用越来越广。
目前，在很多语音处理系统中都用到了语音录放模块，采集现场的声音并存储起来供以后回放。
语音处理系统的实时性、功耗、体积、以及对语音信号的保真度都是很影响系统性能的关键因素。
因此，语音录放器的设计是非常必要的。
本设计在我们的试验箱上完成，试验箱中采用的高速TMS320C5416DSP芯片，最高频率能达到160MIPS，能够很好的解决系统的实时性；采用的数字编解码芯片TLV320AIC23(以下简称AIC23)具有16~32位采样精度，录音回放模式下仅23mW的功耗。
因此，该音频编解码芯片与TMS320C5416DSP的结合是可移动数字音频录放系统、现场语音采集系统的理想解决方案。
本文首先介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的工作原理，给出了整体设计方案和工作框图，然后介绍了基于TMS320C5416DSP芯片的语音录放系统的软件设计。
在整个设计过程中，我们采用了TLV320AIC23DSP芯片为核心音频录放接口器件，结合TMS320C5416DSP芯片，语音数据存储NAND FLASH存储器等进行了硬件设计。
软件部分则采用模块化的设计方法，用C语言来实现。
该语音录放器的设计本应能够完成语音采集，播放，存储，回放，基本实现了语音录放功能，但本次设计只完成了语音的采集，播放和回放，而没有完成存储。
关键词：TMS320C5416，TLV320AIC23，DSP，语音录放第1章语音录放器的技术方案及硬件电路设计1.1硬件设计方案DSP 技术在音频处理领域的应用越来越广。
DSP课程设计---语音的压缩、存储和回放
DSP课程设计一-语音的压缩、存储和回放DSP课程设计实验报告语音压缩. 存储和放计院（系）：电子信息工程学院设计人员：吴迪班级：通信0806学号：08211153指导教师：杨恒一.设计任务书..................................................二.设计内容....................................................三■算法原理说明、设计方案11五.程原设计.调试与结果分析六............................................................. 设计（安装）与调试的体会.........................................22七............................................................. 参考文献.........................................................22语音的压缩、存储与回放一、实验目的K应用DSP算法实现对语音信号的压缩、存储和回放。
熟悉使用C语言编写较复杂的程序；3、熟悉C语言对外设（DSK板或示波器）的访问（软件编程.硬件连接）；4、熟练使用软件CCS5000对程序的完整调试过程。
二、实验设计要求及目标1、使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.711> G. 729等语音压缩算法。
2、采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP 的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。
3、存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
4、使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
三、实验原理1、语音编码语音编码一般分为两类：一类是波形编码，一类是被称为“声码器技术”的编码。
dsp语音通信系统课程设计
dsp语音通信系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字信号处理（DSP）的基本原理，掌握其在语音通信中的应用。
2. 学习并掌握语音信号的采集、处理、传输和接收等基本环节。
3. 掌握语音信号的数字化过程，包括采样、量化、编码等关键技术。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计并实现一个简单的DSP语音通信系统。
2. 培养学生动手实践能力，学会使用相关软件和硬件工具进行语音信号处理和通信。
3. 提高学生的问题分析和解决能力，能够针对实际通信过程中的问题进行优化和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对通信工程领域的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人合作共同解决问题。
3. 增强学生的责任心和使命感，认识到通信技术在我国经济社会发展中的重要地位。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为电子信息类学科的专业课程，具有较强的理论性和实践性。
2. 学生特点：学生已具备一定的电子技术和数字信号处理基础，具有一定的编程和实践能力。
3. 教学要求：结合实际应用，注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和创新能力。
二、教学内容1. DSP基本原理回顾：包括数字信号处理的基本概念、系统函数、傅里叶变换等基础理论。
相关教材章节：第一章 数字信号处理基础2. 语音信号处理技术：学习语音信号的特性、预处理方法、特征提取等关键技术。
相关教材章节：第二章 语音信号处理技术3. 语音信号的数字化：介绍语音信号的采样、量化、编码等过程，分析其影响通信质量的因素。
相关教材章节：第三章 语音信号的数字化4. 语音通信系统设计：学习语音通信系统的基本架构，探讨各个环节的设计方法。
相关教材章节：第四章 语音通信系统设计5. DSP语音通信系统实践：结合实际案例，指导学生设计并实现一个简单的DSP语音通信系统。
相关教材章节：第五章 实践环节6. 系统优化与调试：分析通信过程中的问题，探讨优化和调试方法，提高通信质量。
DSP语音处理课设
课程设计的题目：基于MATLAB的语音信号分析及滤波一、设计题目、内容及要求课程设计的题目：基于MATLAB的语音信号分析及滤波。
课程设计的内容：录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号和频谱图；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计滤波器，并画出的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化；回放语音信号；最后，设计一个信号处理系统界面。
课程设计的要求：1.完成语音信号的采集，利用windows自带的录音机或其他软件，录制一段语音，时间在1s以内；2.进行语音信号的频谱分析;3.进行数字滤波器的设计，滤波器的性能指标可以根据实际情况作调整,要求用窗函数法和双线性变换法设计以下三种数字滤波器：要求用窗函数法和双线性变换法设计以下三种数字滤波器：（1）低通滤波器性能指标fb=1000hz ，fc=1200hz ，最大衰减<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /> As=1000db ，最小衰减fb=1000hz ；（2）高通滤波器性能指标fs=4800hz,fb=5000hz 最大衰减As=100db ，最小衰减Ap=1db ；（3）带通滤波器性能指标fb1=1200hz，fb2=3000hz ，fc1=1000hz,fc2=3200hz，最大衰减As=100db ，最小衰减Ap=1db ；4.对语音信号进行滤波处理;5.对滤波前后的语音信号频谱进行对比，并对设计结果进行独立思考和分析;6.在基本要求的基础上,学生可以根据个人对该课程设计的理解,添加一些新的内容,如设计系统人机对话界面。
原语音信号程序figure(1);[y,fs,nbits]=wavread ('ly');sound(y,fs,nbits); %回放语音信号n = length (y) ; %求出语音信号的长度Y=fft(y,n); %傅里叶变换subplot(2,1,1);plot(y);title('原始信号波形');subplot(2,1,2);plot(abs(Y));title('原始信号频谱')加噪语音信号程序figure(2);[y,fs,nbits]=wavread ('ly');n = length (y) ; %求出语音信号的长度t=[0:1/8000:2 zeros(1,23520-1)]';noise=0.04*sin(10000*pi*t);%sin函数产生噪声s=y+noise; %语音信号加入噪声sound(s);subplot(2,1,1);plot(s);title('加噪语音信号的时域波形');S=fft(s); %傅里叶变换subplot(2,1,2);plot(abs(S));title('加噪语音信号的频域波形')滤波后的信号程序Ft=8000;Fp=1000;Fs=1200;wp=2*pi*Fp/Ft;ws=2*pi*Fs/Ft;fp=2*Ft*tan(wp/2);fs=2*Fs*tan(wp/2);[n11,wn11]=buttord(wp,ws,1,50,'s'); %求低通滤波器的阶数和截止频率[b11,a11]=butter(n11,wn11,'s'); %求S域的频率响应的参数[num11,den11]=bilinear(b11,a11,0.5); %利用双线性变换实现频率响应S域到Z 域的变换[y,fs,nbits]=wavread ('ly');n = length (y) ; %求出语音信号的长度t=[0:1/8000:2 zeros(1,23520-1)]';noise=0.04*sin(10000*pi*t);%sin函数产生噪声s=y+noise; %语音信号加入噪声z11=filter(num11,den11,s);sound(z11);m11=fft(z11); %求滤波后的信号figure(3);subplot(2,1,1);plot(z11);title('滤波后的信号波形');subplot(2,1,2);plot(abs(m11),'r');title('滤波后信号的频谱');14。
dsp数字录音课程设计
dsp数字录音课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字录音的基本概念，了解DSP（数字信号处理）在数字录音中的应用。
2. 使学生了解并掌握数字录音的基本流程，包括声音采集、信号处理和文件保存等环节。
3. 帮助学生理解数字录音中涉及到的关键技术，如采样率、位深度、编码格式等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行数字录音设备操作和音频处理的能力。
2. 培养学生运用相关软件对数字录音文件进行剪辑、混音等后期处理的能力。
3. 提高学生分析数字录音中存在的问题，并提出相应解决方案的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字录音技术的兴趣和热情，激发他们探索新技术的积极性。
2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人共同解决问题，提高沟通与表达能力。
3. 引导学生关注数字录音技术在现实生活中的应用，认识到技术与社会发展的紧密联系。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确依据。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，使学生在掌握基本知识、技能的同时，培养良好的情感态度价值观。
二、教学内容1. 数字录音基本概念：声音信号、数字信号处理、数字录音系统组成。
2. 数字录音关键技术：采样定理、量化与编码、采样率、位深度、音频格式。
3. 数字录音设备与软件：麦克风、声卡、数字录音软件（如Audacity、Cubase等）。
4. 数字录音基本流程：声音采集、信号处理、音频编辑与后期制作。
5. 数字录音实践操作：录音设备的使用、音频文件录制、剪辑、混音等。
6. 数字录音作品评价：音质、音量、剪辑技巧、混音效果等。
教学内容依据课程目标，以教材为参考，结合以下章节进行组织：1. 教材第1章：介绍数字录音基本概念，使学生了解声音信号与数字信号处理的关系。
2. 教材第2章：深入讲解数字录音关键技术，为学生实践操作打下基础。
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青岛工学院课程设计报告课程设计名称：语音采集和放送学院：信息工程学院学生姓名：***班级：电子信息工程1班学号：************指导教师：***基于TMS320C5416 DSP的语音信号的采集和放送一、实践的目的和要求1、实践目的信息技术和超大规模集成电路工艺的不断发展，极大地推动了 DSP 的发展。
DSP 技术的应用领域也越来越广，尤其在音频处理领域。
目前，在很多语音处理系统中都用到了语音录放模块，采集现场的声音并存储起来供以后回放。
语音处理系统的实时性、功耗、体积、以及对语音信号的保真度都是很影响系统性能的关键因素。
本设计采用的高速54x DSP 芯片，最高频率能达到160MIPS，能够很好的解决系统的实时性；采用的数字编解码芯片TLV320AIC23(以下简称AIC23)具有16~32 位采样精度，录音回放模式下仅23mW 的功耗。
因此，该音频编解码芯片与54x DSP 的结合是可移动数字音频录放系统、现场语音采集系统的理想解决方案。
在CCS环境下基于TMS320C5416芯片的语音采集压缩存储与回放。
通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境，熟悉DSP 54X同步串口原理，了解音频编解码芯片TLV320AIC23原理，了解存储芯片NAND FLASH原理，掌握DSP54X中断原理以及DSP试验系统箱的使用。
锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。
经过实验表明，本设计实现的基于定点 DSP 的语音录放系统具有如下优点：1) 音频数据占用资源少2) 声音保真度高3) 开发难度低4) 语音芯片与DSP 接口电路简单5) 体积小2、实践要求（1）了解DSP开发工具及其安装过程（2）熟悉DSP开发软件CCS使用（3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程（4）熟悉常用C5416系列指令的用法（5）通过McBSP1设置AIC23工作模式，通过McBSP0控制AIC23编码和解码，语音信号可由MIC 输入和LINEIN输入，采集的语音数据存储在NAND FLASH上，语音的回放方式可以为BYPASS和LOOP-BACK。
二、实践原理1 TMS320C5416芯片的基本原理TMS320C5416 数字信号处理器是TI公司为实现低功耗，高速实时信号处理而专门设计的16位定点数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适用于远程通信等实时嵌入式应用的需要。
广泛应用于电子测试、电子设计、模拟仿真、通信工程中。
TMS320C5416具有的主要优点如下：(1) 围绕一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和操作的灵活性。
(2) 具有高度的并行性和专用硬件逻辑的CPU设计，提高了芯片的性能。
(3) 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统，更适用于快速算法的实现和高级语言编程的优化。
(4) 模块化结构设计，使派生器件得到了更快的发展。
(5) 采用先进的IC制造工艺，降低了芯片的功耗，提高了芯片的性能。
(6) 采用先进的静态设计技术，进一步降低了功耗，使芯片具有更强的应用能力。
TMS320C5416主要有中央处理器CPU，特殊功能寄存器，数据存储器RAM，程序存储器ROM，I/O接口功能，串行口，主机通信接口HPI，定时器，中断系统等10部分组成。
各部分功能如下：(1) 中央处理器（CPU）它是DSP芯片的核心，它有以下特点：(a) 采用多总线结构，通过一组程序总线、三组数据总线和四组地址总线来实现。
(b) 40位算术逻辑运算单元ALU，包括一个40位的桶形移位寄存器和两个独立的40位累加器。
(c) 17×17位并行乘法器，与40位专用加法器相连，可用于进行非流水线的单周期乘法—累加运算。
(d) 比较、选择、存储单元，可用于Viterbi译码器的加法－比较－选择运算。
(e) 指数编码器，是一个支持单周期指令EXP的专用硬件。
可以在一个周期内计算40位累加器数值的指数。
(f) 配有两个地址生成器，包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器运算单元。
(2)数据存储器RAMTMS320C5416有两种片内数据存储器：(a) 双寻址RAM：在一个指令周期内，可对其进行两次存取操作，一次读出和一次写入；(b) 双寻址RAM：在一个指令周期内，只能进行一次存取操作。
(3) 程序存储器ROMT4 MS320VC516的程序存储器可由ROM和RAM配置而成，程序空间可以定义在ROM上，也可以定义在ROM上。
当需要高速运行程序时，可以将片外ROM中的程序调入到片内RAM中，以提高程序运行速度。
降低对外部ROM的要求，增强系统整体抗干扰性能。
(4) I/O口TMS320C5416芯片只有两个通用I/O引脚BIO和XF，BIO主要用来监测外部设备工作状态，而XF用来发信号给外部设备。
另外，芯片还配有主机接口HPI，同步串行口和64K字的I/O空间，HPI和串行口通过控制，用做通用I/O口使用。
而64K字I/O空间可通过外加缓冲器或锁存电路，配合外部I/O读写控制时序构成片外外设的控制电路。
(5) 定时器定时器是一个软件可编程计数器，用来产生定时中断。
定时器主要由定时寄存器TM，定时周期寄存器PRD，定时控制寄存器TCR及相应的逻辑控制电路组成。
其中寄存器TIM、PRD和TCR 都是存储映象寄存器，它们在数据存储器中的地址分别为0024H、0025H和0026H。
TIM是一个减1寄存器。
PRD用来存放定时时间常数。
TCR中包含定时器的控制位和状态位。
(6) 中断系统TMS320C5416的中断系统具有硬件中断和软件中断。
硬件中断：由外围设备引起的中断分为片外外设所引起的中断和片内外设所引起的中断。
软件中断：有程序指令INTR、TRAP和RESET所引起的中断。
中断管理优先级为11—16个固定级，有4种工作方式。
(7) 主机接口HPIHPI是一个与主机通信的并行接口，主要用于DSP与其他总线或CPU进行通信，信息可通过TMS320C5416的片内存储器与主机进行数据交换。
不同型号的器件配置不同的HPI口，可分为8位标准HPI口、8位增强型HPI接口和16位增强型HPI接口。
(8) 指令系统支持单指令重复和块指令重复；支持存储器块传送指令；支持32位长操作数指令；具有支持2操作数或3操作数的读指令；具有能并行存储和并行加载的算术指令；支持条件存储指令及中断快速返回指令。
2 语音编码芯片的选择从适应语音信号频率、满足实时性、降低成本、简化设计的要求出发，本系统选择TLV320AIC23。
AIC23 工作电压3.3 伏特，能在数字和模拟电压下工作，与TMS320C5416的I/O 电压相兼容，其控制接口和数字接口与DSP 的MCBSP 端口能够无缝连接。
AIC23的模数转换（ADCs）和数模转换（DACs）部件高度集成在芯片内部，采用了先进的Sigma－delta 过采样技术，可以在8K 到96K 的频率范围内提供16bit、20bit、24bit 和32bit 的采样，ADC 和DAC 的输出信噪比分别可以达到90dB 和100dB[1]。
3 系统硬件设计AIC23 有独立的控制接口和数字接口。
控制口用于接收控制器的命令字，数据接口与DSP 完成语音数据的交换。
AIC23 的工作时钟由外接的一个11.2896M 的晶振提供，同时该晶振也为DSP 提供工作时钟。
DSP 的工作时钟是5 倍频后的时钟：56.488M。
本系统用到了利用DSP 的MCBSP0 和MCBSP1，分别与AIC23 的控制和数据接口相连。
DSP 与AIC23的接口电路如图1图2 C5416与AIC23的接口图（1）音频控制接口MCBSP1 接 AIC23 的控制接口。
AIC23 提供SPI 和I2C 两种控制接口方式。
该器件的模式终端状态(MODE)决定了控制接口的形式。
本设计将MODE 引脚接高，选择SPI 方式。
AIC23 的控制口主要是为了接收DSP 的控制字，因此这里DSP 的MCBSP1 作为主器件。
AIC23 有许多可编程特性，其内部有11 个9 位可编程控制寄存器，DSP 通过MCBSP1 来访问这些控制寄存器。
SDIN 为串行数据输入端，它接收DSP 串行数据，数据字长16 位，其中高7 位为地址信息，低9 位为AIC23 的命令字。
SCLK 为控制端口串行数据时钟输入， DSP串口的采样率发生器对CPU 时钟分频后得到串口的发送时钟BCLKX1=225.952KHz，产生的时钟通过SCLK 引脚驱动AIC23。
（2）音频数据接口DSP 与AIC23 的数据交换是通过串口0 实现的。
其中MCBSP 多通道缓冲串口数据的接收是通过三级缓冲完成的[2]，即引脚DR 上的数据先到达移位寄存器RSR，当收到一个满字之后数据被装载到数据接收寄存器RBR 中，最后数据才被拷贝到接收数据寄存器DRR中。
DSP 通过串口0 接收AIC23 采集的语音数字信号，并且在回放模式下，通过串口将语音信号传送给AIC23。
这时音频芯片为主器件，给DSP 提供帧同步和时钟信号。
AIC23 芯片与数字系统的接口有右判断模式、左判断模式、I2S 模式和DSP 模式四种数据格式。
数字音频接口由时钟信号BCLK、数据信号DIN 和DOUT、同步信号LRCIN 和LRCOUT 组成。
由于DSP 的MCBSP 接口与该芯片的DSP 模式相兼容，因此该音频模块采用了DSP 模式。
现对DSP 模式进行说明。
该音频处理模块采用的是DSP 作为从设备，AIC23为主设备。
DSP 模式下的数据格式为：发送、接收帧长度为2 个字，每个字长16 位。
帧同步信号有效后跟着是两个数据字。
AIC23 作为数据接口的主器件，为DSP 提供发送接收时钟，以及帧同步信号，在帧同步信号的下降沿开始传送数据，左通道数据组成了首先传送的数据字，紧接着传送右通道的数据。
传送字长32 位，其中左通道数据16 位，右通道数据16 位。
BCLK 在主动方式下是输出，而在从动方式下是输入。
在LRCIN 或LRCOUT 的下降沿开始数据传输。
DSP 为了接收正确的语音数据，应该将串口的数据格式配置为与AIC23 相同。
帧同步脉冲高电平有效。
接收、发送时钟CLKR、帧同步信号由外部时钟驱动。
其中帧同步信号宽度是1 个BCLK时钟宽度。
帧周期为32 个BCLK 时钟。
在CLKR 的上升沿，发送或采样接收数据。
DSP 模式下的数据传输时序入下：（3）语音数据存储模块考虑到存储器芯片的容量、系统供电、以及对语音信号的读取速率。
本系统采用了具有32MX8 位存储空间的K9F5608 Nandflash。