基于dsp的语音信号采集与处理系统设计开题报告

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1、电气信息工程学院毕业设计（论文）开题报告课题名称：基于DSP的语音信号采集与处理系统设计专业：电子信息工程姓名：李娟娟班级学号：10-02-09指导教师：刘柏生二○一四年三月二十五日一、本课题的研究背景现状及选题意义(一)选题的背景和现状早在一两千年前，人们便对语言进行了研究。由于没有适当的仪器设备，长期以来，一直是由耳倾听和用口模仿来进行研究。因此，这种语言研究常被称为“口耳之学”，所以对语音只是停留在定性的描写上。语音信号处理真正意义上的研究可以追溯到1876年贝尔电话的发明，该技术首次使用声电、电声转换技术实现了远距离的语音传输。1939年提出并研制成功的第一

2、个声码器，从此奠定了语音产生模型的基础。这一发明在语音信号处理领域具有划时代的意义。19世纪60年代，亥姆霍兹应用声学方法对元音和歌唱进行了研究，从而奠定了语言的声学基础。20世纪40年代，一种语言声学的专用仪器—语谱图仪问世了。它可以把语音的时变频谱用语图表示出来，从而得出了“可见语言”。1948年美国Haskins实验室研制成功的语音回放机，该仪器可以把手工绘制在薄膜片上的语谱图自动转换成语音，并进行语音合成。20世纪50年代队语言产生了系统的论述。随着计算机的出现，语音分析工作，得以在电子计算机上进行。目前，语音信号是最重要的信息载体之一。随着计算机多媒体技术

3、，网络通信技术和DSP（DigitalSignalProcessor）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

4、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。以DSP为内核的设备越来越多，为语音信号的处理提供r良好的平台。基于TMS320VC5502定点的语音信号处理系统．实现对语音信号的采集与处理系统的设计．为今后复杂的语旨信号处理算法的研究和实时实现提供一个通用平台。(二)选题的意义语音处理算法很多，实验过程中采用数字滤波器对语音信号进行处理。常用的数字滤波器有无限冲激响应IIR数字滤波器和有限冲激响应FIR数字滤波器两种。IIR数字滤波器与FIR数字

5、滤波器相比。相位特性较差，但其结构简单．运算量小。还有自适应滤波、G711编解码、G729编解码以及PCM编码等。随着通信、计算机网络等技术的飞速发展,语音压缩编码技术得到了快速发展和广泛应用,尤其是最近20年,语音压缩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。人们享受着信息化带来的方便和快捷，数字广播电视、互联网、通讯和各种数码音乐产品正改变着我们的生活。与此同时，人们相互交流的信息量也在不断地急剧增加，庞大的语音信号数据给存储和传输带来了巨大的的压力，使得信道资源变得愈加宝贵。因此，语音压缩和语音编码技术显得越来

6、越重要。语音压缩编码技术的类别语音编码就是将模拟语音信号数字化,数字化之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压缩编码,这就是语音压缩编码技术。它可以对原始数字语音信号PCM码流运用适当的数字信号处理技术，在不损失有用信息量，或所引入损失可忽略的条件下，降低（压缩）其码率，也称为压缩编码或信源编码。它必须具有相应的逆变换，称为解压缩或解码。信源编码的任务主要是解决数据存储、交换、传输的有效性问题，通过对信源数据率的压缩，力求用最少的数码传递最大的信息量。采用语

7、音压缩和语音编码技术可以在保证音质的同时，大大地减少数据传输量，节省传输所需要的带宽。总之，语音压缩技术的出现与应用为人类带来了深远的影响，人们如今已生活在一个几乎语音压缩的世界之中，而语音压缩技术则称得上是应用最为广泛的数字技术之一，CD、VCD等早已走进千家万户，数字化广播正在全球范围内逐步得到开展，正是这些与广大消费者密切相关的产品及应用成为了本文将要介绍的主题：语音信号的FFT算法和自适应滤波等算法的设计与实现。二、本课题研究的关键问题及解决的思路(一)本课题研究内容及关键问题研究内容：本课题是基于DSP的语音信号采集与处理系统的设计，主要实现对语音信号