基于dsp的语音信号采集与回放系统的设计--开题报告
基于DSP的语音采集与分析系统【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息科学与技术基于DSP的语音采集与分析系统一、选题的背景与意义1.1 研究的目的与意义随着计算机技术和语音信号处理技术的日益发展，语音信号在越来越多的领域发挥着巨大作用．所以研究语音信号采集、处理的实时实现有着其重要的现实意义．而语音信号数据量较大，信号较为复杂，这就要求语音信号处理系统具有实时采集，大容量存储和实时处理的特点．传统的语音信号处理系统多采用计算机加软件、单片机、FPGA等来实现．这些方法要么在应用场合受到限制，特别是便携式、脱机设计中，要么难以实现实时处理的要求．为了改善以上各方面的限制要求，本文采用基于TMS320DM6437DSP系统平台，进行语音信号的采集与处理分析。
DSP利用专门或通用的数字信号处理芯片，以数字计算的方法对信号进行处理，具有处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小及可靠性高等优点，满足了对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。
高性能的TMS320DM6437是由美国TI公司生产的，处理器采用达芬奇(DaVinci)技术，适用于车载视觉、视频安全监控系统以及视频电话等特定应用市场。
1.2国内外发展现状随着语音处理算法的日益复杂，许多语音处理器的速度有很高的要求，一些理论上性能优良的语处理器在实际应用中还面临着诸如体积大、成本高、功耗高的一系列问题。
对于绝大多数的编码器而言，音编码远比解码复杂，是非对称的。
因此语音编码算法的实现一直是一个重要的研究课题。
我们国家正在这一方面做大量的努力工作。
IBM、Philips、Motorola、Intel、L&H、Dragon System 等公司都投入了大量的研发资金和技术，积极推动了语音处理技术的发展。
目前比较成功的语音处理系统有：IBM的ViaVoice和Microsoft的SAPI，它们都是面向非特定人、大词汇量的连续语音处理系统，在充分训练情况下，Vi-aVoice处理率可高达93％；特定任务的语音处理系统成为市场应用的主流，Dragon System公司的医用听写机、Bell实验室为AT&T电话公司开发的自动系统都是成功的典范：美国CMU的SPHINX系统、英国剑桥大学的IITK系统都是基于HMM理论的语音处理开发平台，语音处理的应用前景无限。
基于DSP的音频信号实时采集、处理及发送系统设计的开题报告
基于DSP的音频信号实时采集、处理及发送系统设计的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展，人们对音频质量的要求也越来越高，因此音频技术一直是微电子领域的一个研究热点。
实时采集、处理及发送音频信号的系统极为重要，应用广泛，如数字音频处理、通信语音处理、音频实时监测等。
在实际应用场景中，使用数字信号处理器(DSP)实现音频信号采集、处理和发送具有很大的优势。
本文选题基于此，在DSP上设计一套音频信号实时采集、处理及发送系统。
二、选题意义在音频采集、处理和发送系统中，实时性和精度是至关重要的，尤其在一些实时指令和安全应用中更需要可靠性。
而DSP具有高性能、低功耗、高精度等优势，因此将其应用于音频信号实时采集、处理及发送系统中，可以极大地提高系统的效率和稳定性。
同时，本文设计的系统可广泛应用于数字音频处理、智能音响系统、语音识别、通信语音处理等方向，具有很高的实用价值。
三、选题思路本文设计的音频信号实时采集、处理及发送系统基于DSP开发板进行实现。
主要包括以下几个步骤：1.音频信号采集：使用DSP内部的模数转换器(ADC)进行音频信号的模拟-数字转换，得到数字音频信号。
2.音频信号处理：对于采集到的音频信号，进行数字信号处理(DSP)，如低通滤波、高通滤波、降噪等，这样可以滤除噪声，增强语音信号的有效成分。
3.音频信号发送：使用DSP内部的数模转换器(DAC)将信号转换为模拟信号，经过外部的音频放大器，通过扬声器或者耳机等设备，实现对输出音频信号的播放。
四、选题内容本文的具体内容包括：1.系统框架：介绍系统的总体框架和实现思路。
2.硬件设计：给出DSP开发板的选型和设计，包括硬件电路的实现和接口设计。
3.软件设计：主要介绍软件设计的程序流程和算法实现，包括音频信号采集、数字信号处理和音频信号发送等过程。
4.系统测试：测试系统的功能和性能，验证系统在音频信号实时采集、处理和发送方面的可靠性和实用性。
五、进度安排本文研究计划时间为四个月，具体进度安排如下：1.第一月：进行相关文献调研和系统设计，明确系统需求，并进行相关选型和设计。
基于DSP的语音采集与回音效果的系统实现
基于DSP的语音采集与回音效果的系统实现数字技术的应用几乎已经渗透到现代科技的每一个角落，而数字音频技术则是应用最广泛的领域之一。
现在大量的数字音频设备已相当成熟，利用软件在已有的硬件平台上实现不同的功能已成为一种趋势，软件编程的灵活性给很多设备增加不同的功能提供了方便。
和其它数字系统一样，DSP系统具有许多模拟系统所不具备的优点，如灵活、可编程，支持时分复用，易于模块化设计，可重复使用，可靠性高等。
随着DSP技术的发展，以DSP为内核的设备越来越多。
基于DSP技术的开发应用正在成为数字时代应用技术领域的潮流。
在实际生活中，当声源遇到物体时一般会发生反射，反射的声波和声源声波一起传输，听者会发现反射声波部分比声源声波慢一些从而形成回音。
而现在，在已知一个数字音源后，也可以利用计算机，以数字方式通过计算来模拟回声效应。
简单地讲。
就是在原声音流中叠加延迟一段时间后的声流来实现回音效果。
如此产生的回音，我们称之为数字回音。
1 主要器件介绍本设计选用的TLV320AIC23是TI公司生产的一款高性能的多媒体数字语音编解码器，它的内部ADC和DAC转换模块带有完整的数字滤波器，其数据传输宽度可以是16位、20位、24位和32位，采样频率范围为8～96 kHz，并可通过控制接口来编辑该器件的控制寄存器，同时可支持SPI和I2C两种控制模式。
TLV320AIC23的控制模式由MODEM管脚决定，本系统选用I2C模式。
TMS320VC5509A是TI公司C5000 DSP系列中的新一代产品。
该DSP对C54X 有很好的继承性。
并与C54x源代码兼容，从而有效地保护用户在软件上的投资。
TMS320VC5509A功耗低、成本低，并可在有限的功率条件下保持最好的性能。
2 系统方案设计2.1 系统工作原理该回音系统中的I2C接口模块由串行数据SDA和串行时钟SCL组成，SDA 和SCL均为双向接口。
连接在同一总线上的I2C设备可以工作在多主线工作模式下。
利用DSP实现语音信号采集与分析
LINE：Line输入。0 = On；1 = OFF。
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表8-9 数字音频格式
bit 功能 缺省值 D8 X 0 D7 X 0 D6 MS 0 D5 LRSWAP 0 D4 LRP 0 D3 IWL1 0 D2 IWL0 0 D1 FOR1 0 D0 FOR0 1
23
MS：主从选择。0 = 从模式；1 = 主模式。
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RLS：左右声道同时更新。0 = 禁止；1 = 激活。
RIM：右声道输入衰减。0 = Normal；1 = 静音。
RIV [4:0]： 右声道输入控制衰减(10111 = 0 dB 缺省)。 最大11111 = +12 dB；最小00000 = - 34.5 dB。
X：保留
表8-4 左耳机通道控制
有效。TLV320AIC23只能工作在从设备模式，其地址由CS管 脚的状态确定，当CS为0时，地址为0011010；当CS为1时，地
址为0011011，缺省值为0。
7
I2C总线中的器件当接收到总线上发送的地址与自己地址
相同时，通过在第9个时钟周期内将SDIN的电平拉低来确认数
据的传输。在传输8位数据后，重复上述控制。当SCLK为高电 平，且SDIN出现上升沿时，传输停止。所传输的16位控制字
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I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直
接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路
板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可 高达25英尺，并且能够以10 kb/s的最大传输速率支持40个组件
。I2C总线的另一个优点是，它支持多主控，其中任何能够进
分为两个部分：高7位b15～b9是寄存器地址，低9位b8～b0是
基于DSP的手机话音增强系统的研究与实现的开题报告
基于DSP的手机话音增强系统的研究与实现的开题报告一、课题研究背景及意义近年来，由于手机成为人们日常生活不可缺少的设备之一，因此手机话音质量的要求也日益提高。
但是受到通话环境、语音麦克风质量等多种因素的影响，手机通话的声音质量经常存在一些问题，例如低音量、杂音、回音等。
针对这些问题，可以采用数字信号处理(DSP)技术来提高手机通话的质量。
当前，DSP技术已广泛应用于手机话音增强系统中，可以实现自动增益控制、噪声消除、回音抑制等功能。
基于DSP的手机话音增强系统可以有效地提高通话质量，提高用户体验。
因此，本文计划设计并实现一套基于DSP的手机话音增强系统，研究其实现技术和性能，为改善手机通话质量，提高用户体验提供新的解决思路和方法。
二、研究内容及研究方向本文主要研究内容如下：1. DSP技术在手机话音增强系统中的应用原理和方法研究。
2. 基于MATLAB/Simulink的仿真研究，设计合适的DSP算法，验证系统增强效果。
3. 采用FPGA/ARM处理器实现系统硬件，验证实现效果。
4. 性能评估和测试，通过对DSP系统实际应用的评估和测试，评价系统的性能和性价比。
研究方向：基于DSP的手机话音增强系统设计、DSP算法优化、MATLAB/Simulink仿真、FPGA/ARM处理器实现。
三、研究计划及进度安排研究计划：1. 阶段一：阅读文献，调研现有的DSP技术在手机话音增强系统中的应用情况。
时间：2周。
2. 阶段二：基于MATLAB/Simulink进行仿真研究，设计合适的DSP 算法，验证系统增强效果。
时间：4周。
3. 阶段三：采用FPGA/ARM处理器实现系统硬件，验证实现效果。
时间：8周。
4. 阶段四：进行性能评估和测试，评价系统的性能和性价比。
时间：2周。
总计划完成时间：16周。
四、研究所需条件及保障措施硬件设备：个人电脑、MATLAB/Simulink、FPGA/ARM开发板。
软件工具：MATLAB/Simulink、Keil软件、Quartus II软件等。
基于DSP的视频采集系统研究与实现的开题报告
基于DSP的视频采集系统研究与实现的开题报告1.研究背景随着科技的不断发展，视频采集技术在多个领域都得到了广泛应用，特别是在监控、医学、教育、广告等领域。
而基于数字信号处理器（DSP）的视频采集系统则成为了一个较为成熟和实用的技术方案，它可以实现图像处理和压缩等功能，能够有效提高视频数据的传输效率和质量，也为后续的数据应用提供了保障。
2.研究内容本研究的主要内容是基于DSP的视频采集系统研究与实现，主要包括以下几个方面：（1）DSP处理器的选型和系统架构设计。
根据视频采集系统的需求和性能指标，选择合适的DSP芯片，并设计系统的硬件架构和接口电路，保证系统的稳定性和高效性。
（2）视频信号的采集和处理。
通过DV接口等方法采集视频信号，并对其进行滤波、增强、压缩等处理，提高视频图像的质量和传输效率。
（3）软件开发和算法优化。
采用C语言等编程语言进行软件开发，编写DSP的驱动程序和应用程序，同时对关键算法进行优化，提高系统的性能和响应速度。
3.研究意义本研究的成果可以为视频采集系统的设计和开发提供可靠的技术方案和实践经验，同时也有助于提高DSP技术在视频处理领域的应用水平和推广度。
另外，研究结果还可以为视频监控、医学影像等领域的应用提供技术支持，促进相关行业的发展。
4.研究方法和技术路线本研究采用文献研究、实验研究和技术探究等方法，结合DSP处理器的相关技术和视频采集系统的实际需求，提出系统设计方案和算法优化方案。
具体的技术路线可分为硬件设计、软件开发、算法优化等几个阶段，具体内容如下：（1）硬件设计：设计视频采集系统的硬件架构和接口电路，选择适合的DSP处理器和外围芯片，提高系统的稳定性和高效性。
（2）软件开发：采用C语言等编程语言进行软件开发，编写DSP的驱动程序和应用程序，实现视频信号的采集、处理和传输等功能。
（3）算法优化：针对系统中关键算法进行优化，提高系统的性能和响应速度，如图像压缩算法、滤波算法、图像增强算法等。
DSP课程设计实验报告-语音压缩、存储和回放
DSP课程设计实验报告-语音压缩、存储和回放DSP课程设计实验报告—语音压缩、存储和回放指导教师:实验课程:DSP课程设计实验名称:语音压缩、存储和回放小组成员:自动化0605班自动化0605班目录一、概述 (3)二、算法原理及硬件要求 (4)三、程序及说明 (11)四、程序的调试及结果 (18)五、总结 (20)六、参考文献 (21)2一( 概述语音压缩、存储和回放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。
1.设计要求及目标基本部分:(1)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.711、G.729等语音压缩算法。
(2)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。
(3)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。
4)使用指示灯对语音存储和回放过程进行指示。
(发挥部分:使用多种算法进行语音的压缩、存储和解压缩，比较它们之间的优缺点。
2.设计思路语音信号的幅度(发音强度)并非均匀分布，由于小信号占的比例比大信号大很多，因此可以进行非均匀量化。
达到这一目标的基本做法是，对大信号使用大的量化间隔，而小信号则使用小的台阶。
ITU-T G.711建议的PCM A律和µ律语音压缩标准可以分别将13比特和14比特压缩为8比特，达到语音压缩的目的。
3.设计内容1(使用DSP实现语音压缩和解压缩的基本算法，算法类型采用G.711的a律压扩算法。
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DSP2(采用的片内RAM存储器中，存储时间约为10秒。
3(但采样数据达到规定次数后，使用DSP进行实时解压缩，并从SPEAKER输出口进行回放输出。
基于DSP的语音增强系统设计与实现的开题报告
基于DSP的语音增强系统设计与实现的开题报告一、选题背景语音增强技术是指在语音信号中过滤掉杂音、回声、失真等因素，从而使语音信号更加清晰、稳定，提高语音信号的质量和可懂度的一种信号处理技术。
这项技术在语音通信、语音控制、语音识别等领域具有广泛的应用。
目前，DSP技术已经广泛应用于语音增强系统的设计与实现中。
与传统的滤波器技术相比，DSP技术具有更高的运算速度和更好的处理效果，能够更加精确地处理语音信号。
因此，基于DSP的语音增强系统已经得到了广泛的关注和研究。
二、研究内容和目的本研究旨在设计并实现一种基于DSP的语音增强系统，通过对语音信号进行滤波、降噪、增益等处理，提高语音信号的质量。
具体的研究内容包括以下几个方面：1. 语音信号的采集与处理：使用麦克风采集语音信号，并利用DSP 芯片处理语音信号，进行滤波、降噪等处理。
2. 语音信号的特征提取：通过对语音信号进行特征提取，提取出语音信号中的关键信息。
3. 语音增强算法的设计与实现：设计并实现一种基于DSP的语音增强算法，对语音信号进行增益、降噪等处理，使语音信号更加清晰、稳定。
4. 系统性能的评估：通过实验对系统的性能进行评估，包括语音信号的质量、增强效果等指标。
本研究旨在通过对基于DSP的语音增强系统的设计与实现，提高语音信号的质量和可懂度，为语音通信、语音控制、语音识别等领域的应用提供有力的支持。
三、研究方法和步骤本研究采用以下方法进行：1. 调研相关文献，了解基于DSP的语音增强系统的现状及发展趋势。
2. 设计基于DSP的语音增强系统，包括语音信号采集和处理、特征提取、语音增强算法设计等模块。
3. 实现基于DSP的语音增强系统并进行性能测试，评估系统的性能和增强效果。
4. 分析测试结果，提出改进策略，进一步完善系统的设计。
四、预期成果本研究预期的成果包括以下几个方面：1. 设计并实现一种基于DSP的语音增强系统，该系统能够针对不同的语音信号，进行滤波、降噪、增益等处理，提高语音信号的质量和可懂度。
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HEFEI UNIVERSITY
课程设计开题报告
题目：《基于DSP系统的语音采集与回放系统》
专业：11 级电子信息工程
姓名：章健吴广岭何志刚
学号：1105011029 1105011030 1105011044 指导老师：汪济洲老师
完成时间：2014年12月1日
一、开题报告题目
基于DSP系统的语音采集与回放系统。
二、研究背景与意义
语音处理是数字信号处理最活跃的研究方向之一,它是信息高速公路、多媒体技术、办公自动化、现代通信及职能系统等新兴领域应用的核心技术之一。
用数字化的方法进行语音的传送、存储、分析、识别、合成、增强等是整个数字化通信网中的最重要、最基本的组成部分之一。
一个完备的语音信号处理系统不但要具有语音信号的采集和回放功能, 还要能够进行复杂的语音信号分析和处理。
通常这些信号处理算法的运算量很大, 而且又要满足实时的快速高效处理要求, 随着DSP 技术的发展, 以DSP 为内核的
设备越来越多。
为语音信号的处理提供了优质可靠的平台. 软件编程的灵活性给很多设备增加不同的功能提供了方便, 利用软件在已有的硬件平台上实现不同的功能已成为
一种趋势。
近年来，随着DSP的功能日益增强，性能价格比不断上升，开发手段不断改进，DSP在数据采集系统的应用也在不断完善。
三、主要内容与目标
随着计算机多媒体技术，网络通信技术和DSP（Digital Signal Processor）技术的飞速发展，语音的数字通信得到越来越多的应用，语音信号的数字化一直是通信发展的主要方向之一，语音的数字通信和模拟通信相比，无疑有着更大的优越性，这主要体现在以下几个方面：数字语音比模拟语音具有更好的话音质量；具有更强的干扰性，并易于加密；可节省带宽，能更有效的利用网络资源；更加易于存储和处理。
最简单的数字化就是直接对原始语音信号进行A/D 转换，但这样得到的语音的数据量非常大。
为了减少语音信号所占用的带宽或存储空间，就必须对数字语音信号进行压缩编码。
语音编码的目的就在于在保证语音音质和可懂度的条件下，采用尽可能少的比特数来表示语音，即尽可能的降低编码比特率，以便在有限的传输带宽内让出更多的信道来传输图像和其他数据流，从而达到传输资源的有效利用和网络容量的提高。
在通信越来越发达的当今世界，尤其最近几十年，语音压缩编码技术在移动通信、IP 电话通信、保密通信、卫星通信以及语音存储等很多方面得到了广泛的应用。
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在不断增加。
今天的个人手持设备语音大多时候仅仅局限于语音拨号，但是已经出现了适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。
其他潜在的语音应用包括如下几个方面。
（1）语音电子邮件。
包括浏览邮箱、利用语音输入写电子邮件以及收听电子邮件的读出。
（2）信息检索。
股票价格、标题新闻、航班信息、天气预报等都可以通过语音从互联网收听。
例如，用户不用先进入某个网址并输入股票名字或者浏览预定义列表，可以通过语音命令实现。
（3）个人信息管理。
允许用户通过语音指定预约、查看日历、添加联络信息等等。
（4）语音浏览。
利用语音程序菜单，用户可以在网上冲浪、添加语音收藏夹并收听网页内容的读出。
（5）语音导航。
在自动和人眼不够用的条件下获取导航的完全语音输入/输出驾驶
系统。
语音信号的输出和存储是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得快，传输质量尽量的高；对语音信号的存储，希望存储的空间尽量的小，存储的信息尽量的多。
这两个方面的要求，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、采样速率较低、随机性强、应用场合多、实时性要求高等特点。
语音信号的处理包括信号采集、处理、传输、存储和播放这一系列的处理过程。
其中，语音信号的采集、传输和播放属于对语音信号的控制，其处理过程满足一定的标准操作即可；而语音信号的处理和存储与应用对象有很大的联系，不同的应用对象所要求的处理算法和合存储算法不同。
四、设计方案与路线
此研究项目具有高速、实时、灵活的特点，实现了一个完整的语音信号数字化处理系统，可以对模拟信号进行采集、处理、播放等功能，并且可以用有限的存储空间存储较多的数字语音信号，完成多种语音处理功能。
五、工作重点与难点
1、信号的数/模、模/数转换；
2、语音的输入、输出设计；
3、代码的编写。
六、时间安排
工作进度计划：
第14周：布置课题和任务。
第14周：查阅资料，熟悉课题，写开题报告。
第14周：进行开题报告会，硬件电路总体方案设计。
第15周：硬件电路总体方案设计。
第16周：软件模块的确立，编写软件。
第17周：软件修改与完善软硬件，修改硬件电路和软件代码。
第18周：材料的总结，试验结果的分析，论文撰写。
七、主要参考文献
[1]王高华，孙鹏勇. 语音信号采集与回放系统的设计[J].科学技术与工程，2008.02
[2]张爱华. 基于DSP的语音采集与处理系统的设计与实现[J].中原工学院学报，2009.08
[3]邹彦.DSP原理及应用 [M].电子工业出版社，2014。