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信号分析与处理实验 Projects of Signal Analysis and Processing 第四篇 信号处理软硬件实现 实验四 语音信号的压缩与回放 实验四 语音信号的压缩与回放 * * * * 教育部电子信息与电气信息基础课程教学指导分委员会立项实验教材 陈后金 郝晓莉 钱满义 高海林 高等教育出版社 2006年 引言 实验一 序列的卷积与相关 实验二 DSP系统定时器及其应用 实验三 信号发生器的实现 实验四 语音信号的压缩与回放 实验五 利用DSP实现信号实时滤波 实验六 利用DSP实现信号频谱动态分析 实验七 利用DSP实现信号调制与解调 一、实验目的 1.学习并掌握A/D、D/A转换器的初始化设置。 2.了解DSP片上外设多通道缓冲串行口McBSP结构及工作原理。 3.掌握A律和μ律数字语音PCM编码、解码的原理以及实现方法。 二、实验原理 1. 利用DSP进行信号处理基本原理框图 2. A/D、D/A转换器的初始化与编程 3. MCBSP数据的接收与发送 4. 语音信号的A律压缩与扩展 5. 语音信号的μ律压缩与扩展 6. 语音信号压缩与回放流程图 McBSP：多通道缓冲串口 RSR：接收移位寄存器 RBR：接收缓冲寄存器 DRR：接收寄存器 1. 利用DSP进行信号处理基本原理框图 XSR：发送移位寄存器 DXR：发送寄存器 模拟信号x(t)经A/D转换成数字信号，由DSP芯片的DR脚进入McBSP的接收移位寄存器RSR，在这里组成一个字后，传输到接收缓冲寄存器RBR，再由RBR传输到接收寄存器DRR。 DRR数据准备好后，CPU通过数据总线从DRR读取数据，并进行相应的处理。CPU处理后的数据发送到发送寄存器DXR，再经发送移位寄存器DSR逐位移出，传输到DSP芯片的DX脚后送入D/A转换器。 1. 利用DSP进行信号处理基本原理框图 是否可以从DRR读数，由串行端口控制寄存器1中的RRDY位判断。并由接收中断请求RINT或DMA信号告诉CPU 。 DXR是否发送完数据，由串行端口控制寄存器2中的XRDY位判断。并由发送中断请求XINT或DMA信号告诉CPU 。 A/D、D/A由TLC320AD50C芯片实现，又称Codec 。 采样速率：可通过DSP编程来设置，最高可达22.05kb/s。 内含抗混叠滤波器和重构滤波器。 在DAC之前有一个插值滤波器：保证输出信号平滑， 在ADC之后有一个抽取滤波器：提高输入信号的信噪比。 1. 利用DSP进行信号处理基本原理框图 McBSP (Multi-channel Buffered Serial Port) 多通道缓冲串行口 C5402有两个McBSP， McBSP0和McBSP1，其功能特点有： 1.全双工通信。 2.双缓冲发送、三缓冲接收寄存器，以实现连续数据流发送。 3.支持多达128通道个的接收和发送。 4.利用DMA， McBSP可脱离CPU控制，直接内存存取单独运行 5.内置?律和?律硬件压缩和扩展。…… 1. 利用DSP进行信号处理基本原理框图 C5402中的McBSP0用于外接电话线 McBSP1用于从A/D读取数据，向D/A写入数据 // 获取设置DAC的句柄 hHandset = codec_open(HANDSET_CODEC); //设置DAC的工作参数 //工作模式，15+1bit或16bit codec_dac_mode(hHandset, CODEC_DAC_15BIT); //模拟输出增益 codec_aout_gain(hHandset, CODEC_AOUT_MINUS_6dB); // 转换速率 codec_sample_rate(hHandset,SR_16000); 2. A/D、D/A转换器的初始化与编程 Required Headers codec.h board.h type.h Required Libraries rts.lib drv5402.lib dsk5402.lib 16bit都用来传数据 高15位用来传数据 D0位表通信模式 —D/A转换器 // 获取设置ADC的句柄 hHandset = codec_open(HANDSET_CODEC); //设置DAC的工作参数 //工作模式，15+1bit或16bit codec_adc_mode(hHandset, CODEC_ADC_15BIT); //模拟输入增益 codec_ain_gain(h