基于FPGA的音頻處理系統(tǒng).pdf

1、20世紀集成電路的發(fā)展為數(shù)字音頻技術(shù)提供了良好的發(fā)展空間，使數(shù)字音頻技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。隨著音頻處理技術(shù)的發(fā)展，作為其分支之一的語音識別技術(shù)也得到了廣泛的應用。但這種技術(shù)都還未達到令人滿意的程度，問題在于如何有效提高識別準確率。
　　 而此時，隨著科技的發(fā)展，電子電路的設計正逐漸擺脫傳統(tǒng)的設計模式，采用FPGA來設計電子電路正成為設計的趨勢。這是因為采用FPGA設計電子電路不僅開發(fā)時間短，資金投入相對少，且可將電路板級產(chǎn)品集成

2、為芯片級產(chǎn)品。
　　 基于以上分析，本文首先設計了具有良好線性特性的數(shù)字濾波器，通過改進的分布式多查找表方式，減少了乘法器的使用，優(yōu)化了資源。利用濾波器對語音數(shù)據(jù)進行濾波，并通過Quartus II和Matlab聯(lián)合仿真，得到具有較高信噪比的音頻數(shù)據(jù)。
　　 在此基礎上，通過比較特征提取的三種參數(shù):線性預測編碼系數(shù)(LPC)，線性預測編碼倒譜系數(shù)(LPCC)和Mel頻率倒譜系數(shù)(MFCC)，以及模式匹配的兩種方式:動態(tài)時

3、間彎折(DTW)和隱馬爾可夫模型(HMM)，本文提出了一種基于FPGA和NiosII軟核處理器的嵌入式音頻信號識別系統(tǒng)的設計方案。系統(tǒng)以Altera公司的Cyclone IIFPGA芯片為核心，采用軟硬件結(jié)合的方式來設計。首先由FPGA硬件完成音頻數(shù)據(jù)的預加重和加窗分幀，由Nios處理器完成端點檢測，特征提取，訓練建模和模式匹配等各個模塊的設計，由Matlab完成算法的驗證，基本實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。最后，根據(jù)實驗室現(xiàn)有的實驗條件，對端點檢測