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1、基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 设 计（论文）基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现The Design and Realization of a Phonetic Data AcquisitionSystem Based on DSP and USB 院（系）： 计算机与信息工程学院 专 业： 通信工程 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师（职称）： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 2012 年 4 月 南阳理工学院Nanyang Institute of Technology基于 DSP 与 USB
2、 的语音采集处理系统的设计与实现基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现通信工程摘要随着计算机技术的发展，数字信号处理技术己经成为高速实时处理的一项关键技术，广泛应用于图形图像处理、语音识别、智能检测、工业控制等各个领域。数据采集系统可以通过 A/D 转换把模拟信号转换成数字信号，并可以方便地实现数字信号存储、处理及再现，是数字信号处理的重要组成部分，得到了越来越广泛的应用。本毕业设计以应用于工业测试系统的在线状态检测数据采集系统的设计为研究对象，讨论了基于 DSP 数字信号处理器和 USB 通用串行总线接口数据采集系统的软硬件设计的主要步骤和方法，分析了数据采集应用对象的特征
3、，阐述了系统硬件电路的搭建，介绍了 DSP 的线性预测编码算法在语音信号处理中的作用。特别地，在传统数据采集研究成果的基础上，完成了基于 USB 和 DSP 技术的数据采集所涉及的有关总体方案、硬件电路、软件程序、性能测试等方面的工作。关键词数据采集；通用串行总线；DSP；预测编码 The Design and Realization of a Phonetic Data AcquisitionBased on DSP and USBCommunication Engineering MajorDing Xiao-liAbstract: Along with the development o
4、f computer technology, Digital signal processing technology has been a Kernel technology in high-speed real-time processing. It is widely used in many fields such as graph and image processing, voice identification, intelligent checking, industry control,etc. The Data acquisition system is an import
5、ant part of DSP. In this system, analog signals are transformed to digital signals by Analog- Digital Converters(ADC), and then be stored, transacted and recuperated easily.Taking the design of the industry on-line state detection Data Acquisition System as example, the graduation dissertation discu
6、sses the main processes and measures on the software and hardware design based on DSP and USB. The feature of data acquisition object is analyzed in 基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现the graduation dissertation. The design of system hardware circuit is expatiated in detail. Linear Predictive Coding in pho
7、netic signal processing on DSP is introduced as well. specially , based on the research achievements of traditional data acquisition system, the paper accomplishes the Data acquisition system involved total project，hardware circuit, software program, performance testetc based on DSP and USB. Key wor
8、ds： Data Acquisition; Universal Serial Bus; DSP; Linear Predictive Coding基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现目录1 绪论 .11.1 选题依据及研究意义 .21.2 DSP 发展状况 .31.3 USB 的发展状况 .51.4 本文的主要研究工作 .51.4.1 研究工作.51.4.2 主要研究内容.61.5 论文的组织结构 .62 软硬件开发平台及器件介绍 .72.1 软件开发环境 .72.1.1 CCS 集成开发环境 .72.1.2 系统仿真.92.2 硬件开发环境 .102.2.1 数据采集 A
9、/D 转换器.102.2.2 DSP 较其它处理器的优势 .102.2.3 TMS320C6713 芯片介绍 .112.3 USB 芯片介绍 .132.3.1 主流芯片的分类.132.3.2 PD1USBD12 芯片功能 .133 系统的实现方案与硬件电路设计 .153.1 高速采集传输系统分析 .153.2 DSP 的外围结构框图 .163.3 片外存储器接口的接口信号 .183.4 EMIF 与 SDRAM 的接口逻辑 .193.5 电源系统设计 .204 DSP 的音频采集与处理.224.1 语音信号的线性预测分析 .224.1.1 语音线性编码的原理.224.1.2 DSP 程序的实现
10、 .254.2 本系统采用的 CCS 环境和 IETCE 开发板 .27基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现4.3 软件程序设计和运行结果 .285 工作总结 .30参考文献 .31致谢 .32基于 DSP 与 USB 的语音采集处理系统的设计与实现11 绪论语音数据采集系统主要完成语音信号的采集、A/D/A 转换，然后通过 PC 接口总线将处理后的数据送入计算机作进一步处理。目前以这一部件为核心的设备在国内外得到广泛的应用，如机场、商场等人流量大或比较重要的场所安装的监控设备；工业控制中现场数据的采集系统；家庭影院、视频会议、可视电话等多媒体设备。但是，这些数据采集系统普遍采用的是 PC 上的 RS-485 总线、ISA 总线、PCI 总线、Firewire 等。RS-485 总线和 ISA 总线的传输速度慢，不能满足音视频高速实时传输的要求；采用 PCI 接口设计的数据采集卡虽然数据传输率很高，但是还存在整个系统笨
