DSP技术课程设计-语音信号扩展U律新

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1、木文简要阐述了语咅信号扩展U律的基木原理，可以将高位的数据扩展成低位的数据，它适用于声音信号的播放和传输系统，在设计中借助MATLAB信号处理工具箱FDAtool工具设计了语音信号扩展系数，然后在CCS屮以TMS320C55X芯片的汇编语言编程实现了该语咅信号扩展。利用MATLAB设计语咅信号扩展，可以随时对比设计要求和语音信号扩展特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于语音信号扩展设计的最优化。另外文屮还介绍CCS开发环境。文中所给程序已经经过软件仿真验证，所设计的语咅信号扩展符合设

2、计要求。关键词：DSP,语音信号扩展，MATLAB,CodeComposerStudio(CCS),TMS320C55x目录I语音信号扩展U律设计任务及目的11.1语音信号扩展U律设计任务11.2语咅信号扩展U律设计目的11.3语音信号扩展U律设计基本原理11.3.1语咅信号扩展编码技术的发展11.3.2DSP硕件实现数据扩展解压的简单流程11.3.3U律语音信号扩展22TMS320C5X结构42.1C55X的CPU体系结构42.2指令缓冲单元（I）・42.3程序流程单元（P）・42.4地址程序

3、单元（A）52.5数据计算单元（D）53语音信号扩展U律设计过程64语咅信号U律设计软件程序75语音信号扩展U律设计的CCS实现155.1简述CCS环境155.1.1CCS主要特点155.1.2DSP/BTOS和APT函数以及RTDX插件155.2CCS配置165.3CCS环境屮工程文件的使用165.3.1建立工程文件165.3.2创建新文件175.3.3向工程项目中添加文件175.4编译链接和运行目标文件・185.4.1对程序进行编译链接并装载・out文件186仿真结果及讨论19结论22_参考

4、文献23I语音信号扩展U律设计任务及目的1.1语音信号扩展U律设计任务（1）完成语音信号采集；（2）对语音信号进行U律扩展；（3）传输扩展后的信号1.2语音信号扩展U律设计目的本设计的目的在于通过使用DSP的程序设计完成对语音信号的扩展，既町以通过软件实现，也可以通过硬件实现。进行程序的设计，并在CCS软件坏境下进行调试，同时也加深学生对数字信号处理器的常用指标和设计过程的理解。1.3语咅信号扩展U律设计基本原理1.3.1语音信号扩展编码技术的发展随随着通信、计算机网络等技术的E速发展，语音扩展

5、编码技术得到了快速发展和广泛应用，尤其是最近20年，语咅扩展编码技术在移动通信、卫星通信、多媒体技术以及IP电话通信中得到普遍应用，起着举足轻重的作用。语音扩展编码技术的类别语咅编码就是将模拟语咅信号数字化，数字化Z后可以作为数字信号传输、存储或处理，可以充分利用数字信号处理的各种技术。为了减小存储空间或降低传输比特率节省带宽，还需要对数字化之后的语音信号进行扩展编码，这就是语音扩展编码技术。语咅的扩展编码方法归纳起來可以分为三大类：波形编码、参数编码和混合编码。1.3.2DSP硬件实现数据扩展

6、解压的简单流程DSP将传输來的扩展后的数据进行解压成16位或32位，而后对解压后的数据进行分析，处理，最后将处理后的数据按照要求扩展成8位的数据格式输出到相应设备以供读取：DR->RSR->RBR->解压->RJUST->DDR->DXR->扩展fXSR->DX在进行扩展时，采样后的12位数据，默认其最高位为符号位，扩展时要保持最高位即符号位不变；原数据的后11位要扩展成7位。这7位码由3位段落码和4位段内码组成，具体扩展变换后的根据后11位数据大小决定。扩展后数据的最高位（第7位）表示符号，量

7、阶分别为1,1,2,4,8,16,32,64,由扩展后数据的第6位到第4位决定，第3位到第0位是段内码，扩展后数据有一定的失真，有些数据不能表示出，只能取最接近该数据的扩展值。例如数据125,扩展后的值为00111111,意义如下：从左往右，第一个0为符号位，表示为一个正数；后面的011为段落码，表示量阶为4,起始数据为64,后面的4个1111为段内码，表示值为15最终结果为：64+4*15二124.1.3.3U律语音信号扩展卩律算法「采用卩律算法对采集的语音数据进行处理，u律编码是一种针对语音

8、信号进行对数压缩非均匀量化的方案。采用u律对信号进行对数形式的压缩，以便在不提高数据量的前提下提高信噪比，尽管量化的位数保持不变，但动态范围增加了。u律压缩的语音信号一般用8比特抽样数据表示，携带小信号信息量比大信号信息量多。从统计意义上讲，有用信号更可能在小信号区间而非大信号区间。因此，在小信号区间需要更多的量化点数。u律算法公式：fa1+0其中Xmax是信号x（n）的最大幅度，u是控制压缩程序的参数，u越大压缩就越厉害U律查找表内共有256个数，分别用来获得0—7段量化屯压，其Ftll6X1