基于DSP的語音噪聲濾波器的設計

1、課程設計（論文）題目名稱基于DSP的語音噪聲濾波器的設計與仿真課程名稱DSP技術與應用學生姓名學號系、專業(yè)信息工程系、電子信息工程指導教師余建坤2012年6月18日邵陽學院課程設計（論文）評閱表學生姓名王旭系信息工程系學號0941301058專業(yè)班級電子信息工程題目名稱基于DSP的語音噪聲濾波器的設計課程名稱DSP技術與應用二、指導教師評定評分項目平時成績報告格式方案設計程序設計仿真創(chuàng)新性綜合成績權重202020201010單項成績指導教師評語：指導教師（簽名）：年月日注：1、本表是學生課程設計（論文）成績評定的依據，裝訂在設計說明書（或論文）的“任務書”頁后面2、表中的“評分項目”及“權重”

2、根據各系的考核細則和評分標準確定。目錄TOC o 1-5 h z摘要I第1章緒論1 HYPERLINK l bookmark6 引言1課題研究意義和目的1 HYPERLINK l bookmark8 研究思路2第2章總體設計4濾波器的基本概念4自適應濾波器的原理4自適應濾波器的算法5TMS320VC5402的簡介5第3章詳細設計7信道干擾濾波部分7回波去噪部分11系統(tǒng)仿真12第4章課程設計總結13參考文獻14附錄（源程序清單）15 I摘要濾波器是統(tǒng)計信號處理的一個重要組成部分。在實際應用中，由于沒有充足的信息來設計固定系數的數字濾波器，或者設計規(guī)則會在濾波器正常運行時改變，因此我們需要研究濾波

3、器。凡是需要處理未知統(tǒng)計環(huán)境下運算結果所產生的信號或需要處理非平穩(wěn)信號時，濾波器可以提供一種吸引人的解決方法，而且其性能通常遠優(yōu)于用常方法設計的固定濾波器。此外，濾波器還能提供非自適應方法所不可能提供的新的信號處理能力。本文首先利用DSP的DMA方式對外部含噪聲的語音信號進行實時采集，語音信號先經過A/D轉換為數字信號，利用MCBSP的接收寄存器接收數據。編寫濾波算法程序,或調用DSPLIB中的濾波函數，對信號進行濾波。濾波后的數據利用DMA方式送到D/A轉換器轉換為模擬信號。關鍵詞：自適應濾波器；LMS算法；FIR結構濾波器；A/D轉換；D/A轉換 第1章緒論1.1引言隨著語音技術研究的深入

4、和實際應用的增多，各種語音處理系統(tǒng)都面臨著進一步提高性能的問題。語音增強是其中的關鍵技術之一。從20世紀60年代開始，對語音增強的研究就一直沒有停止。20世紀70年代由于數字信號處理理論的成熟，加速了語音增強技術的研究，使該技術走向成熟。20世紀80年代以后，超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展為語音增強的實時實現提供了可能1。語音增強即語音噪聲處理的目的是從帶有噪聲的語音信號中提取純凈的原始語音。但由于噪聲信號都是隨機產生的，完全消除噪聲幾乎不可能，因此實際語音增強的目的主要有：改進語音質量，消除背景噪聲，使聽者樂于接受，不感到疲倦，同時提高語音信號的可懂度，方便聽者理解。語音增強不但與語音處理理論有

5、關，而且涉及到人的聽覺和語音學。再者，噪聲的來源眾多，應用場合不同，它們的特性也各不相同。因此在不同的噪聲場合中應采用不同的語音增強方法2。課題研究意義和目的對語音噪聲濾波的研究是當今自適應信號處理中最為活躍的研究課題之一。語音噪聲處理技術是指當語音信號被各種各樣的噪聲（包括語音）干擾、甚至淹沒后，從噪聲背景中提取、增強有用的語音信號，抑制、降低噪聲干擾的技術。語音增強技術無論在日常生活中，還是在其它的領域，或者對語音信號處理技術本身來說都很有應用價值。在日常生活中，我們經常會遇到在噪聲干擾下進行語音通信的問題。如：使用設置在嘈雜的馬路旁或市場內的公用電話，或在奔馳的汽車、火車里使用移動電話時

6、，旁人的喧鬧聲、汽車和火車的轟鳴聲等背景噪聲都會干擾語音通訊的質量。對受話人來說，收聽夾雜著各種干擾噪聲的語音，至少會引起聽覺疲勞，嚴重一點就會錯誤地識別或根本無法聽清對方的語音。對電話來說，干擾主要來自電話信道的回波干擾。還有一種叫無線信道干擾，它來自信道對外界干擾屏蔽能力的強弱。比如雷雨天收聽收音機，會聽到陣陣噪聲。它是由于雷電引起信道附近強電流的驟變，導致強大的電磁波串入信道，并傳送到接受端而引起的噪聲干擾。這些隨機性的干擾也嚴重影響了語音的傳輸質量。再有一類需要用到語音增強技術的方面就是處理舊的錄音磁帶。由于早年錄音技術不完善，磁帶質量不高，加上長久存放，使磁帶發(fā)生霉變、機械損傷、磁粉

7、脫落、磁化等問題，使得重放語音產生噪聲。對于那些極具研究或收藏價值的寶貴錄音資料來說，語音增強技術是一個較好的恢復手段。在通信過程中，語音質量的好壞顯得格外重要。如語音質量很差，接收方難以聽清對方的語音信息，輕者可能延誤時間、貽誤時機，重者可能錯誤地識別對方的語音，因而錯誤地下達或執(zhí)行命令，導致對工作造成不可估量的損失。在機械制造領域，聲音環(huán)境一般都比較惡劣，除了各種機械內部產生的噪聲，工作中還不時地充滿了各種沖擊性噪聲，使得工作者的語音經常被部分或全部淹沒在一片強噪聲中，即使花九牛二虎之力也常常難以收聽到對方準確可靠的語音信息。因此，機械制造領域也迫切需要語音增強技術。隨著現代科學的蓬勃發(fā)展

8、，人類社會愈來愈顯示出信息社會的特點。通信或信息交換已成為人類社會存在的必要條件，正如衣食住行對人類是必要的一樣。語音作為語言的聲學表現，是人類交流信息最自然、最有效、最方便的手段之一。然而，人們在語音通信過程中不可避免地會受到來自周圍環(huán)境和傳輸媒介引入的噪聲、通信設備內部電噪聲、乃至其他講話者的干擾。這些干擾最終將使接收者接收到的語音不再是純凈的原始語音，而是被噪聲污染過的帶有噪聲的語音信號。例如，汽車、街道、機場中的電話，常受到強背景噪聲的干擾，嚴重影響通話質量。而環(huán)境噪聲的污染使得許多語音處理系統(tǒng)的性能急劇惡化。例如，語音識別已取得重大進展，正步入使用階段。但目語音識別系統(tǒng)大多都是在安靜

9、環(huán)境中工作的，在噪聲環(huán)境中尤其是強噪聲環(huán)境，語音識別系統(tǒng)的識別率將受到嚴重影響。在上述情況下，必須加入語音增強系統(tǒng)，或者抑制背景噪聲，以提高語音通信質量，或者作為預處理器，以提高語音處理系統(tǒng)的抗干擾能力，維持系統(tǒng)性能。因此，語音增強技術在實際中有重要價值。目前，語音增強已在語音處理系統(tǒng)、通信技術、多媒體技術、數字化家電等領域得到了越來越廣泛的應用3。1.3研究思路語音通信的目的是傳遞聲音信息。位于甲地的通信者發(fā)出的聲音經語音傳感器變換成為電信號，經發(fā)送端設備變換為適合傳輸的形式，通過傳輸信道傳輸到乙地。在乙地經接收端設備恢復出原來的語音信號，經耳機或者喇叭轉換為接收者可以聽到的聲音信號。這就是

10、最基本的語音通信系統(tǒng)，但是由于周圍環(huán)境的原因，我們采集到語音信號經常含有不同程度的噪聲。典型語音通信系統(tǒng)中的噪聲來自三個方面：信號處理設備產生的電噪聲及傳輸信道中的電噪聲；信號發(fā)送端空間環(huán)境中的音頻噪聲信號經麥克風變換為電信號之后，與有用信號其同傳遞到接收端；信號接收端空間環(huán)境中的音頻噪聲對信號接收者的影響。噪聲是由于發(fā)生體作無規(guī)則振動產生的。在很多情況下，環(huán)境中的背景噪聲是通信系統(tǒng)中噪聲干擾的主要來源。當語音信號受到背景噪聲干擾時語音通信質量變得不可接受，因此要對語音信號中的噪聲濾除。DSP利用直接存儲器訪問方式DMA(DirectMemoryAccess)采集數據時不打擾CPU，因此利用D

11、MA方式工作時，CPU可以對語音信號進行實時地濾波。本設計要求利用DSP的DMA方式進行信號采集和信號輸出，對語音信號進行數字編碼，濾波后進行解碼。首先利用DSP的DMA方式對外部含噪聲的語音信號進行實時采集，語音信號先經過A/D轉換為數字信號，利用MCBSP的接收寄存器接收數據。編寫濾波算法程序，或調用DSPLIB中的濾波函數，對信號進行濾波。濾波后的數據利用DMA方式送到D/A轉換器轉換為模擬信號4。第2章總體設計2.1濾波器的基本概念凡是有能力進行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。在近代電信裝備和各類控制系統(tǒng)中，濾波器應用極為廣泛；在所有的電子部件中，使用最多，技術最復雜要算濾波器了。濾波

12、器的優(yōu)劣直接決定產品的優(yōu)劣，所以，對濾波器的研究和生產歷來為各國所重視。濾波器是一種用來消除干擾雜訊的器件，將輸入或輸出經過過濾而得到純凈的交流電。您可以通過基本的濾波器積木塊二階通用濾波器傳遞函數，推導出最通用的濾波器類型：低通、帶通、高通、陷波和橢圓型濾波器。傳遞函數的參數f0、d、hHP、hBP和hLP,可用來構造所有類型的濾波器。轉降頻率f0為s項開始占支配作用時的頻率。自適應濾波器的原理自適應濾波,就是利用前一時刻以獲得的濾波器參數的結果,自動的調節(jié)現時刻的濾波器參數,以適應信號和噪聲未知的或隨時間變化的統(tǒng)計特性,從而實現最優(yōu)濾波。其實質就是一種能調節(jié)其自身傳輸特性以達到最優(yōu)的維納濾

13、波器。由于無法預先知道信號和噪聲的特性或者它們是隨時間變化的，僅僅用FIR和IIR種具有固定濾波系數的濾波器無法實現最優(yōu)濾波。在此情況下,必須設計自適應濾波器,以跟蹤信號和噪聲的變化。自適應濾波器的特性變化是由自適應算法通過調整濾波器系數來實現的。一般而言，自適應濾波器由兩部分組成，一是濾波器結構，二是調整濾波器系數的自適應算法。自適應濾波器的結構采用FIR或IIR結構均可，由于IIR濾波器存在穩(wěn)定性問題，因此一般采用FIR濾波器作為自適應濾波器的結構。x(k)輸入信號，通過權系數可調的數字濾波器后產生輸出信號y(k)，將輸出信號y(k)與標準信號d(k)進行比較，得到誤差信號e(k)oe(k

14、)和x(k)通過自適應算法對濾波器的權系數進行調整，調整的目的使得誤差信號e(k)最小。重復上面過程，濾波器在自己的工作過程中逐漸了解到輸入信號和噪聲的統(tǒng)計規(guī)律，并以此為根據自動調整濾波器權系數，從而達到最佳的濾波效果。一旦輸入的統(tǒng)計規(guī)律發(fā)生了變化，濾波器能夠自動跟蹤輸入信號變化，自動調整濾波器的權系數，最終達到濾波效果，實現自適應過程。自適應濾波器的結構可以采用FIR或IIR濾波器存在穩(wěn)定性問題，因此一般采用FIR濾波器作為自適應濾波器的結構。自適應FIR濾波器結構又可分為3種結構類型：橫向型結構(TransversalStructure)、對稱橫向型結構(SymmetricTransver

15、salStructure)以及格型結構(LatticeStruture)。自適應濾波器的算法自適應濾波器除了包括一個按照某種結構設計的濾波器，還有一套自適應的算法。自適應算法是根據某種判斷來設計的。自適應濾波器的算法主要是以各種判據條件作為推算基礎的。通常有兩種判據條件：最小均方誤差判據和最小二乘法判據。LMS算法是以最小均方誤差為判據的最典型的算法，也是應用最廣泛的一種算法。最小均方誤差(LeastMeanSquare,LMS)算法是一種易于實現、性能穩(wěn)健、應用廣泛的算法。所有的濾波器系數調整算法都是設法使y(n)接近d(n),所不同的只是對于這種接近的評價標準不同。LMS算法的目標是通過調

16、整系數，使輸出誤差序列e(n)=d(n)-y(n)的均方值最小化，并且根據這個判據來修改權系數，該算法因此而得名。誤差序列的均方值又叫“均方誤差”(MeanSqluareError，MSE)。理想信號d(n)與濾波器輸出y(n)之差e(n)的期望值最小，并且根據這個判據來修改權系數wi(n)。由此產生的算法稱為LMS。均方誤差8表示為：二Ee2(n)二Ed(n)y(n)(2_1)對于橫向結構的濾波器，代入y(n)的表達式：二Ed2(n)+Wt(n)RW(n)2Wt(n)P(2_2)其中：R=EX(n)XT(n)為NxN的自相關矩陣，它是輸入信號采樣值間的相關性矩陣。TMS320VC5402的簡

17、介TMS320VC5402是公司的定點數字信號處理芯片，是一種特殊結構的微處理器，為了達到快速進行數字信號處理的目的，采用程序與數據分開的總線結構，流水線操作，單周期完成乘法的硬件乘法器以及一套適合數字信號處理的指令集。2.4.1TMS320VC5402的主要特點TMS320VC5402處理器在本系列中處于先進水平。它具有運算速度快，內部存儲空間大，外部接口性能好等優(yōu)點。所以我選擇了技術上比較先進，價格又較便宜的C5402作為硬件開發(fā)對象。下面結合C5402的實際情況，介紹一下該芯片的體系結構。C5402共有144個引腳，其中有20根地址線AO-A19,16根數據線DO-D15,4個外部可屏蔽

18、引腳INTO#-INT3#和一個不可屏蔽中斷引腳BIO#,剩下的引腳可以分成以下幾類：存儲器控制引腳，時鐘/晶振引腳，多通道緩沖串口引腳,主機接口通訊引腳,電源引腳,初始化和復位引腳,通用輸入/輸出引腳,以及用于測試的IEEE1149.1標準JTAG口3。2.4.2.TMS320VC5402DSK工作原理TMS320VC5402DSK是以TMS320VC5402處理器為核心的DSP初學者工具(DSPStarterKit)。它提供了一個低功耗，獨立的開發(fā)平臺，使用戶能評估和開發(fā)C54XDSP的應用程序，同時也可以作為以其他芯片為核心的DSP硬件設計的參考。TMS320VC5402DSK的結構主要

19、包括以下部分：100MVC5402DSP64Kx16位的SRAM存儲器256Kx16位的FLASH存儲器JTAG仿真測試總線控制器(JTAGTBC)和并行接口控制器(ParallelPortController)電話網絡接口(DAA)麥克風/揚聲器音頻接口RS-232異步數據接口擴展子板接口(MEMORYI/F和PERIPHERALI/F)第3章詳細設計3.1信道干擾濾波部分公司的DSP芯片TMS320VC5402,還有電源芯片，AD轉換器，儲存器，時鐘，JTAG接口的連接。結構圖3.1如下：圖3.1系統(tǒng)結構流程圖首先利用DSP的DMA方式對外部含噪聲的語音信號進行實時采集，語音信號先經過A/

20、D轉換為數字信號，利用MCBSP的接收寄存器接收數據。編寫濾波算法程序，或調用DSPLIB中的濾波函數，對信號進行濾波。濾波后的數據利用DMA方式送到D/A轉換器轉換為模擬信號。這就是我們的設計思路。具體的設計方案原理圖如下。模擬輸入信號通過DSK的MIC端口輸入，經A/D轉換，然后到達DSP的DMA通道2,DSP接收到信號后，調用中斷服務程序進行濾波，濾波后的信號可以在CCS上顯示，也可以通過DMA通道3將信號輸出到D/A轉換器，經D/A轉換后從SPEAKER端口輸出。圖3.2設計方案原理圖3.1.1直接存儲器訪問DMA直接存儲器訪問(DirectMemoryAccess)是C54xDSP非

21、常重要的片上外設，DMA控制器可以在不影響CPU的情況下完成數據的傳輸，因此數據傳輸速度快，在要求信號實時采集和處理的系統(tǒng)中常采用DMA方式進行信號采集和傳輸。C5402有6個可獨立編程的DMA通道，每個DMA通道受各自的5個16位寄存器控制：源地址寄存器DMSRC、目的地址寄存器DMDST、單元計數寄存器DMCTR、同步事件和計數寄存器DMSFC、發(fā)送模式控制寄存器DMMCR。目的地址寄存器DMDST規(guī)定DMA要傳送數據目的地址和首地址。單元計數寄存器DMCTR規(guī)定DMA傳送數據的個數為DMCTR寄存器的值加1。同步事件和楨計數寄存器DMSFC規(guī)定DMA傳送數據的同步事件類型和傳送一塊數據所

22、含楨信號的個數。發(fā)送模式控制寄存器DMMCR規(guī)定DMA通道的傳輸模式，當DMA工作在自動初始化模式時，CPU在一個DMA事件完成后自動裝載下一個DMA初始化設置并繼續(xù)進行數據傳送。DINM位和IMOD位設置DMA中斷產生方式CTMOD位設置發(fā)送計數模式控制，CTMOD位為0時，DMA工作在多楨模式，CTMOD位為1時，DMA工作在自動緩沖ABU模式。SIND位和DIND位用來設置源地址和目的地址的自動調整方式。此外，DMA的6個通道還受通道優(yōu)先級和使能控制寄存器DMPREC控制。本實驗利用DMA通道2與MCBSP1通道結合來讀取A/D轉換器的數據，利用DMA通道3與MCBSP1通道結合來將處理

23、后的數據發(fā)送至D/A轉換器。選擇MCBSP1通道的接收寄存器DRR11(41H)為DMA傳送數據的首地址，并選擇DMA源地址工作在不調整方式，選擇MCBSP1接收事件為DMA同步事件，以實現DMA和MCBSP的結合。A/D轉換器的數據按MCBSP1的設置被傳送到DSP內部接收寄存器DRR11中，再由DMA通道2將DRR11中的數據讀到指定數據存儲區(qū)inp_buffer中完成數據采集。DMA在傳送外部來的數據時不會影響CPU的正常運行，當DMA通道2采集完一組數據后產生一個DMA中斷事件中斷CPU，來通知CPU對其進行相應的處理，此時DMA通道2可以按照設定繼續(xù)采集下一組數據，實現了數據采集與C

24、PU處理的并行操作。當一組數據處理完成后，將數據存放在數據存儲區(qū)out_buffer中，選擇out_buffer為DMA通道3的首地址，并選擇源工作地址工作在不調整方式。選擇MCBSP1通道的發(fā)送積存器DXR11(43H)為DMA通道3傳送數據的目的地址，并選擇DMA源地址工作在不調整方式，選擇MCBSP1接收事件為DMA同步事件，以實現DMA和MCBSP的結合。在CCS集成開發(fā)環(huán)境中，與DMA相關的頭文件有regs54xx.h和dma54xx.h。在這兩個頭文件中，定義了DMA的寄存器資源、使用方法和DMA寄存器的地址和基本訪問方式，以及寄存器的各個比特域和訪問方法，因此需要進行C源程序的開

25、始處包含這兩個頭文件。輸入信號經A/D轉換后，利用DMA通道2進行傳輸進入DSP處理，而濾波后的信號輸出利用了DMA通道3進行傳輸進入D/A轉換器等輸出，因此需要對DMA通道2和通道3進行初始化配置。DSPDDR0DSPDDR1DSPDDR2DSPDDR3DSPDDR4DSPDDR5DSPDDR6DSPDDR7DSPDDR8DSPDDR9DSPADRDDSPDDR11DSPDDR12DSPDDRBDSPADR14EMLAD3R15EMLAD3R16DMADR17CD爐D1亠-2-亠-51819d222324252627424344123443114(01A)Q5A1Q4僅Q3AQ2A4I/Q1

26、AI/Q0AVOAA(7AYOA10I/OA11(4A12I/OA13YOA14I/OA15(0A16NCAD18)A17/(EVS/CEVS/WEVC/BEVC/BE38DSPDAA1537TOrwF1A36DSPDATA13JuDSPLAATA1335TCT-iTXATAm-JDJPDATII232TCT-iTXATA11*DSPLA、TA1131TCT-iTXATA1M丄DJi丄ATA030TOTrwFcJUD5PDAJA929TOTrwFc止羅D3PDAJA816T-orTAFAr15DCPDATA6丄QLO1J-/VJLHJ14DSPDATA5丄*DlPDATU13DSPDATA4亠

27、DSPDATa+10DSPDATA3丄uDJPAJLAJ9r-mTxAFC歹DJPAJA28TOTT-XAF1ODiPAJA17TOTT-XAFC/D3PAHAJ28rATr-smcuDM丿IDD1186SRAMCT#uSRAMCE41NEMRD+丄ME1V丄D#17MEMW#403933VR9D4BT1401J13VCNDESPADRO25TTTtATSTT*124D5PLAJLK.1山1mATsmc23DSPADDRO22DSP/ADX3TVT-iATSrVJA21LSPADl4丄TVT-iATSrVJC20DSPADRn4UTVT-iATSrVJZ：19LSPADK丄歹ATrmr18LS

28、PADR/丄Ot-orATrmc8LbPADR80T-OTATSTOC7DJUPADD!L91DSPATDD106LO丄上JU2DSPADDR115DSPJr-mn4DSP上ADR121r-mn3DSPADR13r-mAr-Toi/i2DSPADR144T%ATTST1u11DvADD、l5丄T%ATTST1WADU1816LN丄ADD1lJ丄UWAm199LMMD!33V圖3.3儲存器電路3.1.2A/D和D/A轉換器本實驗要用到A/D和D/A轉換器。A/D轉換器能夠將接收的語音信號(模擬信號)轉化為數字信號，供CPU進行處理；D/A轉換器能夠將數字信號轉換為語音信號送SPEAKER端口輸出

29、。要使用A/D和D/A轉換器，必須首先對A/D和D/A轉換器進行初始化設置，即設置A/D轉換器的工作模式(15+1bit模式，16bit模式)、輸入增益(0dB,6Db,12dB)以及抽樣頻率(8000Hz,16000Hz)等。|102AIN11AIN22AIN33AIN44AIN529AIN630AIN731AIN8328J10JllVREFVCCVREF610C2104CH0D9/A1CH1D8/A0CH2D7CH3D6CH4D5CH5D4CH6D3CH7D2D1MOD0AIN_CSREFPWRAVDDRDDVDDCLKREFMINT/EOCAGNDCSTARTDGNDUllTLV1578

30、SOP327345921DATA920DATA819DATA718DATA617DATA516DATA415DATA314DATA213DATA112DATA05ADCS#6AD、WR#7ADRD#8ADCTK11ADINT丑22ADCSTART丑AGND圖3.4A/D轉換電路3.2回波去噪部分初始化FIR延遲輸出數組dbuffer_h、FIR輸出數組、自適應濾波器系數矢量coff_w和自適應濾波器的輸出數組out_w以及DSK板之后，采集輸入的語音信號，根據模式的不同進行不同的處理以輸出不同的信號來進行效果的比較。我們的做法是利用設置參數mode來改變板子的功能。mode=1時信號通過FIR

31、濾波器后產生回聲，為使現象更明顯可以附加一個延遲；mode=2時用自適應濾波器逼近FIR濾波器以使之輸出近似的信號，用信號通過兩個系統(tǒng)產生的信號之差(即剩余回聲)來調整自適應濾波器的系數，使剩余回聲逐漸收斂于0。3.2.1回聲消除器的基本原理回聲消除的基本原理是采用一個自適應濾渡器自動識別回聲通道，通過自適應濾波算法的調整，使其沖激響應與實際回聲路徑逼近，從而得到回聲預測信號y(n),再將預測信號從近端采樣的語音信號d(n)中減去，即可實現回聲消除。自適應算法要求收斂速度快、計算復雜度低、穩(wěn)定性好和失調誤差小。雖然許多自適應算法在理論上實現回聲消除都是可行的，但通常采用的是較簡單的算法。例如廣

32、泛應用的LMS自適應算法2。圖3.5回聲消除器原理圖3.2.2小創(chuàng)意：變調音調轉移使用同一個存儲的聲音片斷，可以幫助產生其他頻率的音符。正弦信號的頻率與周期成反比，所以抽樣間隔變大的話，就相當于頻率變大。運用此原理，我們對dma256數據進行抽樣，若抽樣間隔大于256，則抽樣頻率提咼，聲調提咼；若間隔小于J/256，則抽樣頻率降低，聲調降低。3.3系統(tǒng)仿真通過CCS軟件環(huán)境，把濾波程序燒錄到DSP芯片中，在CCSDSKC5000環(huán)境下輸出仿真結果。程序正確運行后，觀察運行結果，得出如圖所示的仿真圖。圖3.6語音噪聲濾波圖I-IEXBuildComplete.ExXozs,4Wam1ngfa,R

33、amaxlcs.圖3.7女聲變男聲結果圖第4章課程設計總結在進行課程設計之前幾天，不知從何入手，一臉茫然。為什么呢？因為我們想自己自己做出來而不參考任何資料，以為這樣才可體現我們的智慧和能力，其實這是大錯特錯的。當然也不是一味強調自己動腦自己做出來不好，從開發(fā)方面角度來說是可以的，有些東西也并不是一味的照搬照抄。抱著這樣的態(tài)度迷茫了三四天只想出了一丁點大至結構。最后決定上網找資料，不查不知道，一查大吃一驚，不但自己的想法網上比比皆是，比自己的想法更完美更合理的多得看都看不完。此時真是自愧不如，如早從網上借鑒，集大家之所成，加上自己的修改完善，早已做出了更好的系統(tǒng)結結構和想法了。現在才知道，一個

34、人的智慧敵不過千萬人智慧的集成，能借鑒的盡量借鑒，然后再修改完善，增加自己所需的功能，做出自己的特色。偉大的物理學家牛頓不也說過他之所以成功是站在偉人的肩上嗎？完成設計后，我覺得收獲不少，首先是自己首次應用所學知識做出了這個DSP設計，以前從未做過這樣大（這是對我而言，在專業(yè)人士看來是小菜一碟）的設計，多少心里有點甜美的感覺；而收獲更大的是讓我學到了怎樣和他人合作完成一件任務，以及在完成的過程中如何溝通。同時感謝所有關心、幫助過我的老師、同學和朋友們。在課題進行到比較困難的時候，能給我提出寶貴的合理意見。沒有你們的大力支持，我的課程設計也不可能這樣順利進行。參考文獻張雄偉.DSP芯片的原理與開

35、發(fā)應用M.北京：電子工業(yè)出版社,2000.林耀榮.自適應濾波理論及其在回波消除中的應用研究.廣州：華南理工大學博士學位論文,1999.趙洪亮等.TMS320C55xDSP應用系統(tǒng)設計.北京：北京航空航天大學出版社,2008.李紹勝，趙振濤.TMS320C5000系列DSP開發(fā)應用技巧M.北京：中國電力出版社,2007.朱銘鋯，趙勇，甘泉.DSP應用系統(tǒng)設計M.北京：電子工業(yè)出版社，2002.郭華.自適應濾波算法及應用研究.西北師范大學碩士學位論文，2007.王秀紅.自適應濾波算法研究與改進.山東大學碩士學位論文,2007.附錄（源程序清單）FIRlab.C/*L*L*L*L*L*L*L*L*L

36、*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/*FIRlab.CAIC,McBSP,DMAinitializationforFIRlabFilter*/*Goal:Thiscodeperformsthefollowingfunctions:*/*Author:ScottBlandDate:03/20/2000*/*-togglethethreeLEDsontheDSK*/*-setupAIC(CODEC)parameters*/*-initializeDMAChannel(CH2-inpu

37、t)*/*-turnoninterrupts*/*-runforever(waitingforDMAinterruptstotransferdata)*/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*

38、L*L*/*IncludeFiles*/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/#include#include#include#include#include#include#include#includetimer.h#include#include/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L

39、*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/*/*FunctionPrototypes/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/voiddelay(s16period);externvoidDMAC2ISR();/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*

40、L*L*L*L*L*L*L*L*/*GlobalVariables*/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/HANDLEhHandset;unsignedintdmsefc,dmmcr,dmctr,src_addr,dst_addr;unsignedintdmpre,dmsrcp,dmdstp,dmidx0,dmidx1,dmfri0,dmfri1,dmgsa,dmgda,dmgcr,dmgfr;/*Cre

41、atespecificdatasectionforbuffer(symbol,section_name)*/#pragmaDATA_SECTION(inp_buffer,audio_buffer);intinp_buffer0 x200;/*Createspecificdatasectionforbuffer(symbol,section_name)*/#pragmaDATA_SECTION(out_buffer,outt_buffer);intout_buffer0 x200;/*Createspecificdatasectionforcoeffiecients*/#pragmaDATA_S

42、ECTION(coeffs,coefficients);/*LowPassFilterfs=16000fc=4000Hz*/intcoeffs16=-79,-136,312,654,-1244,-2280,4501,14655,14655,4501,-2280,-1244,654,312,-136,-79;/*HighPassFilter*/Intcoeffs16=-120,5245,-3421,2451,-11216,40,-24657,29610,29610,-24657,40,-11216,2451,-3421,5245,-120;/*BandPassFilter*/*intcoeffs

43、16=921,-2494,137,-3654,-2485,-2063,-9015,16165,16165,-9015,-2063,-2485,-3654,137,-2494,921;*/*BandStopFilter*/*intcoeffs16=491,165,-2159,772,-6697,10044,648,12297,12297,648,10044,-6697,772,-2159,165,491;*/*AllPassFilter*/*intcoeffs16=32767,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;*/inthighpass16=-848,-1129,-14

44、96,-2000,-2754,-4053,-6980,-21279,21279,6980,4053,2754,2000,1496,1129,848;/*Createspecificdatasectionfordelaybuffer*/#pragmaDATA_SECTION(delaybuff,delayb);intdelaybuff16=0;intdelaybuff116=0;/*declareandinitializetwovariablesforDMACISRs*/intframe=0;intflag=0;inttemp;inta,b;intbf10 x3000=0;/*delayptrh

45、oldstheaddressofthestartofthedelaybuffer*/int*delayptr1=&(delaybuff0);int*delayptr2=&(delaybuff10);interruptvoidDMAC2ISR();/*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*L*/!/*MAIN*/voidmain()s16cnt=2;a=8;b=6;/*ThesearetheitemsthatBIOSwillsetwhenweuseit*/BSCR

46、=0 x8806;XPC=0;PMST=0 xA0;/*brd_set_cpu_freq(100);TIMER_HALT(0);brd_set_wait_states(7,7,9);TIMER_RESET(0);IMR=0;/禁止所有中斷*/if(brd_init_bios()return;while(cnt-)brd_led_toggle(BRD_LED0);delay(1000);brd_led_toggle(BRD_LED1);delay(1000);brd_led_toggle(BRD_LED2);delay(1000);/*OpenHandsetCodec*/hHandset=cod

47、ec_open(HANDSET_CODEC);/*Acquirehandletocodec*/*Setcodecparameters*/codec_dac_mode(hHandset,CODEC_DAC_15BIT);DACin15-bitmode*/codec_adc_mode(hHandset,CODEC_ADC_15BIT);ADCin15-bitmode*/codec_ain_gain(hHandset,CODEC_AIN_6dB);6dBgainonanaloginputtoADC*/切換LED指示燈的顯示狀態(tài)切換LED指示燈的顯示狀態(tài)切換LED指示燈的顯示狀態(tài)/*/*/*codec

48、_aout_gain(hHandset,CODEC_AOUT_MINUS_6dB);/*-6dBgainonanalogoutputfromDAC*/codec_sample_rate(hHandset,SR_16000);16KHzsamplingrate*/*/*ClearIFR*/INTR_CLR_FLAG(DMAC2)/*ResetallDMAchannels*/dma_reset_all();/*InitializeDMAchannel2*/dmsefc=(DSYNC_REVT112);/DMA與McBSPl接收事件同dmmcr=(AUTOINIT_ENABLE15)|(DINM_ENABLE14)|(IMOD_HALFBLOCK13)|(CTMOD_DEC12)|(INDEXMODE_NOMOD8)|(SPACE_DATA6)|(INDEXMODE_INC2)|(SPACE_DATA);使能自動初始化根據IMOD位產生中斷幀和塊結束時都產生中斷減量計數模式（多幀模式）源地址模式Nomodify源地址空間為數據空間目的地址模式,傳輸之后加目的地址空間為數據空間設置傳輸控制模式寄存器DMMCR/15bitAUTOINIT_ENABLE=1/14bitD