基于DSP的激光无线语音通信系统设计

基于DSP的激光无线语音通信系统设计
基于DSP的激光无线语音通信系统设计

基于DSP的激光无线语音通信系统设计

【摘要】无线通信有射频通信、红外通信等,但是射频通信受无线频段影响,红外光会对人眼产生影响,而且要受到功率限制。本文采用激光通信技术,利用直接调制方式,完成激光无线语音通信系统的设计,系统语音信号的差分编码通过数字信号处理芯片DSP2407实现,且可根据需要更换编码方法。此系统设计简单、功耗低、成本低廉、体积小,经过试验表明,该系统可以灵活地应用到各个场合。

【关键词】直接调制;语音通信;差分编码;DSP2407

引言

激光通信因其安全保密性好、造价低、架设迅速及信息容量大等优点应用广泛,除可应用于普通场合还可以用于一些不利于红外、有线以及普通无线电波通信的特殊场合,特别是可以用于光纤通信的故障临时替代方式及快速搭建高性能的信息传输通路,如在战场、灾区迅速搭建通信平台,发挥远距离通信作用等等[1]。在激光通信过程中,常常需要与其他通信设备进行通信,但是为实现激光无线通信,要考虑到大气损耗、发射源移动、空气散射、环境干扰等不利因素,为了尽量消除这些不利因素,本文设计出一种基于DSP的基于激光无线语音通信系统,该系统采用调制和解调过程直接调制方式,利用1550nm半导体激光器实现激光无线语音通信系统,并通过数字信号处理芯片DSP2407实现了语音信号的差分编码。该设备发出的调制激光信号可在自由空间传输,克服了在天气恶劣情况下无法通信的缺陷,而且该设备信号传输容量大,能灵活地适应各种场合。

1.系统方案设计

激光通信系统主要由激光发射机、激光接收机和光学望远镜三部分组成。将欲发送的语音信号调制到激光光束上,之后通过光学发射机将载有语音信号的光束发出去,通过光学接收机接收并检测出该信号。因此,激光无线语音通信系统主要由话筒、音箱、信道(差错控制)编解码、电光调制、光电解调、光学天线和大气信道组成。

发射端信道编码器对话筒送来到的语音信号进行采样、量化、差分编码,语音编码信号经过D/A转换后,利用半导体激光器实现电光调制,将电信号变换为光信号,携带语音信息的光信号通过光束扩展器从发射机发出。接收端光电探测器接收发射机发出的载波激光束,解调器将此光信号解调为电信号,解码器对电信号进行解码和D/A转换后,通过音箱播放语音信号。

2.硬件电路设计

2.1 激光发射机设计

开题报告-无线语音通信系统设计

毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 无线语音通信系统设计 一、选题的背景和意义 选题的背景: 信息时代社会的飞速发展,以科技技术尤其是移动通信技术的发展,改变了人们的生活方式和沟通方式。人们对操作简单、体积小巧、功能强大、携带方便的移动通信设备越来越钟爱,这就极大的促进了无线语音通信技术的发展。近十年来,随着信息科学技术和计算机科学的变革和发展,无线语音通信技术逐渐取代有线语音通信技术,因此无线语音通信成为科学技术发展最活跃最光明的领域之一。无线通信技术的发展日新月异,新理论、新技术、新方法不断涌现。无线语音通信技术已经成为一种发展趋势在各个领域当中逐步得到应用,无线语音通信技术已经广泛的应用在通信、计算机、自动控制、遥控/遥测、医疗设备和家用电器等领域中。无线语音通信传输技术具有成本低、无需通讯电缆、不受应用环境限制、组态灵活、重构性强等优点,这使得无线语音通信技术有广阔的发展空间。 选题的意义: 当代科学技术日益向高速化、信息化、网络化发展,使得各种各样的制造业和通信业的设备除了可以与计算机连接外,还可以相互之间连接,从而实现设备之间相互联机的最具发展潜力的方式就是无线语音通信。与有线语音通信方式相比,无线语音通信具有一系列优点,架设周期短,架设方便,通话质量好,保密度高等等优点。过去的无线数据传输产品需要较多的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,而且传统的电路方案不是电路繁琐就是调试非常困难,所以会影响用户的使用和新产品的开发。nRF2401系列高速单片无线收发芯片为短距离无线数据传输的应用提供了较好的解决方案,因为采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计,因而可以满足无线管制要求,而且使用无需许可证,是目前低功率无线数据传输的最理想的选择,可广泛用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、家庭自动化、报警和安全系统等等方面。本项目依照实验的目的和无线语音通信的优点,考虑各种情况和使用环境的不同,通过对多种芯片进行认真选择比较,并进行了详细的论证和思考,最终本设计选择了利用SPCE061A单

单路语音数字通信系统设计

湖南工程学院 课程设计 课程名称通信原理 课题名称单路语音数字通信系统设计 专业电子科学与技术 班级 学号 姓名 指导教师 2011年12 月7日

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称通信原理 题目单路数字语音通信系统的设计 专业班级 学生姓名学号: 指导老师 审批 任务书下达日期2011年11月28日 设计完成日期2011年12月9日

设计内容与设计要求 一、设计内容: 设计一个单路语音数字通信系统,信道视为理想信道,语音编码方式和调制方式不限。 1、设计单路语音通信系统的系统方框图与单元电路图; 2、利用实验箱进行调试。 二、设计要求 1、码速率不超过64kb/s; 2、给出系统框图以及单元电路图,重要元器件的选择和参数; 主要设计条件 通信原理实验箱一个; 说明书格式 1.课程设计封面; 2.任务书; 3.说明书目录; 4.设计基本原理与系统框图。 5.各单元电路设计; 6.系统进行调试结果; 7.总结与体会; 8.附录; 9.参考文献。 进度安排 11月28日:下达设计任务书,介绍课题内容与要求;

11月29日:查找资料; 11月30日—12月2日:设计系统框图、完成单元电路图; 12月3日—5日:完成总电路图;利用实验箱进行调试; 12月6日—8日:编写并打印设计报告; 12月9日:答辩。 参考文献 1、樊昌信主编,通信原理,国防工业出版社。 2、南利平主编,通信原理简明教程,清华大学出版社。 3、浣喜明,通信原理实验指导书,湖南工程学院。

目录 一.系统概述----------------------------------------------- 1 1.1总体框架和原理----------------------------------------1 1.2 2FSK调制和解调原理----------------------------------- 2 ①调制部分-------------------------------------------2 ②解调部分------------------------------------------- 3 二.各单元电路设计----------------------------------------4 2.1语音信号采集模块-------------------------------------- 4 2.2 AD采样电路-----------------------------------------7 2.3 2FSK调制电路-----------------------------------------8 2FSK调制与解调的基本原理------------------------------8 2FSK调制与解调的原理框图------------------------------8 2.4. 2FSK解调-------------------------------------------11 (a)带通滤波器-----------------------------------------11 (b)包络检波器和抽样判决器-------------------------------11 2.5 串行转并行和DA转换电路--------------------------------12三.课程设计总结-------------------------------------------13 四.参考文献-----------------------------------------------14 五.附录----------------------------------------------------15

基于单片机的语音识别系统 毕业设计

基于单片机的语音识别系统毕业设计 目录 摘要..................................... 错误!未定义书签。Abstract ................................. 错误!未定义书签。目录..................................................... I 前言.. (1) 1 方案介绍及设计简介 (2) 1.1小车的控制要求及设计方案 (2) 1.1.1小车的控制要求 (2) 1.1.2方案设计与论证 (2) 1.2SPCE061A 简介 (3) 1.2.1SPCE061A单片机概述 (5) 1.2.2SPCE061A的介绍 (7) 1.2.3SPCE061A的结构 (7) 1.3SPCE061A 单片机强大的语音功能 (7) 1.3.1语音识别的原理 (8) 1.3.2系统的结构框图 (9) 1.4语音控制小车设计要求 (10) 1.4.1功能要求 (10) 1.4.2语音控制小车的主要功能 (10) 1.4.3参数说明 (10) 1.4.4注意事项 (10) 2电路设计及程序设计 (11) 2.1电路设计基础知识 (11) 2.2电路方框图及说明 (13) 2.3各部分电路设计 (13) 2.3.1电机的选择 (14)

2.3.2继电器驱动电路的设计 (14) 2.3.3行驶状态控制电路设计 (15) 2.3.4麦克录音输入及AGC电路 (16) 2.3.5语音播报电路 (18) 3软件设计 (19) 3.1软件流程图及设计思路说明 (19) 3.1.1程序设计 (20) 3.2模块设计 (20) 3.2.1中断流程图部分 (20) 3.2.2语音识别部分 (22) 4连接和操作说明 (25) 4.1硬件模块连接图 (25) 4.1.1功能说明 (25) 4.1.2代码下载 (26) 4.1.3训练小车 (27) 4.1.4声控小车 (28) 4.1.5重新训练 (28) 总结 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32) 附件1 系统程序说明 (33)

语音编码技术及其在通信系统中的应用

多媒体技术基础期末论文 题目:语音压缩编码及其在通信系统中的应用 专业:通信工程 姓名:张娴 学号: 1 2 3 0 7 1 3 0 4 4 9

2016年5月24日 在现代通信中,随着科学技术的迅速发展,图像、数据等非话音信息在通信信息总量中所占的比例大大提高,而且这种提高的趋势仍然会继续下去。比如说,以前的手机基本上只可以打电话,发短信,不能接收文件,不能观看视频,但是现在的3G手机甚至4G手机,可以看视频,接发文件,还有很多的应用软件。语音信号所占的传输比例的确是大大减小。但是,到目前为止,在大多数通信系统中,传输最多的信息仍然是语音信号。比如说我们经常打电话,用语音发微信,听音乐,看视频等等。在可以预见的未来通信中,尽管语音信号在通信信息总量中所占的比例会有所下降,但仍然会是传输最多的信息。 语音信号是模拟信号,不能直接在数字通信系统中传输,必须先进行模/数转换再进行数/模转换,这种转换就称为语音编译码(简称语音编码),其作用是将语音模拟信号转换为数字信号,到了接收端,再将收到的语音数字信号还原为语音模拟信号。可见,语音编码技术在数字通信中具有十分重要的作用,随着计算机技术与超大规模集成电路技术的飞速发展和广泛应用,信号的数字处理、数字传输和数字存储日益显示出巨大的优越性。数字化技术的应用范围迅速扩大到各个科学技术领域,渗透到工农业生产和社会生活的各个方面。因此,尽量减少信号占有带宽、持续时间和存储容积,以节省信号在传输、处理和存储中的开销,具有巨大的经济价值。所以,语音编码技术,尤其是语音压缩编码技术(编码速率在16kbit/s以下),近年来受到人们的广泛关注和重视,有着极为迫切的客观需求。正是在这种强大的客观需求推动下,近二十几年来,随着计算

无线语音传输系统

无线语音传输系统 Jenny was compiled in January 2021

无线语音传输系统 研究现状及目的 今天,随着通讯技术和信息技术的发展,人们对通信设备的要求越来越高。人们越来越多的使用体积小巧、携带方便、功能强大的通信设备,无线传输方式与有线传输相比有着诸多优点:无需架设电线,且覆盖范围广,不受地理环境限制;语音信号的质量很高,误码率很低;在出现故障时能快速找出原因,恢复正常运行;安全保密性能好。首先,本设计介绍了两种语音数据压缩编码类型波形编码和参数编码,并对它们分别介绍,通过比较选择出 G.729作为本项目的语音压缩算法。其次,本设计阐述了无线传输技术的发展历程;简单介绍了语音压缩编码的发展历史、研究现状和常用的压缩编码算法,并分析了语音编码算法的一般原理、分类及其不同的实现方法。本文给出了一种无线语音传输系统的设计思路及实现方案、描述了项目背景和应用价值,同时根据项目的需求选择出使用的芯片:在种类众多的单片机中选出MSP430F1491系列超低功耗单片机;选出了具有高度可编程性、高性能、低功耗、较少的外围器件、成为当前语音处理的主流产品的音频处理芯片 TLV320AIC10;以及专为在433MHzISM(工业、科研和医疗)频段工作而设计的nRF401收发芯片。根据这些芯片资料绘制出原理图与PCB图。最后,描述了本文的软件平台IAREmbeddedWorkbench,它是由IAR公司提供的软件开发调试环境。并在IAREmbeddedWorkbench上进行各个功能模块的软件调试。 需求分析 随着数字集群通信在我国不断地发展,数字集群终端的需求量将会逐步增大。目前,国外厂商生产的终端价格都比较昂贵,超出了一般用户可以承受的范围,因此,对于一线指挥调度工作的企事业单位,如何结合实际情况,在现有成熟的移动通信产品和技术研究基础之上,推陈出新,优化技术体制,做出多功能、价格适中的通信终端系统,具有很重要的意义。在无线通信中,我们经常受到多方面的限制。比如:无线传输中带宽的限制及距离方面的

语音识别基本知识及单元模块方案设计

语音识别是以语音为研究对象,通过语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述的语言。语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别是一门涉及面很广的交叉学科,它与声学、语音学、语言学、信息理论、模式识别理论以及神经生物学等学科都有非常密切的关系。语音识别技术正逐步成为计算机信息处理技术中的关键技术,语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。 1语音识别的基本原理 语音识别系统本质上是一种模式识别系统,包括特征提取、模式匹配、参考模式库等三个基本单元,它的基本结构如下图所示: 未知语音经过话筒变换成电信号后加在识别系统的输入端,首先经过预处理,再根据人的语音特点建立语音模型,对输入的语音信号进行分析,并抽取所需的特征,在此基础上建立语音识别所需的模板。而计算机在识别过程中要根据语音识别的模型,将计算机中存放的语音模板与输入的语音信号的特征进行比较,根据一定的搜索和匹配策略,找出一系列最优的与输入语音匹配的模板。然后根据此模板的定义,通过查表就可以给出计算机的识别结果。显然,这种最优的结果与特征的选择、语音模型的好坏、模板是否准确都有直接的关系。2语音识别的方法 目前具有代表性的语音识别方法主要有动态时间规整技术(DTW)、隐马尔可夫模型(HMM)、矢量量化(VQ)、人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)等方法。 动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)是在非特定人语音识别中一种简单有效的方法,该算法基于动态规划的思想,解决了发音长短不一的模板匹配问题,是语音识别技术中出现较早、较常用的一种算法。在应用DTW算法进行语音识别时,就是将已经预处理和分帧过的语音测试信号和参考语音模板进行比较以获取他们之间的相似度,按照某种距离测度得出两模板间的相似程度并选择最佳路径。 隐马尔可夫模型(HMM)是语音信号处理中的一种统计模型,是由Markov链演变来的,所以它是基于参数模型的统计识别方法。由于其模式库是通过反复训练形成的与训练输出信号吻合概率最大的最佳模型参数而不是预先储存好的模式样本,且其识别过程中运用待识别语音序列与HMM参数之间的似然概率达到最大值所对应的最佳状态序列作为识别输出,因此是较理想的语音识别模型。 矢量量化(Vector Quantization)是一种重要的信号压缩方法。与HMM相比,矢量量化主要适用于小词汇量、孤立词的语音识别中。其过程是将若干个语音信号波形或特征参数的标量数据组成一个矢量在多维空间进行整体量化。把矢量空间分成若干个小区域,每个小区域寻找一个代表矢量,量化时落入小区域的矢量就用这个代表矢量代替。矢量量化器的设计就是从大量信号样本中训练出好的码书,从实际效果出发寻找到好的失真测度定义公式,设计出最佳的矢量量化系统,用最少的搜索和计算失真的运算量实现最大可能的平均信噪比。在实际的应用过程中,人们还研究了多种降低复杂度的方法,包括无记忆的矢量量化、有记忆的矢量量化和模糊矢量量化方法。 人工神经网络(ANN)是20世纪80年代末期提出的一种新的语音识别方法。其本质上是一

【完整版】基于Matlab的语音识别系统的设计本科毕业论文设计

摘要 语音识别主要是让机器听懂人说的话,即在各种情况下,准确地识别出语音的内容,从而根据其信息执行人的各种意图。语音识别技术既是国际竞争的一项重要技术,也是每一个国家经济发展不可缺少的重要技术支撑。本文基于语音信号产生的数学模型,从时域、频域出发对语音信号进行分析,论述了语音识别的基本理论。在此基础上讨论了语音识别的五种算法:动态时间伸缩算法(Dynamic Time Warping,DTW)、基于规则的人工智能方法、人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)方法、隐马尔可夫(Hidden Markov Model,HMM)方法、HMM和ANN的混合模型。重点是从理论上研究隐马尔可夫(HMM)模型算法,对经典的HMM模型算法进行改进。 语音识别算法有多种实现方案,本文采取的方法是利用Matlab强大的数学运算能力,实现孤立语音信号的识别。Matlab 是一款功能强大的数学软件,它附带大量的信号处理工具箱为信号分析研究,特别是文中主要探讨的声波分析研究带来极大便利。本文应用隐马尔科夫模型(HMM) 为识别算法,采用MFCC(MEL频率倒谱系数)为主要语音特征参数,建立了一个汉语数字语音识别系统,其中包括语音信号的预处理、特征参数的提取、识别模板的训练、识别匹配算法;同时,提出利用Matlab图形用户界面开发环境设计语音识别系统界面,设计简单,使用方便,系统界面友好。经过统计,识别效果明显达到了预期目标。 关键词:语音识别算法;HMM模型;Matlab;GUI ABSTRACT Speech Recognition is designed to allow machines to understand what people say,and accurately identify the contents of voice to execute the intent of people.Speech recognition technology is not only an important internationally competed technology,but also an indispensable foundational technology for the national economic development.Based on the mathematical model from the speech signal,this paper analyze audio signal from the time

基于ZigBee的无线语音传输系统的设计

基于ZigBee的无线语音传输系统的设计

基于ZigBee的无线语音传输系统的设计 摘要:ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线网络技术。其主要特性包括:具有多跳传送(multi-hop relay)机制、网络扩展性能好、布设容易以及具有自组织与自修复能力。在无线传感网络的应用中,声音也是一种传感量,传输采样的声音数据正是声音传感应用的基本要求,所以本论文针对IEEE802.15.4/ZigBee的应用环境,提出实现语音通信的研究课题。 本课题设计了基于CC2430芯片的Zigbee硬件模块,经过了解,在空旷环境下的视距传输距离大约30米;在此基础上设计了基于IEEE802.15.4的语音通信系统方案,开发了硬件试验平台,用以研究短距离的无线语音通信技术。语音通信方案充分利用CC2430 SoC的性能特点,使用芯片内部的ADC和APR9600完成语音采样及回放,无需外部的语音编解码器件且使用的外围器件很少。系统可以很好地实现实时语音无线传输,发射功率小于0 dBm,语音延时小于25ms,传输距离达到15米,音质MOS测试分达到3分以上。该方案硬件简单,成本低廉,功耗很低,可应用于矿井井下生产、无线传感器网络、消防、安全监控领域,拓展了IEEE802.15.4应用范围。 关键词:IEEE802.15.4;ZigBee;CC2430;APR9600;无线语音通信

Based on ZigBee wireless voice transmission system design Abstract:ZigBee technology is a kind of short, low complexity, low power consumption, low rate, low cost wireless network technology. Its main features include: with multiple hops transmission (multi - hop relay) mechanism, extend the network performance is good, layout easily and has since organization and the self-repairing ability. In wireless sensor network applications, the audio is also a kind of sensor volume, transmission sampling voice data is the basic requirement of voice sensing, so this paper the application of IEEE802.15.4 / ZigBee proposed realize voice communication environment, the research subject. This topic was designed based on the CC2430 chip Zigbee hardware modules, after understanding in open environment, the transmission distance stadia about 30 meters; On the basis of IEEE802.15.4 designed on the basis of voice communication system solutions, developed hardware test platform to study the sprint wireless voice communications technology. Voice communications plan make full use of CC2430 SoC performance characteristics, use chip APR9600 completed internal ADC and speech sampling and playback, without external voice codec pieces and use of peripheral devices seldom. System can well realize real-time speech wireless transmission, transmission power, less than 0 dBm 25ms speech delay, the transmission distance to less than 15 meters, timbre MOS test points to three points. The scheme hardware simple and low cost, low power consumption, and can be used to mine production, wireless sensor network, fire control, safety monitoring field, expand the scope of IEEE802.15.4 application. Keywords:IEEE802.15.4,ZigBee, CC2430, APR9600, wireless voice communication

基于DSP的激光无线语音通信系统设计

基于DSP的激光无线语音通信系统设计 【摘要】无线通信有射频通信、红外通信等,但是射频通信受无线频段影响,红外光会对人眼产生影响,而且要受到功率限制。本文采用激光通信技术,利用直接调制方式,完成激光无线语音通信系统的设计,系统语音信号的差分编码通过数字信号处理芯片DSP2407实现,且可根据需要更换编码方法。此系统设计简单、功耗低、成本低廉、体积小,经过试验表明,该系统可以灵活地应用到各个场合。 【关键词】直接调制;语音通信;差分编码;DSP2407 引言 激光通信因其安全保密性好、造价低、架设迅速及信息容量大等优点应用广泛,除可应用于普通场合还可以用于一些不利于红外、有线以及普通无线电波通信的特殊场合,特别是可以用于光纤通信的故障临时替代方式及快速搭建高性能的信息传输通路,如在战场、灾区迅速搭建通信平台,发挥远距离通信作用等等[1]。在激光通信过程中,常常需要与其他通信设备进行通信,但是为实现激光无线通信,要考虑到大气损耗、发射源移动、空气散射、环境干扰等不利因素,为了尽量消除这些不利因素,本文设计出一种基于DSP的基于激光无线语音通信系统,该系统采用调制和解调过程直接调制方式,利用1550nm半导体激光器实现激光无线语音通信系统,并通过数字信号处理芯片DSP2407实现了语音信号的差分编码。该设备发出的调制激光信号可在自由空间传输,克服了在天气恶劣情况下无法通信的缺陷,而且该设备信号传输容量大,能灵活地适应各种场合。 1.系统方案设计 激光通信系统主要由激光发射机、激光接收机和光学望远镜三部分组成。将欲发送的语音信号调制到激光光束上,之后通过光学发射机将载有语音信号的光束发出去,通过光学接收机接收并检测出该信号。因此,激光无线语音通信系统主要由话筒、音箱、信道(差错控制)编解码、电光调制、光电解调、光学天线和大气信道组成。 发射端信道编码器对话筒送来到的语音信号进行采样、量化、差分编码,语音编码信号经过D/A转换后,利用半导体激光器实现电光调制,将电信号变换为光信号,携带语音信息的光信号通过光束扩展器从发射机发出。接收端光电探测器接收发射机发出的载波激光束,解调器将此光信号解调为电信号,解码器对电信号进行解码和D/A转换后,通过音箱播放语音信号。 2.硬件电路设计 2.1 激光发射机设计

基于matlab的语音识别系统

机电信息工程学院专业综合课程设计 系:信息与通信工程 专业:通信工程 班级:081班 设计题目:基于matlab的语音识别系统 学生姓名: 指导教师: 完成日期:2011年12月27日

一.设计任务及要求 1.1设计任务 作为智能计算机研究的主导方向和人机语音通信的关键技术,语音识别技术一直受到各国科学界的广泛关注。以语音识别开发出的产品应用领域非常广泛,有声控电话交换、语音拨号系统、信息网络查询、家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、订票系统、声控智能玩具、医疗服务、银行服务、股票查询服务、计算机控制、工业控制、语音通信系统、军事监听、信息检索、应急服务、翻译系统等,几乎深入到社会的每个行业、每个方面,其应用和经济社会效益前景非常广泛。本次任务设计一个简单的语音识别系。 1.2设计要求 要求:使用matlab软件编写语音识别程序 二.算法方案选择 2.1设计方案 语音识别属于模式识别范畴,它与人的认知过程一样,其过程分为训练和识别两个阶段。在训练阶段,语音识别系统对输入的语音信号进行学习。学习结束后,把学习内容组成语音模型库存储起来;在识别阶段,根据当前输入的待识别语音信号,在语音模型库中查找出相应的词义或语义。 语音识别系统与常规模式识别系统一样包括特征提取、模式匹配、模型库等3个基本单元,它的基本结构如图1所示。 图1 语音识别系统基本结构图 本次设计主要是基于HMM模型(隐马尔可夫模型)。这是在20世纪80年代引入语音识别领域的一种语音识别算法。该算法通过对大量语音数据进行数据统计,建立识别词条的统计模型,然后从待识别语音信号中提取特征,与这些模

型进行匹配,通过比较匹配分数以获得识别结果。通过大量的语音,就能够获得一个稳健的统计模型,能够适应实际语音中的各种突发情况。并且,HMM算法具有良好的识别性能和抗噪性能。 2.2方案框图 图2 HMM语音识别系统 2.3隐马尔可夫模型 HMM过程是一个双重随机过程:一重用于描述非平稳信号的短时平稳段的统计特征(信号的瞬态特征);另一重随机过程描述了每个短时平稳段如何转变到下一个短时平稳段,即短时统计特征的动态特性(隐含在观察序列中)。人的言语过程本质上也是一个双重随机过程,语音信号本身是一个可观测的时变列。可见,HMM合理地模仿了这一过程,是一种较为理想的语音信号模型。其初始状态概率向量π,状态转移概率矩阵向量A,以及概率输出向量B一起构成了HMM的3个特征参量。HMM 模型通常表示成λ={π,A,B}。 2.4HMM模型的三个基本问题 HMM模型的核心问题就是解决以下三个基本问题: (1)识别问题:在给定的观测序列O和模型λ=(A,B,π)的条件下,如何有效地计算λ产生观测序列O的条件概率P(O︱λ)最大。常用的算法是前后向算法,它可以使其计算量降低到N2T次运算。 (2)最佳状态链的确定:如何选择一个最佳状态序列Q=q1q2…qT,来解释观察序列O。常用的算法是Viterbi算法。 (3)模型参数优化问题:如何调整模型参数λ=(A,B,π),使P(O︱λ)最大:这是三个问题中最难的一个,因为没有解析法可用来求解最大似然模型,所以只能使用迭代法(如Baum-Welch)或使用最佳梯度法。 第一个问题是评估问题,即已知模型λ=(A,B,π)和一个观测序列O,如何计算由该模型λ产生出该观测序列O的概率,问题1的求解能够选择出与给定的观测序列最匹配的HMM模型。 第二个问题力图揭露模型中隐藏着的部分,即找出“正确的”状态序列,这是一个典型的估计问题。

通信原理三级项目——数字语音通信系统设计

数字语音通信系统设计 姓名:郭耀华 学号:120104030030 班级:通信工程1班 课程名称:通信原理 指导教师:许成谦 2015年4月

数字语音通信系统设计 郭耀华 (燕山大学信息科学与工程学院) 摘要:本文是关于一个数字语音通信系统的设计与实现,首先介绍数宇通信系统的基本原理,然后分别从信源编码、信道编码和数宇调制与解调三个方面介绍本系统的设计与实现。本系统信源编码中脉冲编码调制采用非均匀量化,A律压缩13折线法编码,非均匀量一可以得到较高的信噪比并且非均匀量化时,量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。信道编码采用循环码,循环码的编码和解码设备都不太复杂,而且纠错的能力较强。在数宇调制中采取了二进制频移键控调制方式,此方法利用数字基带信号控制在波的频率来传送信息,解调时用了相干解调,方法简便,容易实现。 关键字:信源编码与译码信道编码与译码数字调制与解调 1数字通信系统的基本原理 1.1数字通信系统的模型 1.2信息源 它的作用是把各种消息转换为原始电信号,信源分为模拟信源和数字源。本文的偷入信号采用模拟信源,通过A/U转换把输入的模拟信号转换为数字信号,模拟信号转化为数字信号包括三个步骤:抽样、量化和编码。模拟号首先被抽样。通常抽样是按照等时间间隔进行的,虽然

在理论上并不是必须如此的。模拟信号被抽样后,成为抽样信号,它在时间上是离散的,但是其值仍然是连续的,所以是离散模拟信号。第二步是量化。量化的结果使抽样信号变成量化信号,其取值是离散的。故量化信号已是数宇信号了,它可以看成是多进制的数字脉冲信号。第三步是编码。 第一步:抽样的定理。设一个连续模拟信号m(t)中的最高频率

一种无线语音传输系统设计方案

一种无线语音传输系统设计方案 西安电子科技大学通信工程学院(710071) 陈红梅陈健 摘要:本文提出了一种将其应用于无线集群语音传输系统中的设计思路及实现方案。 关键词: nRF401;MSP430F1121;TLV320AIC10 以往设计无线数传产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,传统的电路方案不是电路繁琐就是调试困难,因而影响了用户的使用和新产品的开发,nRF401系列高速单片无线收发芯片为短距离无线数传应用提供了较好的解决办法,由于采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计,因而可满足无线管制要求,使用无需许可证,是目前低功率无线数传的理想选择,可广泛用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、自动测试、家庭自动化、报警和安全系统等。 本文即提出了一种将其应用于无线语音传输系统的设计方案。 1射频收发芯片nRF401 nRF401是挪威Nordic VLSI公司最新推出的单芯片RF收发机,专为在433MHz ISM (工业、科研和医疗) 频段工作而设计。它是目前集成度最高的无线数传产品。该芯片集成了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK 调制、FSK解调、双频道切换等功能,具有性能优异、功耗低、使用方便等特点。nRF401 的外围元件很少,仅10个左右。只包括一个4MHz基准晶振(可与MCU共享)、一个PLL环路滤波器和一个VCO电感,收发天线合一,没有调试部件,这给研制及生产带来了极大的方便。主要技术特性见表1 所示,其内部结构如图1所示。 nRF401接收机使用具有较强抗干扰能力的FSK频移键控(Frequency-ShiftKeying)调制方式,改善了噪声环境下的系统性能;采用DSS+PLL频率合成技术,工作频率稳定可靠。与ASK幅移键控 (Amplitude-ShiftKeying)和OOK开关键控(On-Off Keying)方式相比,这种方式的通信范围更广,特别是在附近有类似设备工作的场合。

基于Mesh技术的无线语音通信系统设计

基于Mesh技术的无线语音通信系统设计 越来越多的大型企业建立自己的符合ITERET国际标准的VOIP通信系统。如同电子邮件系统不会被淘汰一样,SIP系统只会越来越被广泛地使用,是企业既跨入信息交流的先进行列,投资又得以保护。通过SIP协议支撑的多媒体通信平台作为其信息服务支撑系统,同时配合无线Mesh网络,可以将覆盖范围跨越室内外的办公楼宇和厂区,提供广泛的无线语音接入服务。 无线语音通信系统提供了了语音调度功能,在现有的固定电话终端基础上,加入无线网络系统中接入的无线电话终端;这样,在内部固定电话语音调度和通话的基础上,实现无线电话终端之间的语音调度和通话,并且令固定电话和无线移动电话终端之间可以无缝的进行语音通话,满足日常工作、管理和运行维护等多个部门之间的日常通信需求。 无线语音通信Mesh系统主要包括以下几个应用: 1.移动办公电话: 通过无线SIP系统的建设,意味着工作人员有一个随身的移动办公电话,当有领导或人员拨通办公电话时,即使工作人员不在办公室或在家或在国外考察学习,只要WI-FI终端是联网的都可以接听办公电话,真正实现高效、灵活的可移动办公要求。 2.大量节约通讯成本: 为企业办公大量地节省开支,无论是内部的用户还是在政府内各个委办局单位,仅支付宽带上网的费用,就可以享受丰富的多媒体通信的服务; 企业信息服务支撑系统的用户不仅可以实现相互之间的多媒体通信,同时也可以和全球的任何服务商提供的任何SIP用户之间实现多媒体即时通信,因此,可以实现企业所有办公环境、出差人员和各个驻外机构等之间再进行打电话或开电话会议时将不用再支付任何的电话费,可以极大的降低办公的通话费用。 3.无线应急集群通信功能: 通过可移动的Mesh无线宽带网络的支持,将可以补充现在的无线集群功能。工作人员不管在任何地点都可以通过Wi-Fi多媒体终端访问互联网查询信息,可以访问企业办公系统进行移动办公,可以接听自己的办公电话,可以随时开电话会议并且可以像数字集群对讲机一样,只需要按某个键就可以实现多方通话功能。 4.丰富的增值服务: 通过无线SIP平台提供完备的多媒体既时通信服务可以集成到企业办公OA系统当中,提供的服务手段进一步增强了现有的无纸化办公系统功能。

(完整版)基于单片机的语音识别系统好毕业设计论文

基于单片机的语音识别系统

摘要 近几年来,智能化和自动化技术在玩具制造领域中越来越被关注。本文介绍一种智能化小车控制系统的设计——语音控制小车。语音控制小车是基于SPCE061A的代表性兴趣产品,它配合61板推出,综合应用了SPCE061A的众多资源,小车采用语音识别技术,可通过语音命令对其行驶状态进行控制。首先介绍了SPCE061A的主要性能及其引脚的功能;接着完成了电源电路、复位电路、键盘电路、音频输入电路,音频输出电路和无线控制电路等硬件功能模块的设计。软件设计模块能实现智能小车的前进、后退、转向、停止、避障、表演动作以及循线等功能。测试表明,在环境背景噪音不太大,控制者的发音清晰的前提下,语音控制小车的语音识别系统能对特定的语音指令做出智能反应,做出预想中的有限的动作 关键词:spec061a 语音识别驱动电路声控小车智能反应

Abstract In recent years, Intelligent and automation technology in the toy manufacture paid more and more attention.Introduce an intelligent vehicle control system design. SPCE061A program the system to single-chip, based on implementation of the car's voice control, This paper introduces the and implementation. The SPCE061A's main characters and pin function are introduced firstly. Completed the power circuit, reset circuit, keyboard circuitry, audio input circuits, audio output circuit and control circuit of wireless of function modules. Software design module can achieve smart car forward, backward, turn, stop, obstacle avoidance, performing actions, as well as on-line functions. Test showed that the background noise in the environment is not too great, control persons under the premise of clear pronunciation, voice control car speech recognition systems for specific voice commands to make intelligent reaction, limited to the desired action. Keywords: spec061a 、voice recogniton、Driving circuit、Voice control dolly、intelirent response

远程音频无线传输系统的设计与研究.

毕业设计任务书 学生 姓名 专业班级 课题名称 远程音频无线传输系统的设计与研究 设计主要内容 基于单片机控制的调频发射机由两大部分组成,其一是调频发射机,;其二是单片机等进行控制,实现一机一号。课题要与实际工程相结合,利用所学过的模拟、数字、高频电子线路以及单片机等知识,对单片机控制的调频发射机系统的软硬件电路进行综合设计。以实现一级通信(农庄机房)与远程通信的顺利进行。 设计要求及主要技术指标 本设计要求设计者能熟练运用模拟、数字、高频电子线路以及单片机等知识,对单片机控制的调频发射机系统的软硬件电路进行综合设计;并能熟练运用protel 软件工具对本课题的硬件原理图、PCB板图进行设计。 主要技术指标: 发射频率:45-87MHZ;87- 108MHZ;110-150MHZ(任选) 频率稳定度:1.5×10-6 发射功率:大于30MW 谐波幅射强度:≤-60DB(以基波为0DB) 频偏:额定为±75KHZ;最大为±100KHZ 调频信噪比:≥60DB 频率响应:80-18000HZ(±3DB)

失真度:≤1% 电源:交流220V+15%-25% 载波允许偏差:±1KHZ 音频输入电平:MIC≥2MV 600Ω 话筒输入阻抗:600Ω 预加重常数:50ΜS 设计 预期 预期目标:制作出一台样机及毕业论文 目标 及成 果 专业 毕业 设计 年月日 小组 审查 意见 备注 说明:毕业设计任务书由指导教师根据课题的具体情况填写,经专业毕业设计小组审查后生效。任务书必须在毕业设计开始前一个月内填写并发给学生。 毕业设计任务书 学生 专业班级 姓名

课题名称 智能化音频无线接收系统 设计主要内容 基于单片机控制的调频发射机由两大部分组成,其一是调频接收机,其二是单片机控制部分。课题要与实际工程相结合,利用所学过的模拟、数字、高频电子线路以及单片机等知识,对单片机控制的调频发射机系统的软硬件电路进行综合设计。 设计要求及主要技术指标 本设计要求设计者能熟练运用模拟、数字、高频电子线路以及单片机等知识,对单片机控制的调频发射机系统的软硬件电路进行综合设计;并能熟练运用protel 软件工具对本课题的硬件原理图、PCB板图进行设计。 主要技术指标: 设计预期 目标及成果 预期目标:制作出一台样机及毕业论文 专业 毕业 设计 小组 审查 意见 年月日备注

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