HEFEI UNIVERSITY
课程设计开题报告
题目：《基于DSP系统的语音采集与回放系统》
专业：11 级电子信息工程
姓名：章健吴广岭何志刚
学号：1105011029 1105011030 1105011044 指导老师：汪济洲老师
完成时间：2014年12月1日
一、开题报告题目
基于DSP系统的语音采集与回放系统。

二、研究背景与意义
语音处理是数字信号处理最活跃的研究方向之一,它是信息高速公路、多媒体技术、办公自动化、现代通信及职能系统等新兴领域应用的核心技术之一。

用数字化的方法进行语音的传送、存储、分析、识别、合成、增强等是整个数字化通信网中的最重要、最基本的组成部分之一。

一个完备的语音信号处理系统不但要具有语音信号的采集和回放功能, 还要能够进行复杂的语音信号分析和处理。

通常这些信号处理算法的运算量很大, 而且又要满足实时的快速高效处理要求, 随着DSP 技术的发展, 以DSP 为内核的
设备越来越多。

为语音信号的处理提供了优质可靠的平台. 软件编程的灵活性给很多设备增加不同的功能提供了方便, 利用软件在已有的硬件平台上实现不同的功能已成为
一种趋势。

近年来，随着DSP的功能日益增强，性能价格比不断上升，开发手段不断改进，DSP在数据采集系统的应用也在不断完善。

三、主要内容与目标
随着计算机多媒体技术，网络通信技术和DSP（Digital Signal Processor）技术的飞速发展，语音的数字通信得到越来越多的应用，语音信号的数字化一直是通信发展的主要方向之一，语音的数字通信和模拟通信相比，无疑有着更大的优越性，这主要体现在以下几个方面：数字语音比模拟语音具有更好的话音质量；具有更强的干扰性，并易于加密；可节省带宽，能更有效的利用网络资源；更加易于存储和处理。

最简单的数字化就是直接对原始语音信号进行A/D 转换，但这样得到的语音的数据量非常大。

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。

语音编码的目的就在于在保证语音音质和可懂度的条件下，采用尽可能少的比特数来表示语音，即尽可能的降低编码比特率，以便在有限的传输带宽内让出更多的信道来传输图像和其他数据流，从而达到传输资源的有效利用和网络容量的提高。

在通信越来越发达的当今世界，尤其最近几十年，语音压缩编码技术在移动通信、IP 电话通信、保密通信、卫星通信以及语音存储等很多方面得到了广泛的应用。

语音信号处理在手持设备、移动设备和无线个人设备中的应用正在不断增加。

今天的个人手持设备语音大多时候仅仅局限于语音拨号，但是已经出现了适用于更广泛开发语音识别和文本到语音应用的技术。

语音功能为用户提供自然的输入和输出方式，它比其他形式的I/O更安全，尤其是当用户在开车期间。

在大多数应用中，语音都是键盘和显示器的理想补充。

其他潜在的语音应用包括如下几个方面。

（1）语音电子邮件。

包括浏览邮箱、利用语音输入写电子邮件以及收听电子邮件的读出。

（2）信息检索。

股票价格、标题新闻、航班信息、天气预报等都可以通过语音从互联网收听。

例如，用户不用先进入某个网址并输入股票名字或者浏览预定义列表，可以通过语音命令实现。

（3）个人信息管理。

允许用户通过语音指定预约、查看日历、添加联络信息等等。

（4）语音浏览。

利用语音程序菜单，用户可以在网上冲浪、添加语音收藏夹并收听网页内容的读出。

（5）语音导航。

在自动和人眼不够用的条件下获取导航的完全语音输入/输出驾驶
系统。

语音信号的输出和存储是语音信号的基本要求。

对语音信号的传输，希望是传输的速度尽量得快，传输质量尽量的高；对语音信号的存储，希望存储的空间尽量的小，存储的信息尽量的多。

这两个方面的要求，促进了语音编码的产生。

语音编码算法可以解决语音传输和和存储的问题。

所以，研究语音编码算法，也具有十分重要的价值，是目前语音信号处理最广泛的算法。

随着数字信号处理算法在DSP中的实现，很多以前很难实现的语音信号处理算法都可以在DSP中实现。

语音信号具有信号频谱较全、采样速率较低、随机性强、应用场合多、实时性要求高等特点。

语音信号的处理包括信号采集、处理、传输、存储和播放这一系列的处理过程。

其中，语音信号的采集、传输和播放属于对语音信号的控制，其处理过程满足一定的标准操作即可；而语音信号的处理和存储与应用对象有很大的联系，不同的应用对象所要求的处理算法和合存储算法不同。

四、设计方案与路线
此研究项目具有高速、实时、灵活的特点，实现了一个完整的语音信号数字化处理系统，可以对模拟信号进行采集、处理、播放等功能，并且可以用有限的存储空间存储较多的数字语音信号，完成多种语音处理功能。

五、工作重点与难点
1、信号的数/模、模/数转换；
2、语音的输入、输出设计；
3、代码的编写。

六、时间安排
工作进度计划：
第14周：布置课题和任务。

第14周：查阅资料，熟悉课题，写开题报告。

第14周：进行开题报告会，硬件电路总体方案设计。

第15周：硬件电路总体方案设计。

第16周：软件模块的确立，编写软件。

第17周：软件修改与完善软硬件，修改硬件电路和软件代码。

第18周：材料的总结，试验结果的分析，论文撰写。

七、主要参考文献
[1]王高华，孙鹏勇. 语音信号采集与回放系统的设计[J].科学技术与工程，2008.02
[2]张爱华. 基于DSP的语音采集与处理系统的设计与实现[J].中原工学院学报，2009.08
[3]邹彦.DSP原理及应用 [M].电子工业出版社，2014。