DSP实习(基于C5509A的语音压缩编解码与FIR滤波).pptVIP

DSP实习报告 课程课题： 语音信号编码解码FIR滤波 专业班级： 电子信息82班 学生姓名： 郝文欣 王雷明 刘俊 邱玲 指导教师： 邹修国 完成时间：2011-6-9——2011-6-21 课程课题： 语音信号编码解码及 FIR滤波 利用G.711语音编码实现声音的压扩以及FIR滤波器实现低通、带通、高通滤波，实验过程中使用ALaw 压缩解压缩方法实现程序编制，利用CCS 图形观察窗口观察和分析语音波形及其频谱，并借用MATLAB调整滤波系数。 系统功能:(初始默认为低通滤波） bCodec为全局变量，在观察窗口中可改变其值。 设置bCodec为0：语音信号原声输出； 设置bCodec为1：语音信号压缩后右声道输出； 设置bCodec为2：语音信号滤除高频后右声道输出； 设置bCodec为3：语音信号采用加载gel方法滤除高频右声道输出； 通过改变audio.h头文件中h[NH]数组中参数可实现低通、带通、高通滤波。 二、设计功能及工作原理（1） 1．G.711 语音编码标准：G.711 是国际电报电话咨询委员会(CCITT)和国际标准化组织(ISO)提出的一系列有关音频编码算法和国际标准中的一种。应用于电话语音传输。G.711 是一种工作在8kHz 采样率模式下的脉冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM)方案，采样值是8 位的。按照恩奎斯特法则规定，采样频率必须高于被采信号最大频率成分的2倍，G.711 可以编码的频率范围是从0 到4kHz。G.711 可以由两种编码方案：A 律和μ律。G.711 采用8kHz、8 位编码值，占用带宽为64kbps。 二、设计功能及工作原理（2） 2．PCM 编码：PCM 编码需要经过连续的三步：抽样、量化和编码。抽样取决于信号的振幅随时间的变化频率，由于电话网络的带宽是4kHz 的，为了精确地表现语音信号，必须用至少8kHz的抽样率来取样。量化的任务是由模拟转换成数字的过程，但会引入量化误差，应尽量采用较小的量化间隔来减小这一误差。最后，编码完成数字化的最后工作，在编码的过程中，应保存信息的有效位，而且算法应利于快速计算，无论是编码还是解码。其中，压扩运算采用A 律(A-law) 。 二、设计功能及工作原理（3） 3．FIR是有限冲激响应（Finite Impulse Response）的简称。 由线性系统理论可知，在某种适度条件下，输入到线性系统的一个冲击完全可以表征系统。当我们处理有限的离散数据时，线形系统的响应（包括对冲击的响应）也是有限的。若线性系统仅是一个空间滤波器，则通过简单地观察它对冲击的响应，我们就可以完全确定该滤波器。通过这种方式确定的滤波器称为有限冲击响应（FIR)滤波器。 FIR滤波器是在数字信号处理（DSP）中经常使用的两种基本的滤波器之一，另一个为IIR滤波器。IIR滤波器是无限冲激响应滤波器。 三、设计过程 1、构建系统整体框架，参考实验例程理解语音压缩编码以及滤波的算法实现，实现通过改变全局变量的值来实现对语音信号的不同处理。 2、网上查阅和图书馆相关资料查询获得信息，数字信号处理采用64阶汉明窗FIR滤波， 了解到通过改变窗函数滤波系数大小实现不同滤波，并通过初步改变audio.h中的系数发现滤波功能发生改变而得到验证。 3、使用MATLAB软件中的fdatool工具设计FIR滤波器，得到滤波量化系数数组表，考虑到信噪比的缘故，将所有系数同比增大相关倍数，CCS软件调试时audio.h 中改变滤波系数，调试后确认实现了FIR低通、高通、带通滤波。 4、语音编解码与FIR滤波代码的实现以及整个系统的调试，对实验箱的部分硬件进行了研究，成功实现课程设计要求。 流程图 仿真图形 编码解码 FIR低通滤波情况:64阶汉明窗Fh=2400Hz FIR带通滤波情况：1600HZ-3200Hz ：64阶汉明窗 FIR高通滤波情况:64阶汉明窗Fh=2400Hz .cmd文件 -w -lrts55x.lib MEMORY { PAGE 0: MMR : origin = 0000000h, length = 00000c0h SPRAM : origin = 00000c0h, length = 0000040h VECS : origin = 0000100h, length = 0000100h DARAM0 : origin = 0000200h, length = 0003E00h DARAM1 : origin = 0004000h, length = 0004000h