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基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计
(2)学习TMS320VC5402结构特点。
(3)设计语音信号处理系统的总体架构图。
(4)设计语音信号处理硬件系统的要紧功能模块。
(5)设计语音信号处理系统的外围电路。
三、软件设计时期(2010.4.16-5.20)
(1)把握C语言的设计思想。
(2)分析语音信号处理系统的软件流程。
(3)设计系统的要紧接口软件部分。
17李双勋,欧建平.TLV 320AIC23在音频处理中的应用.国外电子元器件,2003.10
18 夏爽.通过JTAG口对DSP外部Flash储备器的在线编程.单片机与嵌入式系统应用,2003.8
19 于向国,董金明.ANSI C代码在TMS320CSSX上的移植和优化.单片机与嵌入式系统应用,2003.1
人们早就期望用语音指挥机器,机器的执行情形也能用语音回答。这在某些领域差不多部分地实现了。目前运算机芯片的集成度和运算能力,每18个月就提升一倍,而成本又持续降低,因此,它差不多广泛地应用于在社会生产和生活的各个方面。国外已有功能十分强大的语音信号处理芯片,如美国德州仪器(Texas Instruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,已推出每秒执行近90亿个指令的TMS320C64x DSP芯片,刷新DSP性能记录,以及业界上功耗最低的芯片TMS320C55x DSP,推进DSP的便携式应用;国内也有专门多高校在进行语音信号处理及其有关领域的应用研究,但总体上来讲,国内仍处在研究实验时期,一个简便、高效的语音信号处理系统也成为当今国内的研究热点。
三、完成论文时期(2010.5.21-2010.6.13):
(1)整理毕业设计论文。
(2)完成毕业设计论文。
(3)毕业论文打印。
(4)预备毕业设计答辩。
9、参考文献
1姚天任.数字语音处理[M].武汉:华中科技大学出版社,2003:2-20.
2彭启宗,李玉柏,管庆.DSP技术进展与应用[M].北京:高等教育出版社,2002:54-101.
1.信号处理系统的设计
本课题的设计步骤,如图1所示。
图1设计流程图
2.系统硬件设计方案
图2系统总体结构图
系统硬件设计如图2所示。将需要处理的语音信号通过A/D转换器完成语音信号的数字化采样,并将转换完的数据传给DSP芯片进行处理.通过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟信号,经由扬声器还原成语音信号。DSP芯片构成本系统的操纵和处理核心,由它来和谐各功能模块的工作;利用其快速的运算能力完成语音信号的运算考虑到需要存放语音处理数据和程序,用储备器存放语音处理程序和主操纵程序。用网络接口芯片实现DSP与PC机通信。
7郑红,吴冠.TMS320C54XX DSP应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003:8-121.
8朱民雄,闻新,黄建群.运算机语音技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002:23-98.
9易克初,田兵,付强.语音信号处理[M].北京:国防工业出版社,2000:14-95.
4、设计方案(研究/设计方法、理论分析、运算、实验方法和步骤等):
本课题研究的是基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计,通过对语音信号处理系统软硬件的设计,来实现数字化语音采集和处理系统,同时通过学习TMS320VC5402芯片的结构特点,从而对语音信号处理系统各功能模块进行设计。具体设计方案如下。
选用TMS320VC5402作为系统的核心处理器,要紧来完成系统的操纵、运算处理等功能,选用TLV320AIC23为TMS320VC5402的模拟接口电路,包括放大、滤波和AD转换,在硬件接口方面,TMS320VC5402多通道缓冲串口时序和音频模块AIC数据接收和发送时序是吻合的,专门方便接口,JTAG采纳IEEE1149.1标准逻辑电路用于在线仿真和测试。
2、国内外进展情形(文献综述)
语言声学的进展和电子学、运算机科学有着专门紧密的关系。在它进展的过程中,有过几次飞跃,第一次飞跃是1907年电子管的发明和1920年无线电广播的显现。因为有了电子管放大器,专门柔弱的声音也能够放大,而且能够定量测量。从而使电声学和语言声学的一些研究成果,扩展到通信和广播部门。第二次飞跃应该是在20世纪70年代初,由于电子运算机和数字信号处理的进展,人们发觉:声音信号专门是语音信号,能够通过模数转换器(A /D)采样和量化,它们转换为数字信号后,能够送进运算机。如此就能够用数字运算方法,对语音信号进行处理和加工。例如频谱分析能够用傅里叶变换或快速傅里叶变换( FFT)实现,数字滤波器能够用差分方程实现。在那个基础上,逐步形成了一门新学科——语音信号处理。它的进展专门快,在通信、自动操纵等领域,解决了专门多用传统方法难以解决的咨询题。在信息科学中占有专门重要的地位。
10胡航.语音信号处理[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000:33-47.
11李双勋,欧建平.TLC320AIC23在音频处理中的应用[J].国外电子元器件,2004 (12)
12王念旭,DSP基础与应用系统设计,北京航空航天大学出版社,2001第1版
13 邓勇,施文康.DSP与PC机串行通信的几种方法[J].微电了学,2002, 32(1):74-80.
基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计
本科毕业设计开题报告
题目:基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计
院(系):电气与信息工程学院
班级学号:0608030331
指导教师:李志军
教师职称:副教授
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告
题 目
基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计
用C编写的主框架程序调用初始化程序。DSP初始化程序的要紧功能是设置系统的工作状态,AD初始化程序则要紧是DSP芯片通过设置AD芯片TLV320AIC23的工作模式。
5、方案的可行性分析
基于TMS320VC5402芯片的语音信号处理系统设计,系统以DSP芯片和语音CODEC芯片为核心,具有专门强的数据处理能力和灵活的外围接口电路,无疑会成为体积更加小巧,性能稳固,同时界面友好,功耗更低的数字化语音储备与回放系统,能够有效的解决传统的语音录放系统在电子与信息处理的使用中受到的限制。
3韩纪庆,张磊,郑铁然.语音信号处理[M].北京:消华大学出版社,2004:7-67.
4韦岗,陆以勤.欧阳景正、沌、分形理论与语音信号处理[J].电子学报1996:24(1)4~9
5顾良,刘润生.高性能汉语语音基音周期估量[J].北京:电子学报,1999:27(1).
6朱铭锆等.DSP应用系统设计[M].北京:电子工业出版社,2002:32-46.
14张雄壮,陈亮,杨吉斌.现代语音处理技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2003:45-88.
15牟峰,俞铁城,杨道浮.一种中低码率语音波形编码的新方法[J].北京:数据采集与处理,2002,17 (2).
16 刘卫星,谢康林.基于DSP和FPGA技术的高速以太网测试设备设计.微型电脑应用,2003.19 ( 5 )
6、该设计的创新之处
本课题中系统以TMS320VC5402和AIC23为核心,利用多通道缓冲串口结合DMA传输方式,并在此基础上完成了几种语音信号处理的功能。同时,只要扩展少量的外围器件和编制相应的语音处理程序,就可完成更多的语音处理功能。
7、设计产品的要紧用途和应用领域
语言是人类相互沟通信息的重要工具。随着现代科学技术的进展,专门是语音通信和各种语音产品的广泛普及,语音信号的数字化处理在越来越多的领域中发挥着庞大的作用。数字信号处理器以及语音处理大规模集成电路的进步,语音合成,语音识别,语音储备和回放技术的应用越来越广泛。本课题提出的语音信号处理系统引用DSP技术,其体积小巧,功耗低的数字化语音储备与回放特点将会超越传统的语音录放系统。
来源
教师科研
1、研究目的和意义
语言是人类相互沟通信息的重要工具。随着现代科学技术的进展,专门是语音通信和各种语音产品的广泛普及,语音信号的数字化处理在越来越多的领域中发挥着庞大的作用。语音信号处理技术是数字信号处理技术的重要组成部分,现在高速进展的语音信号处理技术已在音频信息的处理、传输和储备等方面得到广泛应用。一个完备的语音信号处理系统不但要具备语音信号的采集和回放功能,而且更重要的是要能完成复杂的语音信号分析和处理算法。通常这些算法运算量大,且又要满足实时或准实时的快速高效处理要求,需采纳高速DSP芯片。另外,在要求系统满足较好的通用性的同时,针对不同的应用和持续显现的新处理方法,还要使系统便于功能的改进和扩展。如何用硬件实现更有效的语音信号处理成为人们研究的重点。本课题选择TMS320VC5402芯片来进行语音信号处理系统设计,由于DSP芯片具有接口简单、编程方便、稳固性好、精度高、可重复性好、集成方便等优点,专门适合在语音编码和通信中得到应用,基于DSP的语音处理系统是以后语音处理系统的主流,具有良好的应用前景和市场前景。
3、研究/设计的目标
系统要紧由TMS320VC5402数字信号处理芯片、音频编解码部分为核心,以及附加必要的外围电路。由于DSP的数据处理和传输的并行性,从而极大地提升了系统的运行效率。具有高速、实时、灵活的特点,能够用有限的储备空间储备较多的数字语音信号,完成多种语音处理功能。在此基础上编写C语言处理程序,完成了语音信号的处理,实现通过PC机操纵实现语音的录放功能。
8、时刻进程
一、预备开题时期(2009.11.25-2009.12.14):
(1)选课题,学习课题有关知识。
(2)开始查阅有关课题资料。
(3)通过任务书,学习资料有关内容。
(4)整理思路,预备开题报告。
(5)预备开题答辩。
二、硬件设计时期(2010.3.1-4.15):
(1)学习语音信号的产生气理并学习信号分析方法。
3.系统软件设计方案
硬件制作完成后,要编写相应的底层软件进行软硬件联调。软件设计包括系统软件和信号处理软件。系统软件按照实际需要可包括系统操纵软件、人机接口、数据输入/输出治理以及和主机的接口等。信号处理软件要紧是编写一些信号处理算法的程序,完成特定的处理功能。图3为本课题的软件设计流程图。