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基于Simulink的数字音效研究,获取更多毕业论文/毕业设计,请登录360毕业设计网,,或加qq:604664738量身定做！
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浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 毕 业 设 计 (论 文 )开 题 报 告信电 系 电气技术 专业 03 级 班课题名称：基于 SIMULINK 的数字音效研究毕业设计(论文)起止时间：2006年 2 月 15 日 6 月 5 日(共 16周)学生姓名： 应旭东 学号： 33 指导教师： 余世明 教授 报告日期： 2006-3-5 浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 1本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述数字化技术正在极大地改变着我们的生活和体验。作为数字化技术的基石，数字信号处理(DSP)技术已经、正在、并且还将在其中扮演一个不可或缺的角色。由于各种模拟的音频信号可以数字化，人们可以很方便的对这些数字音频信号进行处理，以得到自己所需要的音效。各种新型数字声音音源相继出现（如 MP3，Mini-Disk， DVD 等） 。所有这些都为数字音频系统创造了崭新的需求。随着 DSP 的普遍应用和数字信号处理技术的发展，对声音信号进行实时处理成为可能，DSP 越来越快的速度以及各种快速算法的应用，使得在上面可以进行各种复杂的数字音效实时处理，如均衡，混响等。它可应用于各种数字音频播放器的音频后处理，为五彩缤纷的音乐添加更多的色彩。数字音效技术，目前仍然主要利用 DSP 芯片来完成诸如 3D 立体音效的处理。尽管数字音效处理所花费的成本可能较之于模拟音效处理技术要高出很多，但其具备能够同时集成不同音源的优势，并将会逐渐成为新一代音效处理标准。数字化的音频系统必将涉及将类比信号转换成数字信号后加以传输的问题。而在这种转换的过程中需要做大量的数学运算，因此必须选择运算快速的微处理器才能完成实时(real-time)的数位信号处理 1。目前的主流是 DSP（Digital Signal Processor 即数字信号处理器）芯片。DSP技术在高速执行单通道信号的检波，多通道信号的对比，其速度可以做到让使用者无法感到时间有延迟，在感觉上完全是实时工作的效果。目前 DSP 在音频领域的应用已十分广泛，主要应用于以下几方面：主动噪声控制，语音信号处理，语音辨识，语音编码，语音解码，回声抑制，音乐信号处理等方面，并且还处于不断的发展和完善中 2。DSP 主要应用市场为3C（communication、computer、consumer通信、计算机、消费类）领域，所占市场比例超过 90%，并且总体市场规模在不断扩大。可以说 DSP 是数字化音频领域的未来 3。浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 2设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法本次设计所要解决的问题是如何通过编制 DSP芯片的算法，来处理传感器采集回来的音频信号，并且输出我们所预期的声音效果。由于实验中的实物操作存在一定的困难，所以选择在 Matlab 和 Simulink 动态仿真系统下进行设计。Simulink 是 Matlab 软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与 Matlab 语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于 Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。所谓模型化图形输入是指 Simulink 提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl 文件进行存取），进而进行仿真与分析。Simulink的最新版本是 Simulink4.0（包含在 Matlab6.0 里），Matlab5.3 里的版本为 3.0版，它们的变化不大。Simulink是一个用来建模、分析和仿真各种动态系统的交互环境 ，包括连续系统，离散系统和混杂系统。 Simulink 提供了采用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形交互平台。通过 Simulink 提供的丰富的功能块，可以迅速地创建动态系统模型，而不需要书写一行代码。同时 Simulink 还集成了 Stateflow ，用来建模，仿真复杂事件驱动系统的逻辑行为。另外， Simulink 也是实时代码生成工具 Real-Time Workshop 的支持平台。它与传统的仿真软件包相比，具有更直观、方便、灵活的优点。Simulink 包含有Sinks（输出方式） 、Sources（输入源） 、Linear（线形环境） 、Nonlinear（非线形环境） 、Connections（连接与接口）和 Extra（其他环节）模型库，而且每个模型库又包含有相应的功能模块 4。用户还可以定义和创建自己的功能模块。Simulink 的功能十分的全面强大，DSP Builder作为 Simulink 中的一个工具箱,使得用 FPGA设计DSP系统完全可以通过 Simulink 的图形化界面进行,只要简单地进行 DSP Builder工具箱中的模块调用即可 5。Simulink 完全能满足要求。浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 3.本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路本课题需要重点研究的，关键的问题是如何设计一个符合要求的正确算法。传统的 DSP设计开发流程分为两个部分：开发设计和产品实现。在开发设计部分完成算法开发和方案设计，产品的实现用来验证开发设计的正确性，通常是在不同的部门相互独立地完成。利用 Matlab 和 Simulink 对 DSP进行系统级的设计，系统级设计方法的核心是将算法设计和系统级设计仿真在统一的开发环境中进行,从而有效地将开发流程的将两个部分结合在一起。进行系统级设计需要一个统一的开发环境，且在该开发环境中可以对系统结构、算法进行描述，还能够对系统不同层次，不同组件和不同数据类型进行建模；同时要有良好的移植性能 6。Simulink 提供了这样一个很好的开发环境，它是基于图块的系统级仿真环境。分级系统的描述方式，提供了真正的自顶向下的设计方法，并且通过图块的方式实现移植。快速原型就是系统工程师在硬件平台上快速验证他们的方案。这里快速是指无需进行漫长的针对硬件的软件开发过程，就可以方便的使用相关硬件平台。快速原型不需要工程师进行大量的 C或汇编编写代码的过程，同时还降低系统工程师对硬件知识的要求，并提供了硬件在回路仿真的能力 7。应用 Matlab 和 Simulink 对 DSP进行系统级的设计极大改进了传统的设计方法。Simulink 系统级的设计环境，有助于在设计早期发现错误和应对系统复杂性不断增加的挑战。利用 Simulink 的动态仿真功能就可以方便地在它的仿真平台上实现 DSP 算法的设计与调试。本次研究的研究思路主要是通过基本的音效算法模块级联，组合来实现复杂的音效算法。这在 Simulink上是完全可以实现的。浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 4完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法本课题需在装有 MATLAB6.0 及其以上版本的桌面电脑上完成。参考文献：1 戴明桢，周建江.TMS320C54X DSP 结构、原理及应用. 北京航空航天大学出版社 2001:112 陈金鹰 主编.DSP 技术及应用.第二版.北京：机械工业出版社，2004：253 张雄伟. 曹铁勇.DSP 芯片的原理与开发应用.第 2 版.电子工业出版社,2000:94 孙亮 主编.Matlab 语言与控制系统仿真. 北京工业大学出版社,2001:95 张志涌 .掌握和精通 Matlab.北京航空航天大学出版社,1997:326 丁玉美 高西金 .数字信号处理.西安电子科技大学出版社,2003:657 沈辉.精通 Simulink 系统仿真与控制.北京大学出版社，2003：126127浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 5设计(论文)完成进度计划第 01周-第 03周：文献查阅、文献综述、文献翻译、开题报考；第 04周-06 周：毕业实习；第 07周-08 周：学习研究数字音效的基本理论和方法；第 09周-10 周：学习 Simulink基本方法；第 11周-12 周：初步完成仿真软件设计；第 13周-第 14周：软件调试、仿真研究；第 15周：毕业设计（论文）小组答辩；第 16周：答辩。浙江工业大学浙西分校信电系 毕业设计（开题报告） 6指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日
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