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dsp声控收音机设计(原理框图+电路图+流程图) 第5页

更新时间:2010-6-13:  来源:毕业论文
dsp声控收音机设计(原理框图+电路图+流程图) 第5页
没有必要把它做成射频低通采样数字化的理想软件无线电结构。为利用DSP56F827内部集成的ADC(DSP56F827的最高采样速率为3.3MHz/s),考虑采用软件无线电的中频数字化结构。采用超外差式的结构,将射频信号通过混频器转变为1MHz的中频信号再送入DSP进行抽样。这里采用混频器AD8343。混频器的硬件电路图如图5所示。毕业论文http://www.751com.cn/
 图5混频电路
3.2本地振荡电路
混频器的一个输入由本地振荡器产生,考虑到DSP控制的便易性和设计的数字化程度,这里采用直接数字式频率合成器(DDS)作为本地振荡的正弦波发生器,DDS的频率控制字由DSP输出,是根据语音识别的结果所对应的电台的频率发出的。DDS硬件电路图如图6所示。
 图6本地振荡电路
3.3抗混叠滤波器
经过混频后的广播信号中间除所需解调的电台信号外,中间还夹杂着其他电台的信号。为了避免对混频后中频信号直接采样产生的混叠,在A/D转换器之前加一个带通或低通滤波器,用以滤除采样带宽外的信号和噪声。考虑到设计成本,这里选用七阶巴特沃兹滤波器作为带通滤波器。其次,A/D转换器之前还需要加一个驱动放大器(采用AD8138)。放大器把中频信号和A/D转换器隔离起来,给A/D转换器提供低阻驱动。而且还给A/D转换器提供所需的增益,并使输入信号的电平和A/D转换器的输入电压范围相匹配。抗混叠滤波器硬件电路图如图7所示。
 
图7抗混叠滤波器
3.4声音采集电路
使用常见的麦克风作为传感器,构成声-电转换电路,测量对象是人的输入语音。通过前置放大器将麦克风产生的电信号放大送入前置的ADC中。经过AD转化后的12bit数据送入DSP56F827的GPIO作为语音识别模块的输入。
 
图8 声音采集电路
3.5中央处理模块
本设计用DSP56F827作为系统的主控模块,进行语音识别与信号解调,这些基本上是都是软件的操作。由于DSP56F827的浮点运算能力很强以及高速内置ADC加上已经采用了超外差式的结构,使得不需要用前置的数字下变频器来完成高速数字信号处理。内置A/D转换器将输入1MHz中频信号采样。根据采样得到的信号,利用模拟调制信号解调算法得到调制信号。
同时对用户输入声音信号的采样应用语音识别算法取得,利用识别结果判断电台的载波频率。
 
图9 中央处理模块

4. 系统软件
软件需要完成三部分功能:语音识别程序(HMM算法)、DDS控制程序、中频信号解调(正交解调法)。软件程序框图如图10所示。各子程序模块主要功能介绍如下。
4.1 语音识别服务程序
为满足系统控制的实时性,在中频信号每8次AD转换结束后。采集输入的语音信号,当麦克风有语音输入时,DSP发生中断,调用中断服务子程序来判断提取输入语音特征,查询语音矢量参数表看其中有没有匹配的语音模板。若有匹配的模板将内存中存贮的名称—频率表格中的频率通过GPIO输出提供DDS的频率控制字。
4.2 DDS控制程序
这个程序的作用是从频率表格中查找DDS的频率控制字,从而控制DDS的输出频率。DDS产生的正弦波送入混频器得到中频信号输出4.3 中频信号解调程序
完成输入DSP中频1MHz信号的解调,由于DSP的高速运算速度使得我们能够实时的处理输入信号。利用式(1-18)、(1-19),(1-20)、(1-23)可以实现输入调频/调幅信号的正交解调。
 
图10 系统软件流程图
5. 结论
    本文从实际应用出发,将语音识别技术与软件无线电技术相结合,设计了可进行声音控制的收音机。该设计控制简单,成本比较低廉,使其应用前景十分可观。本文还提出了一种基于时间序列分形文数的噪声语音信号滤波方法,可以有效的提高语音识别率。

参考文献毕业论文http://www.751com.cn/
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