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DSP课程设计实验报告 语音噪声滤波 院（系）：电子信息工程学院 班级： 自动化 姓名： 学号： 6 指导教师： 目录 一、实验背景 3 二、设计要求 3 三、设计思路 3 四、算法原理 4 1、直接存储器访问DMA 4 2、A/D和D/A转换器 6 3、FIR滤波器算法 6 4、LMS算法 7 5、利用DSP产生回波 8 6、利用自适应滤波实现回波对消 9 五、用C语言实现LMS算法 11 六、用MATLAB设计FIR滤波器 15 七、程序设计 17 1、主程序（firlab.c） 17 2、中断服务程序（dma2isr.c） 22 3、链接命令文件5402a.cmd） 24 4、中断向量表c5402vec.asm） 26 八、程序调试 30 九、结果分析 31 十、感想 40 一、实验背景 我们的日常生活中离不开语音通信，如接打电话、收听音乐等。语音通信的过程主要分为三个部分，即发送部分——将音频信号转化为电信号，经发送端设备变换为适合传输的形式发送出去；传输部分——通过传输信道将电信号进行传输；接收部分——经接收端设备恢复出原来的语音信号，经耳机或者喇叭转换为接收者可以听到的声音信号。 但是由于环境的原因，我们采集到语音信号经常含有不同程度的噪声。与语音通信系统的三个部分相对应，语音通信系统中的噪声一般也来自三个方面：一是信号发送端空间环境中的音频噪声信号经麦克风变换为电信号之后，与有用信号其同传递到接收端；二是信号接收端空间环境中的音频噪声对信号接收者的影响；三是信号处理设备产生的电噪声及传输信道中的电噪声。 当语音信号受到背景噪声干扰而使语音通信质量变得不可接受时，要对语音信号中的噪声进行滤除，也就是本次实验要完成的语音噪声滤波。 二、设计要求 1、基本部分： （1） 对DMA进行初始化； （2） 对A/D、D/A进行初始化； （3） 编写DMA中断服务程序和滤波算法程序，实现语音信号的实时滤波； 2、发挥部分： （1） 使用DSP产生带回波的语音信号； 利用自适应滤波实现语音信号的回波对消。 三、设计思路 首先利用DSP的DMA方式对外部含噪声的语音信号进行实时采集，语音信号先经过A/D转换为数字信号，利用MCBSP的接收寄存器接收数据。编写滤波算法程序，或调用DSPLIB中的滤波函数，对信号进行滤波。滤波后的数据利用DMA方式送到D/A转换器转换为模拟信号。设计流程框图如下： 加有噪声色语音信号由DSK板的MIC端口输入，经A/D转换器转换为数字信号后到达DSP的DMA通道2，DSP接收到信号后调用中断服务程序进行滤波，可选择滤波模式进行不同种类的滤波，滤波后的信号在CCS上显示，或通过DMA通道3将信号输出到D/A转换器，转换为模拟信号后从SPEAKER端口输出。 四、算法原理 1、直接存储器访问DMA 直接存储器访问（Direct Memory Access）是C54x DSP非常重要的片上外设，DMA控制器可以在不影响CPU的情况下完成数据的传输，因此数据传输速度快，在要求信号实时采集和处理的系统中常采用DMA方式进行信号采集和传输。C5402有6个可独立编程的DMA通道，每个DMA通道受各自的5个16位寄存器控制：源地址寄存器DMSRC、目的地址寄存器DMDST、单元计数寄存器DMCTR、同步事件和计数寄存器DMSFC、发送模式控制寄存器DMMCR。目的地址寄存器DMDST规定DMA要传送数据目的地址和首地址。单元计数寄存器DMCTR规定DMA传送数据的个数为DMCTR寄存器的值加1。同步事件和帧计数寄存器DMSFC规定DMA传送数据的同步事件类型和传送一块数据所含帧信号的个数。发送模式控制寄存器DMMCR规定DMA通道的传输模式，当DMA工作在自动初始化模式时，CPU在一个DMA事件完成后自动装载下一个DMA初始化设置并继续进行数据传送。DINM位和IMOD位设置DMA中断产生方式。CTMOD位设置发送计数模式控制，CTMOD位为0时，DMA工作在多帧模式，CTMOD位为1时，DMA工作在自动缓冲ABU模式。SIND位和DIND位用来设置源地址和目的地址的自动调整方式。此外，DMA的6个通道还受通道优先级和使能控制寄存器DMPREC控制。 本实验利用DMA通道2与MCBSP1通道结合来读取A/D转换器的数据，利用DMA通道3与MCBSP1通道结合来将处理后的数据发送至D/A转换器。选择MCBSP1通道的接收寄存器DRR11（41H）为DMA传送数据的首地址，并选择DMA源地址工作在不调整方式，选择MCBSP1接收事件为DMA同步事件，以实现DMA和MCBSP的结合。A/D转换器