华中科技大学硕士学位论文

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1、华中科技大学硕士学位论文(5)舒适背景噪声产生对残留回波进行非线性处理后，常常给远端听着一种完全寂静的感觉，远端听着会误认为线路中断。为避免这种情况的发生，需要给听着提供一个与近端背景噪声电平相适应的噪声，该噪声称为舒适噪声。4.2基于DSP的回波抵消器设计准则在设计一个实用的回波抵消器时必须考虑来自三个方面的需求:用户、相关行业标准和生产商。用户主要关心通信的质量和舒适度。而相关行业标准的设立是为了使通信产品的生产商提供可兼容的设备。另外，对产品生产商而言，首先考虑的又是成本、产品的体积、耗电量以及市场竞争力等问题，这样自适应滤波器实现时可得的硬件性能就受到了一定的限制。所以

2、设计的一般准则是应该在折衷三方利益冲突的前提下，尽可能满足他们不同要求的优先部分。主要体现在:选用结构简单、易于实现的自适应算法;提高算法的收敛性能和顽健性;采用一些技巧或方法降低算法的运算量等。在实际应用时，自适应滤波器的系数处于不断的调整当中，要求的实时性很强，因此需要高性能的DSP芯片来实现。另外，还要兼顾到成本、封装等设计要求。所以如何综合各方面的要求和制约，选择和设计合适的DSP系统，以便更经济、实时、有一效的实现先进的自适应算法就成了回波抵消器设计者的主要任务。4.3硬件实现对一个DSP的应用系统，一般系统中常用到DSP芯片、A/D,D/A，内存，电源，逻辑控制，人

3、机接口，总线等基本部件。回波抵消器要具有良好的性能，不仅仅要实现回波抵消，还要完成语音信号的监测，残留回波的非线性处理，以及产生舒适噪声等许多功能。工作中，我们对回波抵消器的实时性有很高的要求。因此，对系统的计算速度和存储容量有较高的要求。近年来，随着DSP技术的不断发展，DSP处理器的性能也在不断提高。美国德州仪器(TI)公司TMS系列的DSP处理器中，C54X中的TMS320VC5402有着较高的性能价格比，可以满足回波抵消器的需求。因此，选择该DSP芯片来实现回波抵消。硬件实现的原理框图如图4.3.华中科技大学硕士学位论文卜机/用户图4.3基于DSP的回波抵消器硬件框图4

4、.3.1硬件资源的选择及说明(1)DSP芯片TMS320VC5402DSP系统中一个非常关键的环节是DSP芯片的选择。考虑到应用场合、设计目标、运算速度、功耗、性价比等情况，我们选择TMS320VC5402。它属于TMS320C54X系列中的一种。TMS320C54X系列芯片功耗低，性能高，实时性好，速度快，并且芯片体积较小，而且因为具有先进的CPU结构和智能外设接口，设立了三个低功耗方式，故具有很高的性价比。其特有的指令，可以高效地执行数字式便携电话中所采用的语音编解码器的软件。不仅器件为低功耗，而且在其内核电路中，将逻辑电路、模拟组件、大容量存储器以及RISC(精简指令集计

5、算)等集成化，所以被广泛应用于手持式无线通信设备终端和各种仪器仪表。TMS320VC5402是C5000系列DSP芯片族中应用最广的一种。其内部的采用的哈佛结构使程序空间和数据空间分开，允许同时取指令和取操作数，也允许在程序和数据之间相互传送数据。它芯片内部的多总线结构，大大提高了DSP的运行速度。流水线结构的采用使指令周期降低到最小值。特别是它内部有多个处理单元，它们可以在一个指令周期内同时进行运算，特别适用于FIR和IIR滤波器。在DSP的指令中，设计了一些特殊高效的指令，如FIRS和LMS指令等，专门用于对称FIR滤波器和LMS算法。其片内存储器DRAM为16KB,ROM

6、为4KB，内核电压1.8V,1/O电压3.3V，最高时钟频率可达100MHZ，平均功耗为0.32Mw/MIPSo(2)A/D,D/A转换芯片AD1849KAI〕公司(AnalogDevices)的串口16位音频立体编解码器A工〕1849K芯片是AD公司提供的一种应用于多媒体通信的单片集成数字音频编解码器。采样率从5.5KHz到48KHz，可支持来自外部晶振、外部时钟和串口位时钟。有多通道的立体声音频输华中科技大学硕士学位论文入和输出，并且内置扬声器和耳机驱动电路，可编程控制增益和衰减，在片滤波，数字添写与删除，近似低通输出。另外，它采用5V或是5V/3.3V混合供电，44脚LE

7、ADPLCC封装。A/D,D/A转换接口把采集到的远、近端模拟量的语音信号转换成数字信号并输入到TMS320VC5402，同时把TMS320VC5402处理器处理过的数字信号再转换成模拟量输出。(3)电压调节器(TPS73HD301)TI公司的双电压低泄漏电压调节器系列TPS73HD3XX是专为DSP应用设计的。这些器件可以被应用于任何需要输出棍合电压的应用场合，每个调节器都可以支持最大输出电流750mAo输出电流能在两个调节器之间按需求分配，所以可以为现在的许多DSP器件供电。它的每个调节