DSP語音采集回放處理平臺

全文50頁約23000字 論述詳盡

隨著信息技術(shù)革命的深入和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一門關(guān)鍵的技術(shù)學(xué)科。而DSP芯片的出現(xiàn)則為數(shù)字信號處理算法的實現(xiàn)提供了可能。這一方面極大地促進(jìn)了數(shù)字信號處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展；另一方面，它也使數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的拓展。在國外DSP芯片已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于當(dāng)今技術(shù)革命的各個領(lǐng)域；在我國，DSP技術(shù)也正以極快的速度被應(yīng)用到科技和國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。
目前，在微電子技術(shù)發(fā)展的帶動下，DSP芯片的發(fā)展日新月異，DSP的功能日益強(qiáng)大，性能價格比不斷上升，開發(fā)手段不斷改進(jìn)。DSP芯片已經(jīng)完全走下了“貴族”的圣壇。DSP芯片已經(jīng)在通信與電子系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、自動控制、雷達(dá)、軍事、航空航天、醫(yī)療、家用電器、電力系統(tǒng)等許多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，而且新的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地被發(fā)掘。
TI、AD、AT&T、Motorola和Lucent等公司是DSP芯片的主要生產(chǎn)商。其中TI公司的TMS320系列的DSP占據(jù)了全球DSP市場的50%左右。該系列產(chǎn)品在我國同樣被用戶廣泛使用，市場份額更高，超過90％。
鑒于多數(shù)DSP芯片和高速A/D、D/A芯片工藝為貼片封裝，對一般用戶來說工廠制版成本較高、手工工藝難制版、效果差等的困難，本系統(tǒng)設(shè)計了一套基于DSP芯片的最小系統(tǒng)板，并擴(kuò)展了A/D、D/A實現(xiàn)語音信號的采集和回放，制作語音處理平臺。設(shè)計的核心芯片采用TI公司的TMS320VC5402PGE100進(jìn)行設(shè)計，其最高處理速度能達(dá)到100MIPS(每秒執(zhí)行100百萬條指令)，性能優(yōu)越、性價比高，適合大多數(shù)用戶和教學(xué)科研。
基于DSP的運(yùn)用領(lǐng)域和前景，結(jié)合我的專業(yè)跟個人愛好，本次畢業(yè)設(shè)計所選課題為DSP語音采集回放處理平臺。以TMS320C5402DSP為核心，對外部語音信號進(jìn)行采集，并對所采集信號進(jìn)行語音處理，最后通過外部設(shè)備回放。該系統(tǒng)適合對單語音信號進(jìn)行處理。由于設(shè)計過程中采用的A/D、D/A芯片是TI公司的TLC320AD50，所以最高采樣速率為22.05KHZ。為了驗證本次設(shè)計的正確性和可用性，對采集的語音信號進(jìn)行FIR濾波，濾除50HZ交流信號，并抑制頻率在3600HZ以上的語音信號。所設(shè)計的濾波器是帶通濾波器，通帶為200HZ—3400HZ，經(jīng)過實驗驗證，得到了預(yù)期的濾波效果。證明本次單通道語音信號處理平臺設(shè)計的正確性，可用性。
本文主要包括三個部分。第一部分結(jié)合本次設(shè)計，對所用到的DSP 資源，技術(shù)，原理進(jìn)行簡單的介紹；第二部分是系統(tǒng)方案設(shè)計，包括不同硬件模塊的介紹，F(xiàn)IR濾波器的設(shè)計；第三部分是硬件和軟件調(diào)試，包括A/D調(diào)試、串行口數(shù)據(jù)接收和發(fā)送程序的調(diào)試。具體應(yīng)用程序（FIR帶通濾波器）設(shè)計見附錄。