dsp课程设计报告 基于dsp语音信号的压缩、存储与回放

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1、DSP技术及应用课程设计《DSP技术及应用》课程设计报告选题名称:基于DSP语音信号的压缩、存储与回放系（院）:计算机工程学院专业:计算机科学与技术（嵌入式系统软件设计）班级:计1073姓名:学号:指导教师:学年学期:2009~2010学年第2学期2010年6月12日DSP技术及应用课程设计摘要：语音信号是信息的重要形式,语音信号处理有着广泛的应用领域，而语音压缩在语音信号的传输、存储等方面有非常广泛的作用，而且在通信领域中已经有较成熟的发展和广泛应用。本设计要求采用DSP及其A/D、D/A转换器进行语音信号的压缩、存储和回放。语音信号模数、数模转换

2、采用TLC320AD50C（以下简称AD50），这是一款SIGMA-DELTA型单片音频接口芯片（AIC）。它内部集成了16位的D/A和A/D转换器，采样速率最高可达22.05kb/s，其采样速率可通过DSP编程来设置,内含抗混叠滤波器和重构滤波器。在DAC之前有一个插值滤波器以保证输出信号平滑和ADC之后有一个抽取滤波器以提高输入信号的信噪比。关键词：语音信号;DSP;AD;DADSP技术及应用课程设计目录1.课题综述11.1课题来源11.2预期目标12.系统分析22.1涉及的基础知识22.2总体方案52.3功能模块框图53.系统设计63.1详细流

3、程图64.代码编写64.1A律压缩编码65.程序调试76.运行结果8总结10参考文献11DSP技术及应用课程设计1.课题综述1.1课题来源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不断增加。今天的个人手持设备语音大多数时候仅仅局限于语音拨号，但是已经出现了使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。语音信号的传输和存储时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快，传输的质量尽量

4、高；对语音信号的存储，希望存储的空间尽量小，存储的信息尽量多。这两方面的要求。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、采样速度较低、随机性强、应用场合多、实时性要求高等特点。语音信号处理包括信号采集、处理、传输、存储和播放这一系列的处理过程。1.2预期目标a)使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型自定，例如可以采用G.7

5、11、G.729等语音压缩算法。b)采用A/D转换器从MIC输入口实时采集语音信号，进行压缩后存储到DSP的片内和片外RAM存储器中，存储时间不小于10秒。c)存储器存满之后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。d)使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。DSP技术及应用课程设计2.系统分析2.1涉及的基础知识了解5402DSP芯片与多通道缓冲串行口MCBSP的内部结构和工作原理了解5402芯片需要添加的.h文件，了解cmd文件的内容了解C语言的编程方法熟练掌握并使用CCS5000完整调试过程2.1.1语音编码原理a)概念

6、：语音编码一般分为两类：一类是波形编码，一类是被称为“声码器技术”的编码。PCM编码即脉冲编码调制。波形编码的最简单形式就是脉冲编码调制(Pulsecodemodulation)，这种方式将语音变换成与其幅度成正比的二进制序列，而二进制数值往往采用脉冲表示，并用脉冲对采样幅度进行编码，所以叫做脉冲编码调制。脉冲编码调制没有考虑语音的性质，所以信号没有得到压缩。b)量化：脉冲编码调制用同等的量化级数进行量化，即采用均匀量化，而均匀量化是基本的量化方式。但是均匀量化有缺点，在信号动态范围较大而方差较小的时候，其信噪比会下降。国际上有两种非均匀量化的方法：

7、A律和μ律，μ律是最常用的一种。在美国，7位μ律是长途电话质量的标准。而我国采用的是A律压缩，而且有标准的A律PCM编码芯片。c)DPCM&ADPCM：降低传输比特率的方法之一是减少编码的信息量，这要消除语音信号中的冗余度。相邻的语音样本之间存在明显的相关性，因此对相邻样本间的差信号进行编码，便可使信息量得到压缩。因为差分信号比原语音信号的动态范围和平均能量都小。这种编码叫DifferentialPCM,简称DPCM，即差分脉冲编码调制。2.1.2A律压缩类似于十三折线法，A律压缩如图2-1DSP技术及应用课程设计图2-1A律压缩示意图A律压缩编码表

8、如表2-1表2-1A律压缩编码表线性输入编码压缩编码wxyzawxyzawxyzab00001wxyzabc