dsp課程設(shè)計(jì)---基于dsp的回波的產(chǎn)生與抵消

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1、DSP課程設(shè)計(jì)DSP課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告基于DSP的回波的產(chǎn)生與抵消學(xué)院：電子信息工程學(xué)院班級(jí)：通信0707設(shè)計(jì)人員：陳軍　　　何家琪　　　　　　　　指導(dǎo)老師：高海林-25-DSP課程設(shè)計(jì)目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………2任務(wù)設(shè)計(jì)……………………………………………………3設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………………………3設(shè)計(jì)方案及算法原理說明……………………………………4實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?實(shí)驗(yàn)原理……………………………………………………4關(guān)于LMS算法……………………………………………5程序代碼……………………………………………………6程序設(shè)

2、計(jì)及調(diào)試………………………………………………12結(jié)果分析……………………………………………………19實(shí)驗(yàn)體會(huì)及總結(jié)…………………………………………………22參考文獻(xiàn)……………………………………………………25-25-DSP課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)書過去，通過衛(wèi)星打國(guó)際電話時(shí)，因?yàn)橥届o止衛(wèi)星的通話路徑較長(zhǎng)，引起通話延遲（單跳250ms，雙跳500ms），因電路失配所引起的線路回聲就很明顯，所以從二十世紀(jì)80年代起人們就研究回聲消除的辦法。由簡(jiǎn)單的回聲抑制器發(fā)展到自適應(yīng)回聲消除器，國(guó)際電聯(lián)（ITU）也相應(yīng)地制訂了回聲消除器的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，例如G．164、G．165、G．167等等。進(jìn)入90年代之后，通

3、過互聯(lián)網(wǎng)撥打長(zhǎng)途電話，即IP電話開始流行。IP電話現(xiàn)在已成為Internet上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳送語音信號(hào)的一種新型電信業(yè)務(wù)。與傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)采用電路交換技術(shù)不同，IP電話采用的是分組交換技術(shù)，充分利用Internet來傳輸數(shù)據(jù)，使得價(jià)格大大降低，因而具有廣泛的研究和應(yīng)用前景。IP電話以數(shù)據(jù)包的格式在因特網(wǎng)中與其他數(shù)據(jù)信息按TCP/IP協(xié)議一起傳輸，從發(fā)話端到收話端延時(shí)較長(zhǎng)，并且是不確定的，IP電話系統(tǒng)的回聲源復(fù)雜，回聲路徑的延時(shí)和抖動(dòng)都相當(dāng)大，這里的延遲包括算法延遲（0.125ms~30ms），處理延遲(≈30ms)，網(wǎng)絡(luò)延遲(70~100ms)等，總延遲在100ms以上，而人耳對(duì)大于50ms

4、的回聲就能鑒別出來，因此回聲消除成了IP電話系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵問題。在ＩＰ電話系統(tǒng)中，自適應(yīng)回聲消除器成為不可缺少的設(shè)備。自適應(yīng)濾波的優(yōu)點(diǎn)在于，它-25-DSP課程設(shè)計(jì)不僅能夠選擇信號(hào)，而且能夠控制信號(hào)的特性。自適應(yīng)濾波器具有跟蹤信號(hào)和噪聲變化的能力，它的系數(shù)能夠被一種自適應(yīng)算法所修改。利用DSP可以實(shí)時(shí)地對(duì)信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)濾波。DSP利用直接存儲(chǔ)器訪問方式DMA采集數(shù)據(jù)時(shí)不打擾CPU，因此CPU可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)地濾波。本設(shè)計(jì)要求利用DSP的DMA方式進(jìn)行信號(hào)采集和信號(hào)輸出，同時(shí)對(duì)外部輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，完成對(duì)電話線路中較為嚴(yán)重的回波進(jìn)行抵消，實(shí)現(xiàn)電話線路中通話清晰。二、任務(wù)設(shè)計(jì)首先，先測(cè)試

5、原輸入語音信號(hào)的效果。此時(shí)，說話者應(yīng)只聽到自己同步的語音。接著，對(duì)輸入的語音信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的回波，使說話者能聽到自己的說話聲的同時(shí)，還可以聽到多重回聲。然后編寫自適應(yīng)濾波算法程序，或調(diào)用DSPLIB中的dlms自適應(yīng)濾波函數(shù)對(duì)產(chǎn)生的回波進(jìn)行濾除，使說話者只聽到自己同步的語音，而沒有回聲。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容回聲消除的基本原理是采用一個(gè)自適應(yīng)濾渡器自動(dòng)識(shí)別回聲通道，通過自適應(yīng)濾波算法的調(diào)整，使其沖激響應(yīng)與實(shí)際回聲路徑逼近，從而得到回聲預(yù)測(cè)信號(hào)y(n)，再將預(yù)測(cè)信號(hào)從近端采樣的語音信號(hào)d(n)中減去，即可實(shí)現(xiàn)回聲消除。-25-DSP課程設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容就是通過將過去的信號(hào)衰減加到現(xiàn)在的信號(hào)上，以產(chǎn)生回

6、波，然后通過采用LMS算法設(shè)計(jì)一個(gè)自適應(yīng)濾波器，將回波濾去，比較濾波前和濾波后信號(hào)的差異來衡量自適應(yīng)濾波器的性能。四、設(shè)計(jì)方案、算法原理說明(一)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握CCS環(huán)境的使用2、掌握TMS320C5402DSP芯片的基本知識(shí)3、掌握基于CCS編程設(shè)計(jì)的方法（1）對(duì)DMA進(jìn)行初始化；（2）對(duì)A/D、D/A進(jìn)行初始化；（3）編寫DMA通道傳輸程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)地輸出；（4）設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波算法，或調(diào)用DSPLIB中的自適應(yīng)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自適應(yīng)濾波。（5）濾波后信號(hào)實(shí)時(shí)輸出的同時(shí)，將數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)文件中；（6）利用自適應(yīng)濾波實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)回波對(duì)消。本程序是在CCS5000自帶程序c

7、odec的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和加工，codec程序包含DSP板的初始化、語音的讀取輸出、A/D、D/A轉(zhuǎn)換、濾波等一系列功能。涉及5402DSP多通道緩沖串行口mcbsp和tlc320ad50CODEC編譯碼器的C語言編程方法(二)、實(shí)驗(yàn)原理源自接收器(耳機(jī))的聲波，通過位于聲音路徑上的固體物體反射進(jìn)入手機(jī)的麥克風(fēng)(話筒)中，或揚(yáng)聲器電話中，這就形成了聲學(xué)回聲。聲學(xué)回聲消除的功能原理框圖如圖1所示：-25-DSP