基于SOPC的語(yǔ)音記錄與回放系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)越來(lái)越重視對(duì)語(yǔ)音的記錄工作，如客戶服務(wù)領(lǐng)域、金融證券機(jī)構(gòu)、公安部門、咨詢服務(wù)業(yè)等，都需要性能出色、攜帶方便且物美價(jià)廉的語(yǔ)音記錄與回放設(shè)備。 目前使用的大容量語(yǔ)音記錄與回放設(shè)備是基于PC機(jī)或DSP（數(shù)字信號(hào)處理）芯片的，使用PC機(jī)的系統(tǒng)體積大，成本高；而使用DSP芯片所開發(fā)的系統(tǒng)其硬件不易升級(jí)，對(duì)不斷變化的要求無(wú)法隨需應(yīng)變，這就是目前語(yǔ)音記錄設(shè)備面臨的困境。 基于SOPC（可編程片上系

2、統(tǒng)）技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)研究已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，利用FPGA（可編程現(xiàn)場(chǎng)門陣列）的可編程特性，聯(lián)合最新的SOPC技術(shù)，可以使得基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)易于改進(jìn)和升級(jí)，從而可以滿足不斷變化的設(shè)計(jì)要求。因此，利用FPGA研制性能可靠、體積小、成本低、易升級(jí)的語(yǔ)音記錄與回放系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于SOPC的語(yǔ)音記錄與回放系統(tǒng)，在確定總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，選用Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片作為

3、嵌入式設(shè)備開發(fā)的基礎(chǔ)，語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)采用ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）的G.729A標(biāo)準(zhǔn)。硬件上，完成了外圍硬件電路設(shè)計(jì)，采用VHDL語(yǔ)言在FPGA芯片上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了FPGA對(duì)外圍硬件電路的控制，并且在FPGA芯片上建立了Nios II嵌入式軟核處理器，從而形成了基于Nios II軟核處理器的G.729A語(yǔ)音壓縮與解壓縮的硬件平臺(tái)。軟件上，在ITU所提供的G.729A的C語(yǔ)言源代碼基礎(chǔ)上進(jìn)行算法優(yōu)化、匯編優(yōu)化，以及結(jié)合Nios II軟核技術(shù)的優(yōu)化，

4、從而在Nios II軟核上實(shí)現(xiàn)了G.729A壓縮解壓縮算法。這是一個(gè)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程，同時(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)各部分的調(diào)試和實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)各部分均可良好運(yùn)行，系統(tǒng)整體調(diào)試結(jié)果表明此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電話或現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音信號(hào)的記錄與回放，驗(yàn)證了將SOPC技術(shù)應(yīng)用于語(yǔ)音記錄設(shè)備的可行性，體現(xiàn)了基于SOPC的語(yǔ)音記錄與回放系統(tǒng)的優(yōu)越性。 將基于FPGA的SOPC技術(shù)用于語(yǔ)音記錄設(shè)備，并結(jié)合Nios II軟核技術(shù)特點(diǎn)對(duì)G.729A語(yǔ)音算法進(jìn)行優(yōu)