DSP课程设计-语音采集压缩存储及回放.docVIP

目 录 1 概述 1 1.1设计目的 1 1.2设计要求 1 1.3 语音信号压缩A律设计基本原理 1 1.3.1 语音信号压缩编码技术的发展 1 1.3.2 DSP硬件实现数据压缩解压的简单流程 2 1.3.3 A律语音信号压缩 2 2 系统硬件设计方案 4 2.1 DSP芯片的基本原理 4 2.2 指令缓冲单元（I） 5 2.3 程序流程单元（P） 5 2.4 地址程序单元（A） 5 2.5 数据计算单元（D） 6 3 语音信号压缩A律设计的CCS实现 6 3.1 简述CCS环境 6 3.1.1 CCS主要特点 7 3.1.2 DSP/BIOS和API函数以及RTDX插件 7 3.2 CCS配置 7 3.3 CCS环境中工程文件的使用 8 3.3.1 建立工程文件 8 3.3.2 创建新文件 9 3.4 编译链接和运行目标文件 9 3.4.1 对程序进行编译链接并装载.out文件 10 4 软件设计与系统仿真 10 4.1软件设计流程图 10 4.2 CCS操作过程 11 4.3 程序代码实现 11 5 课程设计总结 20 6参考文献 21 1 概述 1.1设计目的 在CCS环境下基于TMS320VC5芯片的语音采集压缩存储与回放。通过这次课程设计，加深对CCS集成开发环境的以及DSP试验系统箱的使用。锻炼逻辑思维能力、动手能力以及独立解决问题的能力，对以后更深入地学习和应用数字信号处理及相关知识作准备。 （1）了解DSP开发工具及其安装过程 （2）熟悉DSP开发软件CCS使用 （3）熟悉工程文件的建立方法、汇编程序开发调试过程 （4）熟悉常用C5系列指令的用法 （5）在老师的指导下，独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程设计论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。1.3 语音信号压缩A律设计基本原理 1.3.1 语音信号压缩编码技术的发展 随随着通信、计算机网络等技术的飞速发展，语音压缩编码技术得到了快速发展和广泛应用，尤其是最近20年，语音压缩编码技术在移动通信、卫星通信、多媒体技术以及IP电话通信中得到普遍应用，起着举足轻重的作用。 　　语音压缩编码技术的类别 　　语音编码就是将模拟语音信号数字化，数字化之后可以作为数字信号传输、存储或处理，可以充分利用数字信号处理的各种技术。为了减小存储空间或降低传输比特率节省带宽，还需要对数字化之后的语音信号进行压缩编码，这就是语音压缩编码技术。 　　语音的压缩编码方法归纳起来可以分为三大类：波形编码、参数编码和混合编码。 1.3.2 DSP硬件实现数据压缩解压的简单流程 DSP将传输来的压缩后的数据进行解压成16位或32位，而后对解压后的数据进行分析，处理，最后将处理后的数据按照要求压缩成8位的数据格式输出到相应设备以供读取：DR→RSR→RBR→解压→RJUST→DDR→DXR→压缩→XSR→DX 在进行压缩时，采样后的12位数据，默认其最高位为符号位，压缩时要保持最高位即符号位不变；原数据的后11位要压缩成7位。这7位码由3位段落码和4位段内码组成，具体压缩变换后的根据后11位数据大小决定。压缩后数据的最高位（第7位）表示符号，量阶分别为1，1，2，4，8，16，32，64，由压缩后数据的第6位到第4位决定，第3位到第0位是段内码，压缩后数据有一定的失真，有些数据不能表示出，只能取最接近该数据的压缩值。例如数据125，压缩后的值意义如下： 从左往右，第一个0为符号位，表示为一个正数；后面的011为段落码，表示量阶为4，起始数据为64，后面的4个1111为段内码，表示值为15 最终结果为：64+4*15=124. 1.3.3 A律语音信号压缩 A律限制采样值为12比特,A律的压缩可按照下列公式定义: F(x)=sgn(x)A|x|/(a+lnA){0=|x|1/A} =sgn(x)(1+lnA|x|)/(1+lnA){1/A=|x|=1} 式中,A是压缩参数,x是需要压缩的归一化整数.下图说明这个压缩公式是按照分段线性近似。 从线性到A律的压缩转换如下表.压缩后的码字组成:比特0~3表示量化值,比特4~6 表示段值,压缩后的码字符号放在比特7,为了简化未写出 表1 A律二进制编码表 压缩前的码字 丢弃的 比特数 压缩后的码字 输入值 段值,量化值 比特:1