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基于DSP的语音信号滤波技术研究

作　者: 曹洁
导　师: 缑新科
学　校: 兰州理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 语音信号 数字滤波器 DSP
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


语音滤波技术是语音信号处理的一个重要研究领域,随着数字信号处理技术的高速发展,DSP芯片已经成为语音信号处理的主要工具,在单片DSP芯片上实时实现较复杂的语音编解码算法成为可能,同时可方便地实现算法更新,从而能够在不更换硬件的情况下实现功能的升级。语音信号滤波又是语音处理系统研究中的一个关键问题,滤波的效果会直接影响语音信号的质量,而DSP技术的不断提高,保证了滤波效果的实时性和准确性,如何将语音信号滤波技术移植到DSP上也就成为一个重要的问题。恰当的建立模型、合理地确定算法、选定参数、设计可行的系统都是本课题研究的主要内容。本文针对语音信号的特点,首先对传统的语音处理的方法进行了分析推导,以CCS软件为基础,用DSP特有的混合编程的方式实现了经典的FIR滤波器与IIR滤波器,然后用TI公司5000系列DSP-TMS320VC5509作为核心芯片,设计了一个语音采集及滤波系统,通过CCS平台和DSP编程,对基于汉明窗的滤波算法进行实验,在选取不同输入信号的情况下,对滤波效果进行比较,验证了本文研究方法的可行性。结果表明:利用本文所用的语音信号处理的算法,采集各种环境下不同的语音输入信号,取得了较好的降噪效果。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
附图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章 绪论  11-17
  1.1 课题研究背景及研究意义  11-12
  1.2 国内外语音处理的研究现状  12-13
  1.3 语音处理面临的难点和发展趋势  13-14
  1.4 DSP 技术的发展及应用  14-16
  1.5 论文的主要工作  16-17
第2章 语音信号滤波算法分析研究  17-32
  2.1 语音信号处理技术概论  17-19
  2.2 常用的语音信号滤波算法分析  19-21
    2.2.1 数字滤波器的基本概念  19
    2.2.2 数字滤波器的分类  19-20
    2.2.3 数字滤波器的技术要求  20-21
    2.2.4 数字滤波器的设计概述  21
  2.3 FIR 数字滤波器的设计  21-26
    2.3.1 FIR 数字滤波器的原理及结构  21-23
    2.3.2 FIR 滤波器的特性  23-24
    2.3.3 FIR 滤波器的设计  24-26
  2.4 经典滤波器的DSP实现  26-30
    2.4.1 IIR滤波器算法的DSP实现  26-28
    2.4.2 FIR滤波器算法的DSP实现  28-30
  2.5 经典滤波器的比较  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第3章 语音信号滤波技术硬件设计与实现  32-45
  3.1 数字信号处理和DSP 系统  32-36
    3.1.1 实时数字信号处理技术的发展  32-33
    3.1.2 数字信号处理器的特点  33-36
  3.2 语音信号滤波技术硬件系统概述  36
  3.3 主要芯片介绍  36-42
    3.3.1 处理器芯片  36-39
    3.3.2 音频芯片  39-41
    3.3.3 其他芯片  41-42
  3.4 语音信号滤波系统硬件设计  42-44
    3.4.1 AIC23 与微处理器的接口设计  42-43
    3.4.2 SDRAM 与微处理器的接口设计  43
    3.4.3 Flash 与微处理器的接口设计  43
    3.4.4 电源设计  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章 语音信号滤波技术的软件设计  45-50
  4.1 概述  45-46
    4.1.1 软件开发平台CCS 简介  45-46
    4.1.2 编程语言的选择  46
  4.2 TMS320VC5509 系列DSP 代码编写规则  46-48
    4.2.1 TMS320VC5509 的指令流水线  46-47
    4.2.2 编程规则  47-48
  4.3 滤波算法的实现  48-49
  4.4 本章小结  49-50
第5章 结果分析与系统调试  50-55
  5.1 实验设计  50-54
  5.2 实验结果分析  54
  5.3 本章小结  54-55
结论与展望  55-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
附录A 本论文软件程序  59-68
  A.1 IIR 滤波器软件程序  59-61
  A.2 FIR 滤波器软件程序  61-63
  A.3 语音信号滤波软件程序  63-68

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 电声技术和语音信号处理 > 语音信号处理
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