DSP李仕峰28周贵女44

JIUJIANGUNIVERSITYDSP应用课程设计题目：基于DSP的语音采集与回放系统的实现英文题目：SpeechCollectionandPlaybacksystembasedonDSP院系：电子工程学院姓名：李仕峰(28)周贵女(44)专业：通信工程年级：二零一一级(A1111)指导教师：江金龙实训地点：电子信息实训楼203摘要语音处理应用数字信号处理技术和微电子技术，在语音识别、语音编码等方面获得了极大成功。现代DSP技术的发展提高了数字信号高速运算与同步处理的能力，更推进了语音处理技术的发展。数字信号处理技术通过计算机或专用处理设备，对信号进行分析、合成、变换、滤波、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用，以达到更符合人们要求的信号形式。数字信号处理的实现是用硬件、软件或软硬结合的方法来完成，最普遍的方法是用通用的可编程DSP芯片构建硬件平台，通过软件编程实现特定的系统功能。数字信号处理器(DSP)是一种具有特殊结构的微处理器，其DSP内核是高速的CPU，再配上用户所需的存储器和外设等组成系统，可以用来快速地实现语音信号处理的各种算法。本文结合TMS32OVC5416处理器适合语音信号处理的特点和实践应用，配合外围电路，构成音频采集、处理和播放语音系统，成功实现语音信号的采集与回放，并进行了数字语音回声制作AbstractSpeechprocessingapplicationofdigitalsignalprocessingtechnologyandmicroelectronictechnology,suchasspeechrecognition,speechcodinghasgainedgreatsuccess.ModernDSPtechnologytoimprovethedevelopmentofthedigitalsignalofhighspeedcomputingandsynchronousprocessingability,promotethedevelopmentofthespeechprocessingtechnology.Bycomputerordedicateddigitalsignalprocessingtechnologyprocessingequipment,thesignalanalysis,synthesis,transformation,processingsuchasfiltering,compression,recognition,inordertoextractusefulinformationandeffectivetransmissionandapplication,inordertoachievemoreinlinewiththerequirementsofthepeoplesignalform.Therealizationofthedigitalsignalprocessingistousehardware,software,oracombinationofhardandsoftapproachtocomplete,themostcommonmethodistousegeneralprogrammableDSPchiptoconstructthehardwareplatform,throughsoftwareprogrammingtorealizespecificsystemfunctions.Digitalsignalprocessor(DSP)isakindofspecialstructureofthemicroprocessor,theDSPkernelishigh-speedCPU,deservetogoupagaintheusertherequiredmemoryandperipheralsandsoonsystem,whichcanbeusedtoquicklyrealizethevoicesignalprocessingalgorithms.ThisarticulTMS32OVC5416processorissuitableforthecharacteristicsandapplicationpracticeofthespeechsignalprocessing,cooperatewiththeperipheralcircuit,audiocollection,processingandplaybackspeechsystem,toachievevoicesignalacquisitionandplayback,anddigitalvoiceechoes.目录摘要...................................................2Abstract.................................................3第一章绪论.............................................5第二章语音采集与回放系统的原理........................62.1总体框图...........................................................................................................................62.2DSP芯片......................................................................................................................62.3A/D转换器与D/A转换器...............................................................................................81.3.1D/A转换器DAC0832的介绍................................................................................82.3.2A/D转换器DAC0809的介绍................................................................................82.4OP07高增益放大器..........................................................................................................92.5低通滤波器.........................................................................................................................9第三章语音采集与回放系统的DSP实现...................103.1硬件实现...........................................................................................................................103.1.1硬件输入部分........................................................................................................103.1.2硬件输出部分........................................................................................................113.2软件实现...........................................................................................................................12第四章总结.............................................15参考文献................................................16第一章绪论语音处理应用数字信号处理技术和微电子技术，在语音识别、语音编码等方面获得了极大成功。现代DSP技术的发展提高了数字信号高速运算与同步处理的能力，更推进了语音处理技术的发展。数字信号处理技术通过计算机或专用处理设备，对信号进行分析、合成、变换、滤波、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用，以达到更符合人们要求的信号形式。数字信号处理的实现是用硬件、软件或软硬结合的方法来完成，最普遍的方法是用通用的可编程DSP芯片构建硬件平台，通过软件编程实现特定的系统功能。数字信号处理器(DSP)是一种具有特殊结构的微处理器，其DSP内核是高速的CPU，再配上用户所需的存储器和外设等组成系统，可以用来快速地实现语音信号处理的各种算法。本文结合TMS32OVC5416处理器适合语音信号处理的特点和实践应用，配合外围电路，构成音频采集、处理和播放语音系统，成功实现语音信号的采集与回放，并进行了数字语音回声制作。第二章语音采集与回放系统的原理2.1总体框图2.2DSP芯片数字信号处理芯片(digitalsignalproeessors简称DSP)诞生于20世纪70年代，专门为实时数字信号处理而设计的一种可编程的嵌入式微处理器[2]。它以数字器件特有的稳定性,可重复性,可编程性和易于实现自适应处理特点,取得了突飞猛进的发展。近年来，随着DSP性能的日趋完善，功耗的逐步降低，开发环境的不断改进以及价格的不断下调，其应用领域已拓展到国民经济生活的各个方面.在通用的微处理器中，乘法由软件完成的，即通过加法和移位实现，需要多个指令周期才能完成。而DSP芯片中有专用的硬件乘法器，使得乘法累加运算速度大大提高。在DSP的指令系统中，提供了一些特殊的DSP指令。例如，TMS320C54x中FIRS和LMS指令专门用于系数对称的FIR波器和LMS算法。所以在相同的时钟频率和芯片集成度下，DSP完成FFT算法的速度比通用微处理器要快2一3个数量级。早期的微处理器内部大多采用冯·诺依曼(VonNeuman)结构，其特点是数据ICETEK-VC5416-AADC0809DAC0832低通滤波TDA2822OP07信号输出扬声器话筒信号输入ICETEK-VC5416-A和程序公用总线和存储空间，因此在某一个时刻，只能读写程序或者只能读写数据。因此即使是执行单条指令也要耗费几个甚至几十个周期。哈佛结构是不同于传统的冯·诺曼结构的并行体系结构，其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址，独立访问，即程序指令和数据的存取空间分开，各有自己的程序总线和数据总线。这样处理器可以同时处理数据和程序，大大地提高了处理器的处理能力。与哈佛结构相关，DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间，从而增强了处理器的处理能力。TMS320系列处理器的流水线深度从2-6级不等，即处理器可以并行处理2-6条指令，每条指令处于流水线的不同阶段。例如，一个四级流水线操作中，DSP执行一条指令，需要通过取指、译码、去操作和执行四个阶段，在程序运行过程中这几个阶段是重叠的，在每个指令周期内，四个不同的指令处于不同的阶段。从而可以加快运行速度。本方案主要采用TMS320