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基于MATLAB的FPGA音频信号处理系统的研究与实现 研究目的和意义 国内外研究现状 主要研究内容 方案选择及框图 DSP Builder 介绍 目录 1.目的 对音频进行处理，满足人们追求高保真、高质量音频信号的需求。 2.意义 随着人们生活水平的不断提高，对音频通信传输的需求越来越大，所以如何较好的去除噪声信号，还原原始信号这是研究本课题的意义所在。 1、研究的目的和意义 1992 1994 2000 2004 Mallat使用lipschitz指数建立基于多尺 度上的音频信号和图像信号噪声数学模型 Donoho提出通过小波系数阈值化处理可以 基本上去除噪声，并给出平移不变去噪法 Chang提出新的去噪方法，即空域自适应 小波阈值去噪 Chen提出一种新的基于图像邻域小波 系数的去噪方法 2006 Maarten提出重噪声最小风险阈值去噪 至今 国内外学者研究改进新的去噪、增强算法 2、国内外研究现状 ⒈ 在进行音频系统需求分析的基础上，制定音频数据采集系统的方案，完成其硬件结构设计； ⒉ 研究小波去噪的相关理论，包括小波去噪的原理及其过程、小波去噪的方法小波阈值去噪法和谱减法语音去噪，讨论小波阈值去噪法及其关键的小波基、阈值和阈值函数的选取问题，对于不同的方法进行效果分析与比较，根据具体应用确定使用方案； 3、主要研究内容 3.研究MATLAB/Simulink的使用方法，研究DSP Builder硬件电路模块的算法实现方法。利用ALTERA公司的FPGA进行DSP Builder的模块电路设计，实现小波去噪和语音增强的功能； ⒋ 研究FPGA的NIOS II软核处理器，由其完成系统的运算工作，并控制系统的工作状态。 3、主要研究内容 传统数字音频系统的结构图 4、方案选择及框图 本文设计音频处理系统流程： 输出 增强 去噪 采集 4、方案选择及框图 音频去噪模块： 4、方案选择及框图 系统拟采用的是bior4.4小波分解和重构 选取小波基bior4.4 分解和重构得低、高通滤波器的系数 系数取整归一化，构建滤波器 DSP Builder 建立bior4.4分解和重构单元，经综合编译转为VHDL文件，可在Quartus Ⅱ进行仿真 4、方案选择及框图 音频增强模块 感知 小波包 变换 自适应 噪声 估计 时间 自适应 软阈值处理 感知 小波包 反变换 带噪语音 增强语音 基于小波的语音增强算法： 4、方案选择及框图 5、DSP Builder 流程图 谢谢!
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