基于fpga的音频信号处理的设计与实现

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA工程硕士学位论文ENGINEERINGMASTERDISSERTATION论文题目：基于FPGA的音频信号处理的设计与实现工程领域：电子与通信工程指导教师：皮亦鸣教授作者姓名：赵磊学号：200950202008I万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于FPGA的音频信号处理的设计与实现（题名和副题名）赵磊（作者姓名）指导教师姓名皮亦鸣教授电子科技大学成都苗利红高工九洲电器集团有限责任公司绵阳（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别硕士专业学位类别工程硕士工

2、程领域名称电子与通信工程提交论文日期2012.3论文答辩日期2012.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年3月14日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保

3、留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要语言是人与人相互之间进行某种信息的交流的相对便利、相对直接、效果比较好的交流方式之一，而音频信号就是承载了语言的声音频率的波动。在对音频信号开展处理时主要选用数字化的音频信号处理技术，比较灵活、方便地实现复杂信号的处理，而且精度高、稳定性好。现在，基于DSP的处理技术的、

4、通讯技术和音视频技术发展迅速，DSP技术在许多领域应用广泛。但是对于家庭用语音实现方案或者有便携式需要的语音处理产品，基于DSP的设计方案就难以实用。首先DSP芯片的成本相对较高；其次要求DSP不能做到体积小，功耗低。而ASIC芯片能很好地完成这些目标，达到这些领域的广泛应用。目前，以现场可编程门阵列FPGA（FieldProgrammableGateArray）为首的ASIC器件发展迅猛，器件内的集成了高密度处理系统和高速运算单元，广泛的应用于许多生产、科研领域。FPGA既具有门阵列器件的高密度逻辑处理单元和高的系统可靠性，又具有可编程逻辑器件的共同优点：可编程性，大大降低

5、了系统的设计门槛和研究费用，有效降低产品总体成本，提高设计效率。本文提出了一种选用FPGA器件实现音频信号处理的方案，研究声音信号的收集、声音信号的处理及声音信号的应用。对FPGA系统如何进行声音信号采集、声音信号模/数转换、声音信号滤波、音频信号输出等工作进行了探讨，工作的重心是如何在噪声环境把需要的信号凸现出来，通过消除或者衰减噪声，达到信号提取，其中关键是滤波器的设计，本文采用数字滤波来处理噪声。同时因为音频数据通常数据非常庞大，如不经过压缩等处理，存储信号需要非常多的存储单元，传输也不方便，这对于系统来说是致命的，所以需要对数据进行压缩等处理，这就需要进行音频信号编码

6、、音频信号压缩。整个研究过程通过了模拟试验及系统硬件设计，最终实现了预期的目标。关键词：音频信号、FPGA、音频处理I万方数据ABSTRACTABSTRACTLanguageishumancommunicationofinformationbetweenthemostconvenience, themostvisible,oneofthebesttoolseffect,andaudiosignaliscarriedlanguage informationaudiofluctuations.Foraudiosignalprocessinginmainusingdigitalsi

7、gnal processingtechnology,canmoreflexible,convenienttorealizecomplexsignal processing,andhighaccuracy,goodstability.Now,basedonDSPtechnologyofsignalprocessingtechnology,thecommunicationtechnologyandthemultimediatechnologyisdevelopingrapidly,DSP technolog