《语音噪声滤波》word版

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1、DSP课程设计-------语音噪声滤波DSP课程设计实验报告语音噪声滤波学院：电子信息工程学院小组成员：指导老师：一.实验内容:基本部分：（1）对DMA进行初始化；（2）对A/D、D/A进行初始化；（3）编写DMA中断服务程序和滤波算法程序，实现语音信号的实时滤波；34DSP课程设计-------语音噪声滤波发挥部分：（1）使用DSP产生带回波的语音信号；（2）利用自适应滤波实现语音信号的回波对消。要求完成的任务（1）编写C语言程序，并在CCS集成开发环境下调试通过；（2）将包含噪声的语音信号进行

2、滤波，从扬声器输出端口输出，比较滤波前后的信号的变化；（3）按要求撰写设计报告。二.实验任务通过查询资料我们得知,典型语音通信系统中的噪声来自三个方面：①信号处理设备产生的电噪声及传输信道中的电噪声；②信号发送端空间环境中的音频噪声信号经麦克风变换为电信号之后，与有用信号其同传递到接收端；③信号接收端空间环境中的音频噪声对信号接收者的影响。噪声是由于发生体作无规则振动产生的。DSP利用直接存储器访问方式DMA（DirectMemoryAccess）采集数据时不打扰CPU，因此利用DMA方式工作时，C

3、PU可以对语音信号进行实时地滤波。本设计要求利用DSP的DMA方式进行信号采集和信号输出，对语音信号进行数字编码，滤波后进行解码。对信号实时的滤波我们采用FIR滤波器，这是最常见的一种，而对于回波的消除我们采用自适应滤波。自适应滤波不仅能够选择信号，而且能够控制信号的特性。自适应滤波器具有跟踪信号和噪声变化的能力，它的系数能够被一种自适应算法所修改。利用DSP可以实时地对信号进行自适应滤波。DSP利用直接存储器访问方式DMA采集数据时不打扰CPU，因此CPU可以对信号进行实时地滤波。本设计要求利用D

4、SP的DMA方式进行信号采集和信号输出，同时对外部输入的信号进行数字滤波。三.实验分析:1.基本部分:a.DMA通道的介绍:34DSP课程设计-------语音噪声滤波TMS320VC5502共有三个多通道缓冲串口，分别为McBSP0、McBSPl、McBSP2，提供了以下功能：全双工通信、拥有两级缓冲发送和三级缓冲接收数据寄存器，允许连续数据流传输、为数据发送和接收提供独立的帧同步脉冲和时钟信号、可以与IOM一2、SPI、AC97等兼容设备直接连接、串行字长度可选，包括8、12、16、20、24和

5、32位。C5502的McBSP串口接口包括：接收信号DR、发送信号DX、发送时钟信号CLKX、接受时钟信号CLKR、接收帧同步信号FSR、发送帧同步信号FSX和外部输人时钟信号CLKS。其中通过DX和DR引脚来实现DSP与外部设备进行通信数据交换，DSP通过一系列存储器映射控制寄存器来进行配置和操作。直接内存存储(DMA)可以在无需CPU介入的情况下，在内部存储器、外部存储器和片上外设之间传送数据，VC5502的DMA有六个通道，可以设置各个通道的优先级，每个通道的传输都可以由特定的事件触发，当传输

6、完毕以后，DMA控制器可以向CPU发出中断请求，利用DMA方式通过McbSP进行数据传输时，有McBSP产生一个事件报告DMA控制器，从而触发DMA模式进行数据传输，DMA将设定的数据传输完毕以后，触发DMA中断，CPU响应DMA中断而进行中断服务程序。a.FIR滤波函数:通过对以前<<数字信号处理>>的学习我们对FIR滤波器的原理及应用已经有了初步的了解,统一的讲,数字滤波器是语音、图象处理、模式识别以及谱分析中的重要的处理运算环节。DSP由于其本身具有并行的硬件乘法器、流水结构以及快速的片内存储

7、器等资源，其技术已广泛地应用于噪声及振动的各个领域。因此用DSP芯片实现FIR数字滤波，除具有准确度高、不受环境影响等优点外，由于DSP芯片具有可编程特性，程序的可移植性好，灵活性强。实际应用时只需按要求修改滤波器参数，并对程序作较少的改动，即可实现不同截止频率的低通FIR滤波器，实用性较强。下面简单介绍一下数字滤波器的基本原理。数字滤波器原理一般具有如下差分方程:y(n)=∑akx(n-k)+∑bky(n-k)（1）式中x(n)为输人序列，y(n)为输出序列，ak和bk为滤波器系数，,N34DSP

8、课程设计-------语音噪声滤波是滤波器阶数。当所有的bk均为零，则有y(n)=∑akx(n-k)（2）(2)式是FIR滤波器的差分方程，其一般形式为y(n)=∑h(k)x(n-k)（3）对(3)式进行z变换，整理后可得FIR滤波器的传递函数:H(Z)==∑h(k)z-k（4）FIR数字滤波器的设计方法主要有窗函数法和频率抽样设计法，其中窗函数法是基本而有效的设计方法。下面简单介绍一下FIR滤波器的算法实现方法。FIR滤波为有限冲击响应滤波，其滤波结构是一个分节的延