dsp设计--语音压缩

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1、DSP课程设计实验报告语音压缩、存储与回放院（系）：设计人员：成绩：工程设计50报告20答辩30总分评语：指导教师签字：日期：目录一、设计任务书…………………………………………………………3二、设计内容……………………………………………………………4三、设计方案、算法原理说明…………………………………………4四、程序设计、调试与结果分析………………………………………9五、设计（安装）与调试的体会………………………………………20六、参考文献……………………………………………………………23一、设计任务书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

2、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（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。2、要求完成的任务（1）编写C语言程序，

3、并在CCS集成开发环境下调试通过。（2）实现设计所要求的各项功能。（3）按要求撰写设计报告。3、实验目的（1）建立信号处理系统的概念，学会使用DSP处理器；（2）了解DSP处理系统的关键器件的使用方法；（3）掌握DSP课程设计的基本方法，巩固信号处理的基本理论知识；（4）掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法，学会阅读原版英文资料；（5）掌握DSP集成开发环境的使用和调试方法；（6）掌握DSP片外资源和片上资源访问的基本方法，如存储器、定时器、McBSP、DMA、A/D和D/A转换器等。4、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

4、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-TG.711建议的PCMA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。二、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，利用C语言进行算法的编程。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的片外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，经过D/A转换后从SPEAKER输出口进行回放输出。4．使用DSK板的指示灯对语音

5、存储和回放过程进行指示：循环闪烁两次：板子运行，程序开始执行LED0亮：录音（10秒钟左右）LED0灭：放音5．能够利用耳机听到经压缩解压后回放的语音。三、设计方案、算法原理说明（一）设计方案要完成利用DSP进行语音压缩、存储和回放的功能，首先必须了解实验的硬件结构。本次实验采用的是BJTU-DSP5502实验板，它的结构原理图如下：BJTU-DSP5502实验系统是北京交通大学电信学院电工电子教学基地自行开发的一套DSP信号处理硬件实验系统。BJTU-DSP5502实验板主要包括：uDSP芯片1枚(U1)：TMS320VC5502@300MHzuSDRAM1枚(U5)：2M×3

6、2bit(8Mbytes)HY57V643220CTuFLASH1枚(U4)：256K×16bit(512Kbytes)SST39VF400A-70uCPLD1枚(U2)：CY37064VP100u通信接口3个：仿真器JTAG接口(J1)、连接到PC机USB接口(J4)和UART接口(J2)u信号采集和输出端口：立体音输入接口line-in(J5，直接接电脑的语音输出端口)/麦克风输入接口(J7)/耳机音频输出接口(J6)u扩展板接口(J9，J10)在了解DSK板的硬件结构基础之上，便可以进行设计方案的修改和完善。针对要实现的语音压缩、存储和回放功能以及板子的硬件结构，提出以下设

7、计方案。首先是通过分析设计出语音的采集和回放的基本框架，从设计框架上我们可以看出DSP完成的是主要的功能，即经过A/D变换后的数字信号在DSP芯片中经过压缩和解压，最后再通过D/A变换得到音频输出信号。模拟信号源A/D转换电路DSPD/A转换电路模拟信号输出结合基本框架结构，在利用C语言进行编程实现时，实现的四个主要过程包括：数据编码压缩、语音存储、数据解压缩以及语音回放。再考虑板子的初始化等因素得到以下的流程图：开始实验板初始化CODEC与McBSP1初始化与工作方式设置采集语