基于DSP的通用语音信号处理系统的设计_图文

1、 万方数据 万方数据 万方数据 基于DSP的通用语音信号处理系统的设计作者:华晶, 殷华, 贾晶, HUA Jing, YIN Hua, JIA Jing作者单位:江西农业大学,软件学院,南昌,330045刊名:电脑知识与技术英文刊名:COMPUTER KNOWLEDGE AND TECHNOLOGY年,卷(期:2010,6(30被引用次数:0次参考文献(8条1.Texas Instruments TMS320VC5509 Data SheetEB/OL.2.高辉.基于ADSP-BF531和AIC23的语音信号采集电路设计J.电脑知识与技术,2010(17.3.Texas Instrument

2、s TLV320AAIC23B Data SheetDB/OL.4.张雄伟.曹铁勇.DSP芯片的原理与开发应用M.北京:电子丁二业出版社,2003.5.戴明桢,周建江.TMS320C54X DSP结构、原理及其应用M.北京:航空航天大学出版社,2001.6.汗春梅,孙洪波,任治刚.TMS320C5000系列DSP系列设计与开发实例M.北京:电子工业出版社,2004.7.朱铭锆.DSP应用系统设计M.北京:电子工业出版社,2002.8.丁玉美,高西全.数字信号处理M.西安:电子科技大学出版社,1994.相似文献(10条1.学位论文赵海燕针对G.72X系列语音处理协议的专用DSP设计2007随着科

3、技的发展,语音、图像、视频处理等在人民的日常生活中扮演着越来越重要的角色。语音信号编码、解码处理技术在诸多方面得到了日益广泛地应用,开发低成本、小型化的编解码产品成为多媒体应用领域研究的重点。本文针对在语音编解码中应用较多的G.723、G.728和G.729这三种协议(合称为G72X,设计一个16bits定点专用数字信号处理器(DSP,具有多协议处理能力,以便在应用中能根据传输信道状况的变化而随意改变编码方式,从而获得最佳的语音通信效果。本文首先对广泛应用于G.72X协议中的线性预测分析(LPC和码本激励线性预测分析(CEL,P进行研究,并重点研究了G.728协议的编解码原理。分析三种协议的算

4、法特点,提出一种优化的软硬件分工方法,为系统的软件和硬件实现提供了理论依据。在介绍了G.728协议的软件实现后,重点对针对G72X系列协议的专用DSP的设计及其VLSI实现进行介绍。针对算法的特点,本文设计的专用DSP拥有三条数据总线和三条数据地址总线,配合三个辅助寄存器计算单元,可以在同一个时钟周期内读/写三个数据,这样的结构非常适用于LDCELP等运算特点:同时需要从存储空间中取两个操作数并写回运算结果到存储空间中。兼容TI C54的指令集,可以借助TI的开发编译环境,不需要另行开发编译器,缩短开发周期;针对算法中经常出现的对乘法结果进行移位的运算,对传统的乘累加器进行改进,设计了乘累加移

5、位器;针对算法中出现的余弦及其反余弦运算,设计了专用的三角函数运算单元CDC;针对算法中出现的对数及其指数运算,采用线性近似的方法,并对算法进一步的优化后,设计了专用的对数运算单元log和指数运算单元antilog。增加的运算单元使得在TI C54 DSP中需要多条指令完成的运算,本文介绍的专用DSP使用一条指令就可以完成,在保证精度的前提下,提高了运算速度。在完成了专用DSP的VLSI设计后,对该处理器核进行了功能仿真和FPGA验证,最后用Design Compiler工具,采用SMIC 0.18的标准单元库对系统进行综合,综合的时钟频率为40Mhz,面积为765364等效门,增加的三个专用

6、运算单元占系统总面积的5.25%。与TI C54 DSP相比,对于对数、指数、三角运算及其对乘法结果移位的运算,本文介绍的专用DSP能极大的提高运算速度,对于G.728协议的定点化编码程序,速度大约可以提高15.4%。2.期刊论文边红昌.张世雄.祁玉林.程德福.BIAN Hong-chang.ZHANG Shi-xiong.QI Yu-lin.CHENG De-fu基于DSP的嵌入式语音处理平台设计-电讯技术2006,46(4介绍了一种基于TMS320VC5402 DSP芯片实现的嵌入式语音处理通用平台.该平台利用巧妙的译码电路,在实现扩展最大48K外部数据SRAM的同时,也完成了系统的独立平

7、行加载.同时平台还扩展了良好的人机交互模块.给出了系统硬件结构图、主程序流程图及实现系统并行自举的具体步骤.3.学位论文李记昌基于DSP的语音处理及识别算法研究2010当今社会已经进入高速信息化时代,传统的信息储存与传播已经满足不了人们的日常生活需求。为了使生活更加快捷、方便,人们渴望通过说话就可以解决一些事务,如语音拨号、语音门禁系统、语音输入等。同时,随着数字信号处理器和语音识别算法的发展,使得对语音识别成为现实,语音识别将会应用于更加广泛的范围。因此,语音识别系统具有非常高的研究与实用价值。 本文研究一个基于DSP的特定人、孤立词、小词汇量的语音识别系统,详细介绍了识别系统的硬件设计过程

8、,分析和改进了语音识别算法,并给出了语音识别仿真结果。 本文首先简单介绍语音信号基础理论知识和相关声学原理,并从语音信号预处理、特征提取、训练以及匹配这四个方面对语音识别的基本问题进行了探讨。接着,着重研究了基于DSP的语音识别系统的硬件设计。整个系统以TMS320VC5402作为硬件核心,外围电路包括语音信号采集模块TLV320AIC23、电源电路、LCD显示、存储器扩展、JTAG接口电路,最后给出系统硬件相关的驱动程序设计。在软件方面,本文系统讨论了基于DSP的语音识别系统的软件设计,为提高识别率,系统采用双门限比较法进行端点检测,特征向量选用24维美尔频率参数(MFCC,采用动态时间规整

9、(DTW识别高效算法进行语音模型的训练和识别。 最后,在PC机上Matlab2006中实现语音识别DTW算法仿真设计,介绍仿真环境并分析仿真结果。4.期刊论文程照明.蔡德钧基于DSP的话音系统设计及语音处理算法实现-舰船电子工程2004,24(5介绍了一种基于802.3以太网协议传输话音和数据的局域通信系统的设计.该通信系统采用两块TI公司的54x系列芯片构成主从连接方式,作为通信系统信号处理与控制平台,通过系统功能要求可实现重配置以及相应应用软件的可选择下载执行.为保证话音与数据通信的可靠性与实时性,由5416负责话音的采集与处理,实现了包括语音检测、语音编解码、回声消除、自适应降噪等语音处

10、理算法.系统工作情况表明,达到了设计要求.5.学位论文李冬基于DSP的嵌入式分组语音处理模块的研究和设计2003本论文研究和设计了基于DSP的嵌入式分组语音处理模块,解决了如何在一个嵌入式DSP系统中实现分组语音的实时采集播放和压缩处理。模块采用通用型DSP作为嵌入式微处理器,专用型DSP作为实时分组语音处理芯片,完成了两者之间接口及周边电路的软硬件驱动设计和测试程序的脱机运行。从分组语音技术和DSP的介绍展开,分别论述了分组语音处理技术(着重是压缩编译码技术、嵌入式系统中的DSP技术以及本模块中应用的两款DSP,最后详细介绍了“基于DSP的嵌入式分组语音处理模块”的软硬件设计和语音测试情况。

11、6.期刊论文曹晓琳.吴平.丁铁夫.Cao Xiaolin.Wu Ping.Ding Tiefu基于DSP的语音处理系统设计-仪器仪表学报2005,26(z1介绍了一种较强背景噪声下工作的语音处理系统.其语音采集部分由FPGA控制PCM语音编码器完成,语音增强部分以TMS320VC5402为核心实现.文章讨论了系统硬件设计、语音增强算法的原理及其DSP实现,给出了软件流程及实验结果.7.学位论文戴玮数字语音处理在DSP实验平台上的实现2004随着计算机通信技术的迅猛发展,语音信号处理技术的重要性日益突出,它被广泛的应用在网络、通信、智能仪表及工业控制领域中,语音信号处理技术已经成为现代工业发展的

12、一个必备的基本技术.而在当今的高等院校中,局限于实验设备以及师资力量,除了特别的专业开设此门课程,语音信号处理技术尚未在工科院校普及.该论文所研究的是数字语音处理技术在DSP实验平台上的现实.论文分为两部分,第一部分是对数字语音技术理论上的研究.在对数字语音进行探讨的前提下,论文第二部分详细分析了在DSP实验平台上是如何具体实现对语音信号的处理.论文首先介绍了数字语音的发展概况,描述了数字语音与模拟语音区别.接下来阐述模拟语音是如何经过采样、量化、编码的方法转换成数字语音的.语音编码是该论文的核心理论基础,语音编码分为三类,波形编码、参数编码、混合编码.语音编码的国际标准,是实现语音编码的实施

13、准则,论文首先对语音编码标准进行概部性的介绍,然后详细探讨了最实用最基本的编码方法PCM和ADPCM.数字滤波器也是语音处理技术的基础,该论文在对滤波器简要介绍的基础上,详细论述了IIR和FIR的原理,为后面介绍在DSP实验平台上实现提供了理论基础.上述的理论的具体实现是建立在DSP实验平台上的.实验平台上所涉及到的硬件,在论文第二部分给予了详细论述,包括硬件的连接和软件的实现等.在语音技术理论与DSP实验平台都被论证的基础上,如何在DSP实验平台上实现语音处理,在论文的最后被详细论述.这部分包括如何如何在实验平台上实现PCM编码、ADPCM编码算法以及如何具体实现滤波器IIR以及FIR,论文

14、最后给出了最终的实现方法.8.期刊论文曹晓琳.吴平.丁铁夫.Cao Xiaolin.Wu Ping.Ding Tiefu基于DSP的语音处理系统设计-仪器仪表学报2005,26(8介绍了一种较强背景噪声下工作的语音处理系统.其语音采集部分由FPGA控制PCM语音编码器完成,语音增强部分以TMS320VC5402为核心实现.文章讨论了系统硬件设计、语音增强算法的原理及其DSP实现,给出了软件流程及实验结果.9.学位论文张春人工耳蜗的设计及语音处理算法的研究2000人工耳蜗是帮助全聋患者恢复听觉的一种电子装置,它依靠电脉冲直接刺激患者的听神经使患者恢复听觉,是神经生理学、心理学和电子学相结合的产物.该文以实用的人工耳蜗为目标,设计了一种数字多通道多算法感应式人工耳蜗,并研究了人工耳蜗的语音处理算法.10.期刊论文周发.尉宇.Zhou Fa.Wei Yu基于DSP的语音处理的硬件设计与软件实现-舰船电子工程2010,30(10 文章