基于FPGA的通用数字化音频处理平台的研究与实现

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1、北京邮电人学硕十学位论文基丁FPGA的通J{j数字化音频处理平台的研究与实现基于FPGA的通用数字化音频处理平台的研究与实现摘要目前对数字化音频处理的具体实现主要集中在以DSP或专用ASIC芯片为核心的处理平台的开发方面，存在着并行处理性能差，系统升级和在线配置不灵活等缺点。另一方面现有解决方案的设计主要集中于处理器芯片，而对于音频编解码芯片的关注度较低，而且没有提出过从芯片层到PCB板层的完整设计思路。本文针对上述问题对数字化音频处理平台进行了研究，主要内容包括：1、提出了基于FPGA的通用音频处理平台，该方案有别于现有的基于MCU、DSP和其它专用ASIC芯片的方案，论证了基

2、于FPGA的音频处理系统的结构及设计工作流程，并对嵌入式音频处理系统专门进行了研究。2、提出了从芯片层到PCB板层的完整设计思路，并将设计思路得以实现。完成了F．PGA的设计及实现过程，包括：系统整体分析，设计流程分析，配置模块和数据通信模块的R11L实现等；解决了FPGA与音频编解码芯片TLV32嗍C23B之间接口不匹配问题；给出配置和数据通信模块的功能方框图；从多个角度完善PCB板设计，给出了各个系统组成部分的详细设计方案和硬件电路原理图，并附有PCB图。3、建立了实验和分析环境，完成了各项实验和分析工作，主要包括：PCB板信号完整性分析和优化，FPGA系统中各个功能模块的实

3、验与分析等。实验和分析结果论证了系统设计的合理性和实用性。本文的研究与实现工作通过实验和分析得到了验证。结果表明，本文提出的由FPGA和音频编解码芯片TLV32叫C23B组成的数字化音频处理系统完全可以实现音频信号的数字化处理，从而可以将FPGA在数字信号处理领域的优点充分发挥于音频信号处理领域。关键词：现场可编程门阵列音频处理电路设计印刷电路板北京邮电人学硕十学位论文基丁FPGA的通M数字化音频处理平台的研究与实现RESEARCHANDIMPLEMENlCATIONOFGENERALDIGITALAUDIOPROCESSINGPLATFORMBASEDONFPGAABSTRAC

4、TNowadays，theimplementationofdigitalaudioprocessingismainlyfocusedonthedevelopmentofplatformusingDSPorASICastheCore．7rhereareseveraldisadvantages：theabilityofconcurrentprocessingisweak，thesystemcannotgetupdateandonlineconfigurationeasilyandetc．Ontheotherhand，thedesignofrecentsolutionismainlyo

5、nprocesschip，butthereislessattentionofaudiocodecchip．Furthemore，thewholedesignapproachfromchipleveltoPCBlevelhasnotbeenmentionedyet．AccordingtotheproblemsaboVe，therearethreeaspectsofresearcbinthearticle：1．AgeneralaudioprocessingplatfbmbasedonFPGAisproposed，whichisdifferentfromthecurrentsoluti

6、onswithMCU，DSPandotherASICs．Thearchitectureanddesignflowoftheplatfofmgetsreasoned，anddosomeresearchontheembeddedaudioprocessingsystem．2．Thecompletedesignflowf】『0哪【lchipleVeltoPCBleVelisproposed，andthesystemisrealized．711hedesignofFPGAandPCBgetsfinished，thedetailedR几andPCBlayoutareo骶red．3．Thee

7、xperimentandanalysisismainlyon：PCB’ssignalintegrityanalysisandoptimization，experimentandanalysisoneve巧moduleoftheFPGA．Thefesultprovestherationalityandpracticabilityofthesystem．TtlesolutionofthisaniCleisComposedofFPGAandanaudiocodecchip，whichc