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1、DSP原理與應用論丈題H:DSP在語音處理方面的應用姓名:張?zhí)煊顚W院:信息與電氣工程學院專業(yè):通信工程班級:om學號:1254040608指導教師:謝平陽2015年11月7日摘要語音信號處理是研究數字信號處理技術和語音信號進行處理的一門學科,是一門新型的學科,是在多門學科基礎上發(fā)展起來的綜合性技術,它涉及到數字信號處理、模式識別、語言學。語音信號處理是研究用數字倍號處理技術對語音信號處理的一門學科。處理的目的是耍得到一些語音參數以便高效的傳輸或存儲;或者是通過處理的某種運算以達到某種用途的要求。語音信號處理乂是一門邊緣學科。如上所訴,它是“語言語音學”與“數字信號處理”兩個
2、學科和結合的產物。語音信號處理屬于信息科學的一個重要分支,人規(guī)模集成技術的高度發(fā)展和計算機技術的飛速前進,推動了這一技術的發(fā)展。在數字音頻技術和多媒體技術迅速發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的磁帶語音錄放系統(tǒng)因體積大、使用不便、放音不清晰而受到了巨大挑戰(zhàn)。本文結合人們對賓館客房中電氣設備應用的需求,提出一種用DSP實現(xiàn)的說話人識別系統(tǒng),對客房中基本電氣功能進行語音控制,從而將語音識別技術應用到賓館客房控制中。關鍵詞:DSP;賓館;語音識別;特征參數提??;傳統(tǒng)的賓館客房門多采用鑰匙或磁性門卡,這使得人們在外出時不得不多攜帶一把鑰匙或是一張門卡,這對在外旅行的人造成了不大不小的麻煩;另外從市場
3、的角度來看,存在這樣的需求,當我們到一個陌生的客房時,完全不了解不熟悉它的電器控制開關的位置、對應關系及特點,給我們的旅途帶來諸多的不便。賓館客房的電氣控制系統(tǒng)還有待于作進一步的人性化設計。語音識別是近二十幾年發(fā)展起來的信息學科,特別是近十年來國內外競相研究的熱點。語音識別具有最自然、最快速、最方便等優(yōu)點。始于二十世紀六十年代的語音識別研究,識別率有了很大的提高,基本對達實用水平。但是因為語音識別的計算量非常大,難以實時實現(xiàn),因此-誼制約著它的應用。隨著DSP和專用集成電路技術的發(fā)展,始語音識別尤其是計算量較小的說話人實時實現(xiàn)成為可能。賓館客房采用語音電子門禁(語音識別技術
4、),合法用戶(經過注冊)可通過語音密碼進入房間,然后可進行口述命令,控制宗內電器的啟動、調節(jié)和關閉等,而非法用戶則被語音密碼阻擋,無法進入客房。1、DSP發(fā)展歷史及功能1978年,Intel發(fā)布了一種“模擬信號處理器”——2920處理器。它包含一纟R帶有一個內部信號處理器的片上ADC/DAC,但由于它不含硬件乘法器,因此在市場上銷偉并不成功.1979年,AMI發(fā)布了S2811處理器,它被設計成微處理器的周邊裝置,必須由主處理器初始化后才能丄作。S2811在市場上也不成功。1979年,貝爾實驗室發(fā)表了第一款單芯片DSP,即Mac4型微處理器。繼而于1980年的IEEE國際固態(tài)
5、電路會議上出現(xiàn)了第一批獨立、完整的DSP,它們是NEC的nPD7720處理器和AT&T的DSP1處理器。這兩種處理器部是在公共交換電話網的遠程通信研究中受到了啟發(fā)而產生的。還有一種早期的DSP,AltamiraDX-1,它使用一組帶有延遲轉移和轉移預測機制的四整數組流水線。事實證明,1983年德克薩斯儀器公司生產的第一?款DSP,TMS32010,是一個更大的成功,吋至今日德州儀器已成為通用DSP市場的龍頭,并提供有HPI(Host-PostInterface),由外部CPU直接訪問。另一款成功的設計是摩托羅拉的56000。通用CPU中有些技術是受到帶有擴展模塊的DSP的影
6、響而出現(xiàn)的,例如Intel的IA-32架構指令集中的MMX擴展。DSP是一種專用于(通常為實時的)數字信號處理的微處理器。其具有分開的程序存儲器和數據存儲器(哈佛結構)。用于單指令流多數據流(SIMD)作業(yè)的特殊指令集;可進行并行處理,但不支援多任務;用于豬主環(huán)境時可作為直接內存存取(DMA)設備運作;從模擬數字轉換器(ADC)獲得數據,最終輸出的是由數字模擬轉換器(DAC)轉換為模擬信號的數據等特點。人部分DSP使用的是定點算法,這是因為在信號處理的一般實際丿應用屮不需要使用浮點運算比定點運算多提供的那部分額外的精度范1節(jié)
7、,而使用定點算法犧牲了不需要的梢度,卻人人捉高了
8、速度。另一方而,浮點DSP則常用在科學計算和某些需要髙粕度的應用中。DSP芯片通常采用專用集成電路設計,然陽亦町使用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)芯片來實現(xiàn)DSP的功能,F(xiàn)PGA的I/O帶寬比DSP帶寬大十多倍。2、DSP在語音處理方面的應用語音信號處理的一門比較實用的電了工程的專業(yè)課程,語音是人類獲取信息的重要來源和利用信息的重要手段,通過語言相互傳遞信息是人類最重要的基本功能之一,語音是人類特有的功能,它是創(chuàng)造和記載幾T?年來人類文明史的根本手段,是人類最重耍、最有效、最常用和最方便的交換信息的形式。語音信號處理