基于dsp的語(yǔ)音采集與分析系統(tǒng)【開(kāi)題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)基于基于DSPDSP的語(yǔ)音采集與分析系統(tǒng)的語(yǔ)音采集與分析系統(tǒng)一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義1.1研究的目的與意義研究的目的與意義隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和語(yǔ)音信號(hào)處理技術(shù)的日益發(fā)展，語(yǔ)音信號(hào)在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用所以研究語(yǔ)音信號(hào)采集、處理的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)有著其重要的現(xiàn)實(shí)意義而語(yǔ)音信號(hào)數(shù)據(jù)量較大，信號(hào)較為復(fù)雜，這就要求語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)采集，大容量存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)處理的

2、特點(diǎn)傳統(tǒng)的語(yǔ)音信號(hào)處理系統(tǒng)多采用計(jì)算機(jī)加軟件、單片機(jī)、FPGA等來(lái)實(shí)現(xiàn)這些方法要么在應(yīng)用場(chǎng)合受到限制，特別是便攜式、脫機(jī)設(shè)計(jì)中，要么難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理的要求為了改善以上各方面的限制要求，本文采用基于TMS320DM6437DSP系統(tǒng)平臺(tái)，進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的采集與處理分析。DSP利用專(zhuān)門(mén)或通用的數(shù)字信號(hào)處理芯片，以數(shù)字計(jì)算的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、體積小及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足了對(duì)信號(hào)快速、精確、實(shí)時(shí)處理及控

3、制的要求。高性能的TMS320DM6437是由美國(guó)TI公司生產(chǎn)的，處理器采用達(dá)芬奇(DaVinci)技術(shù)，適用于車(chē)載視覺(jué)、視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)以及視頻電話(huà)等特定應(yīng)用市場(chǎng)。1.21.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀隨著語(yǔ)音處理算法的日益復(fù)雜，許多語(yǔ)音處理器的速度有很高的要求，一些理論上性能優(yōu)良的語(yǔ)處理器在實(shí)際應(yīng)用中還面臨著諸如體積大、成本高、功耗高的一系列問(wèn)題。對(duì)于絕大多數(shù)的編碼器而言，音編碼遠(yuǎn)比解碼復(fù)雜，是非對(duì)稱(chēng)的。因此語(yǔ)音編碼算法的實(shí)現(xiàn)一直

4、是一個(gè)重要的研究課題。我們國(guó)家正在這一方面做大量的努力工作。IBM、Philips、Motola、Intel、L&H、DragonSystem等公司都投入了大量的研發(fā)資金和技術(shù)，積極推動(dòng)了語(yǔ)音處理技術(shù)的發(fā)展。目前比較成功的語(yǔ)音處理系統(tǒng)有：IBM的ViaVoice和Microsoft的SAPI，它們都是面向非特定人、大詞匯量的連續(xù)語(yǔ)音處理系統(tǒng)，在充分訓(xùn)練情況下，ViaVoice處理率可高達(dá)93％；特定任務(wù)的語(yǔ)音處理系統(tǒng)成為市場(chǎng)應(yīng)用的主流，

5、DragonSystem公司的醫(yī)用聽(tīng)寫(xiě)機(jī)、Bell實(shí)驗(yàn)室為AT&T電話(huà)公司開(kāi)發(fā)的自動(dòng)系統(tǒng)都是成功的典范：美國(guó)CMU的SPHINX系統(tǒng)、英國(guó)劍橋大學(xué)的IITK系統(tǒng)都是基于HMM理論的語(yǔ)音處理開(kāi)發(fā)平臺(tái)，語(yǔ)音處理的應(yīng)用前景無(wú)限。1.31.3語(yǔ)音處理發(fā)展前景語(yǔ)音處理發(fā)展前景基于DSP的語(yǔ)音處理系統(tǒng)具備了其他電子設(shè)備和處理技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性，該系統(tǒng)可以用于艦2.32.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.3.12.3.1語(yǔ)音采集處理整體硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)音采集

6、處理整體硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)音處理系統(tǒng)中DSP作為主處理器，負(fù)責(zé)完成語(yǔ)音處理以及整個(gè)系統(tǒng)控制。系統(tǒng)選擇專(zhuān)門(mén)的音頻Codec芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音采集和語(yǔ)音輸出。文中選擇TI公司的TMS320VC6437作為主處理器，TLV320AIC23B作為Codec芯片，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖控制語(yǔ)音傳輸圖2.3語(yǔ)音采集與處理結(jié)構(gòu)框圖TMS320DM6437，專(zhuān)用于數(shù)字媒體應(yīng)用的高性能定點(diǎn)32位處理器，工作主頻最高達(dá)700MHz，處理性能可達(dá)5600MIPS；McBSP是M

7、ultichannelBufferedSerialPt的縮寫(xiě)，即多通道緩沖串行接口。它是一種功能很強(qiáng)的同步串行接口，具有很強(qiáng)的可編程能力，可以直接配置成多種同步串口標(biāo)準(zhǔn)，直接與各種器件無(wú)縫接口。McBSP主要包括以下機(jī)組功能引腳：位時(shí)鐘：CLKX，CLKR；幀同步：FSX，F(xiàn)SR；數(shù)據(jù)：DR，DX。TLV320AIC23B是TI推出的一款高性能立體聲音頻Codec芯片，內(nèi)置耳機(jī)輸出放大器，支持MIC和LINEIN兩種輸入方式（二選一），

8、且對(duì)輸入和輸出都具有可編程增益。2.3.2DSP與AIC23接口連接接口連接DSP與AIC23B的連接可以采用DSP模式與IIS模式，區(qū)別僅在于DSP的McBSP幀同步信號(hào)的寬度。后者的幀同步信號(hào)寬度必須為一個(gè)字（16位）長(zhǎng)，而前者的幀寬度可以為一個(gè)位長(zhǎng)，幀長(zhǎng)為32位的情況下，如果采用IIS，幀同步信號(hào)寬度應(yīng)為16位；而采用DSPMode幀信號(hào)寬度1位即可.連接示意圖如下：圖2.4DSP與AIC23B的連接圖2.42.4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件