语音信号处理及Blackfin DSP实现PDF电子书下载

第1章 语音处理与DSP语音处理系统 1

1.1引言 1

1.2语音处理的应用 2

1.3 DSP语音处理系统 6

1.3.1 DSP语音处理系统的构成 7

1.3.2 DSP语音处理系统的特点 7

1.3.3 DSP语音处理系统的设计 8

1.3.4 DSP语音处理系统的开发 9

1.4 DSP芯片 10

1.4.1 DSP芯片简介 10

1.4.2 ADI公司的DSP芯片 11

习题与思考题 16

第2章 语音处理的基础知识 17

2.1引言 17

2.2语音的波形及特性 17

2.3语音的产生 19

2.3.1发声器官 19

2.3.2语音的分类 20

2.3.3基音频率与共振峰 21

2.3.4语谱图 22

2.4汉语语音的基本特性 23

2.4.1声母和韵母 23

2.4.2元音和辅音 24

24.3汉语的声调 24

2.5语音信号的产生模型[2，3] 25

2.6听觉系统和听觉特性 27

2.6.1听觉系统 27

2.6.2听觉特性 28

习题与思考题 30

第3章Blackfin DSP的数值运算基础 31

3.1引言 31

3.2定点的基本概念 31

3.2.1数的定标 31

3.2.2数的转换 33

3.2.3溢出保护模式 4

3.2.4符号扩展模式 5

3.2.5舍入及截尾 35

3.3 DSP定点运算的模拟实现 36

3.3.1加法／减法运算的C语言定点模拟 36

3.3.2乘法运算的C语言定点模拟 38

3.3.3除法运算的C语言定点模拟 39

3.3.4程序变量的？值确定 40

3.3.5浮点至定点变换的C程序举例 41

3.4 DSP定点运算实现的基本原理 43

3.4.1定点乘法 43

3.42定点加法 44

3.4.3定点除法 45

3.5非线性运算的定点实现方法 48

3.5.1级数展开法 48

3.5.2查表法 48

3.5.3混合法 50

习题与思考题 52

第4章Blacfin DSP的硬件结构 53

4.1引言 53

4.2 Blackfin DSP的资源配置及引脚定义 54

4.2.1资源配置 54

4.2.2引脚定义 58

4.3 Blackfin DSP的内核结构 61

4.3.1概述 61

4.3.2寄存器组 61

4.3.3算术逻辑单元（ALU） 62

4.3.4乘法器／累加器 62

4.3.5桶形移位器 62

4.4 Blackfin DSP的存储空间 62

4.4.1片内存储器 64

4.4.2片外存储器 64

4.43 I/O存储器 65

4.5 Blackfin DSP的事件处理 65

4.5.1概述 65

4.5.2系统中断过程 67

4.5.3事件控制寄存器 69

4.5.4事件处理寄存器 70

4.6 Blackfin DSP的DMA传输 71

4.6.1概述 71

4.6.2基于描述符的DMA传输 71

4.6.3基于寄存器的DMA传输 72

4.6.4存储器DMA（MDMA） 73

4.7 Blackfin DSP的典型片内外设 73

4.7.1串行外设接口（SPI） 74

4.7.2同步串行接口（SPORT） 74

4.7.3异步串行接口（UART） 75

4.7.4并行外部接口（PPI） 76

4.7.5通用可编程I/O引脚PF 77

4.7.6实时时钟（RTC） 77

4.7.7定时器 78

4.8 Blackfin DSP的时钟 78

4.9 Blackfin DSP的电源管理 80

4.9.1动态电源管理控制器 80

4.9.2运行方式 80

4.9.3外设时钟 81

4.9.4动态电源电压控制 82

4.10 Blackfin DSP的内核模式 82

4.10.1概述 82

4.10.2用户模式 83

4.10.3监控模式 83

4.10.4仿真模式 83

4.10.5空闲状态 84

4.10.6复位状态 84

4.11 Blackfin DSP的安全特性 84

4.12 Blackfin DSP的引导模式 85

习题与思考题 86

第5章Blackfin DSP的指令系统 87

5.1引言 87

5.2数据寻址方式 87

5.3 Blackfin DSP的指令约定 88

5.4 Blackfin DSP指令集 92

5.4.1程序流程控制指令 92

5.4.2加载／存储（LOAD/STORE）指令 95

5.4.3数据转移指令 102

5.4.4栈控制指令 104

5.4.5控制编码（CC）位管理指令 107

5.4.6逻辑运算指令 110

5.4.7位操作指令 112

5.4.8移位／循环指令 115

5.4.9算术运算指令 119

5.4.10外部事件操作（External Event Management）指令 129

5.4.11缓存（Cache）控制指令 133

5.4.12视频像素操作指令 134

5.4.13向量操作指令 139

5.4.14并行指令 144

习题与思考题 147

第6章Blackfin DSP集成开发调试环境VisualDSP＋＋ 148

6.1引言 148

6.2 VisualDSP＋＋软件的安装 148

6.3建立仿真环境 150

6.4 C/C＋＋编译器 153

6.4.1 C/C＋＋编译器简介 153

6.4.2数据类型 153

6.4.3在VisualDSP＋＋中配置编译器 154

6.5汇编器 154

6.5.1汇编程序结构和语法 154

6.5.2预处理器 155

6.6链接器 156

6.6.1链接过程概述 156

6.6.2链接文件 156

6.6.3在VisualDSP＋＋中配置链接器 157

6.7加载器 158

6.8调试实例与调试工具使用 158

6.8.1打开一个工程 159

6.8.2编译链接工程文件 160

6.8.3加载可执行文件 161

6.8.4调试（Debug）工程 161

6.8.5设置断点（Breakpoint） 162

6.8.6 VisualDSP＋＋调试工具的使用 163

习题与思考题 169

第7章 语音信号的时域分析及Blackfin DSP实现 170

7.1引言 170

7.2语音短时分析技术 170

7.3语音时域参数提取 172

7.3.1短时能量和平均幅度 172

7.3.2短时平均过零率 175

7.3.3短时自相关分析 177

7.4语音时域参数的Blackfin DSP实现 183

7.4.1短时平均过零率的Blackfin DSP实现 183

7.4.2短时能量的Blackfin DSP实现 183

7.4.3短时自相关分析的Blackfin DSP实现 184

习题与思考题 186

第8章 语音信号的变换域分析及Blackfin DSP实现 187

8.1引言 187

8.2 FFT算法的基本原理 187

8.2.1 DFT的基本原理 187

8.2.2 FFT算法的导出 188

8.3语音信号的频域分析 193

8.3.1短时傅里叶变换 193

8.3.2短时傅里叶反变换 199

8.3.3语谱图 202

8.3.4频域分析应用——频域基音检测 203

8.4 FFT算法的VisualDSP＋＋编程实现 206

习题与思考题 208

第9章 语音信号的线性预测分析及Blackfin DSP实现 209

9.1引言 209

9.2 LP分析的基本原理 209

9.3 LP正则方程的自相关解法和自协方差解法 212

9.3.1自相关解法 212

9.3.2自协方差解法 213

9.4自相关方程的杜宾递推算法 214

9.5模型增益G的确定 218

9.6 LP分析的Blackfin DSP实现 221

习题与思考题 230

第10章 语音处理系统的Blackfin DSP实现 231

10.1引言 231

10.2语音处理系统的硬件设计 231

10.2.1 DSP硬件系统设计的一般步骤 231

10.2.2语音处理系统的原理图 232

10.2.3 DSP基本硬件设计 237

10.2.4 DSP PCB布板基础 247

10.3语音处理系统的软件设计 248

10.3.1系统初始化 248

10.3.2中断服务程序编写 251

10.3.3主处理程序编写 252

10.3.4存储单元分配 254

10.4独立系统形成 256

习题与思考题 257

参考文献 258