文档介绍：DSP课程实验报告
——基于DSP的语音钥匙
学院:
电子信息工程学院
小组成员:
庄裕林 12213089
丁玮光 12301093
指导教师:
高海林
目录
设计任务书
设计内容
设计方案,算法原理说明
程序设计,调试与结果分析
实验遇到的问题及解决办法
感想与体会
参考文献
设计任务书
语音信号处理是利用数字信号处理技术对语音信号进行处理的一门学科,其核心技术包括语音合成、语音识别、语音测评等,是现代人机交互的重要方式之一,具有广泛的应用前景。
近年来随着互联网和通信的发展,信息检索也呈现多样化,如文字检索、语音检索和基于内容的图像检索,其中语音检索将成为跨领域资源整合的纽带,而语音检索的关键在于进行语音匹配与识别。
本实验设计一个基于DSP处理系统的语音钥匙,实验内容如图1-1所示。
图1-1
设计的任务要求分为基础要求和发挥部分。
基本部分:利用Matlab将采集到的一段语音进行仿真处理,实现基于语音相关匹配的较为简单的语音钥匙的功能。在CCS编译环境下利用C语言编写语音钥匙程序,并在BJTUDSP5502实验系统平台上实现。若语音钥匙开启,将指示灯D1进行1Hz闪烁(慢闪),并进行相应的语音提示。未开启,将指示灯D1进行3Hz闪烁(快闪),并进行相应的语音提示。
发挥部分:利用Matlab将采集到的一段语音进行仿真处理,实现基于语音特征值匹配的较为复杂的语音钥匙的功能。此语音钥匙安全性更高。在CCS编译环境下利用C语言编写语音钥匙程序,并在BJTUDSP5502实验系统平台上实现。若语音钥匙开启,将指示灯D1进行1Hz闪烁(慢闪),并进行相应的语音提示。未开启,将指示灯D1进行3Hz闪烁(快闪),并进行相应的语音提示。
设计内容
1、理解语音信号的基本特征,学会利用Matlab对语音信号进行处理的基本方法与流程
2、学会利用Matlab对语音信号的预处理的方法和去噪的方法、信号相关算法仿真;
3、S编程环境编写语音信号处理算法(C代码),并在BJTUDSP5502
实验系统上实现。
4、设计合理的结果测试方式和方法,验证所设计系统的正确性;
5、按照给定的模板撰写实验报告,并参加统一的验收答辩。如参加争优环节需另外提前报名,通过公开答辩方式通过验收。
,算法原理说明
本次实验通过话筒录入声音(当然也可以事先用windowds录音机事先录好声音)。
语音信号的预处理模块一般包括预滤波、采样和量化、分帧、加窗、预加重、端点检测等。在不同的系统中对各子模块会有不同的要求,如在嵌入式语音识别系统中一般要求有防混叠滤波电路、A/D转换电路和采样滤波电路等,而在计算机上实验时则可由音频采集卡完成,无需实验者亲自动手。
通过DMA实现信号的采集与传输。DMA(Direct Memory Access,直接内存存取) 是所有现代电脑的重要特色,它允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。否则,CPU 需要从来源把每一片段的资料复制到暂存器,然后把它们再次写回到新的地方。在这个时间中,CPU 对于其他的工作来说就无法使用。
一个完整的DMA传输过程必须经过DMA请求、DMA响应、DMA传输、DMA结束4个步骤。
DMA请求
CPU对DMA控制器初始化,并向I/O接口发出操作命令,I/O接口提出DMA请求。
DMA响应
DMA控制器对DMA请求判别优先级及屏蔽,向总线裁决逻辑提出总线请求。当CPU执行完当前总线周期即可释放总线控制权。此时,总线裁决逻辑输出总线应答,表示DMA已经响应,通过DMA控制器通知I/O接口开始DMA传输。
DMA传输
DMA控制器获得总线控制权后,CPU即刻挂起或只执行内部操作,由DMA控制器输出读写命令,直接控制RAM与I/O接口进行DMA传输
在DMA控制器的控制下,在存储器和外部设备之间直接进行数据传送,在传送过程中不需要中央处理器的参与。开始时需提供要传送的数据的起始位置和数据长度。
DMA结束
当完成规定的成批数据传送后,DMA控制器即释放总线控制权,并向I/O接口发出结束信号。当I/O接口收到结束信号后,一方面停止I/O设备的工作,另一方面向CPU提出中断请求,使CPU从不介入的状态解脱,并执行一段检查本次DMA传输操作正确性的代码。最后,带着本次操作结果及状态继续执行原来的程序。
由此可见,DMA传输方式无需CPU直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程,通过硬件为RAM与I/O设备开辟一条直接传送数据的通路,使CPU的效率大为提高