發(fā)布時(shí)間：2020-04-25 22:32

【摘要】： 盲源分離(Blind Source Sepration，BSS)起源于著名的雞尾酒會(huì)(Cocktail-Party)問(wèn)題，是指在未知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、源信號(hào)的混合系數(shù)及其概率分布的情況下，從混合信號(hào)中分離出獨(dú)立的源信號(hào)的過(guò)程。獨(dú)立分量分析(Independent Component Analysis，ICA)作為一種有效的盲源分離方法，是近二十年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的，它是一種統(tǒng)計(jì)方法，其目的是從由傳感器收集到的混合信號(hào)中分離出相互獨(dú)立的源信號(hào)，使得這些分離出來(lái)的信號(hào)之間盡可能地相互獨(dú)立。ICA在語(yǔ)音處理、移動(dòng)通信、圖像處理和生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，目前已成為盲信號(hào)處理、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，，已經(jīng)出現(xiàn)了各種日益成熟的算法。數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，DSP)作為一種微處理器，具有非常適合于數(shù)字信號(hào)處理，特別是實(shí)時(shí)處理的一些獨(dú)特結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，具有極高運(yùn)行速度和靈活的可編程特性，DSP的出現(xiàn)和發(fā)展為這些盲分離算法從實(shí)驗(yàn)室仿真走向?qū)嶋H應(yīng)用提供了一個(gè)理想的硬件平臺(tái)。因此，盲信號(hào)分離算法的硬件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，是一個(gè)值得研究的有價(jià)值的課題。本文的主要工作如下： (1)在介紹盲源分離和獨(dú)立分量分析基本理論的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了FastICA算法，并用兩路語(yǔ)音信號(hào)來(lái)對(duì)該算法的分離效果進(jìn)行了Matlab仿真，仿真結(jié)果表明該算法在滿(mǎn)足一定條件下對(duì)語(yǔ)音信號(hào)盲分離具有可行性。 (2)研究了DSP的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)時(shí)語(yǔ)音盲信號(hào)處理的硬件平臺(tái)。該方案是以TI公司的TMS320C5402DSP為核心的一個(gè)語(yǔ)音處理硬件平臺(tái)，對(duì)電源時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊、語(yǔ)音數(shù)據(jù)采集和傳輸模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究，對(duì)于系統(tǒng)的Boot模式也進(jìn)行了闡述。 (3)研究了TI的DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS和TI所倡導(dǎo)的eXpressDSP軟件架構(gòu)，在對(duì)TI的嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核DSP／BIOS中的線(xiàn)程及其調(diào)度、數(shù)據(jù)通信等關(guān)鍵技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于DSP／BIOS的嵌入式實(shí)時(shí)語(yǔ)音盲信號(hào)分離系統(tǒng)軟件平臺(tái)，在該平臺(tái)的基礎(chǔ)上，具體的語(yǔ)音盲分離算法只需作為一個(gè)線(xiàn)程插入即可。利用DSP的信號(hào)處理庫(kù)，用C語(yǔ)言編寫(xiě)了FastICA算法程序，在CCS上對(duì)算法進(jìn)行了仿真，取得預(yù)期的效果。
【圖文】：

第三章盲信號(hào)分離硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3一 1TMS320C54x系列芯片的硬件結(jié)構(gòu)圖3.2實(shí)時(shí)語(yǔ)音盲信號(hào)分離系統(tǒng)的總體構(gòu)成和功能描述本系統(tǒng)的組成原理框圖如圖3一2所示，由麥克風(fēng)采集到的兩路混合語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)前端信號(hào)調(diào)理后進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換，TLC32OADSOC將模擬信號(hào)保持、采樣、量化后，由DSP的多通道緩沖串口McBSP配合DMA將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻SP的內(nèi)部，按照一定的盲分離算法處理后，經(jīng)過(guò)McBSP和DMA，將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行DA，再經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后由揚(yáng)聲器輸出。由于FLASH具有掉電保護(hù)作用

第三章盲信號(hào)分離硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖3一 1TMS320C54x系列芯片的硬件結(jié)構(gòu)圖3.2實(shí)時(shí)語(yǔ)音盲信號(hào)分離系統(tǒng)的總體構(gòu)成和功能描述本系統(tǒng)的組成原理框圖如圖3一2所示，由麥克風(fēng)采集到的兩路混合語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)前端信號(hào)調(diào)理后進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換，TLC32OADSOC將模擬信號(hào)保持、采樣、量化后，由DSP的多通道緩沖串口McBSP配合DMA將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻SP的內(nèi)部，按照一定的盲分離算法處理后，經(jīng)過(guò)McBSP和DMA，將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行DA，再經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后由揚(yáng)聲器輸出。由于FLASH具有掉電保護(hù)作用
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TN911.2;TP368.11

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 雍靜;雷冬梅;曾禮強(qiáng);徐欣;;基于FastICA算法的電路故障診斷方法[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào);2013年02期

2 胡文韜;李志晨;;基于FastICA算法的大氣監(jiān)測(cè)電子鼻設(shè)備的研究探討[J];能源環(huán)境保護(hù);2010年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 章林鋒;張眾;張旭東;;基于DSP處理器的雷達(dá)信號(hào)盲分離算法研究[A];全國(guó)第二屆信號(hào)處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議專(zhuān)刊[C];2008年

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1 雷冬梅;非侵入式電路故障診斷及家用電器用電狀況在線(xiàn)監(jiān)測(cè)算法研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 劉朝晨;卷積混疊語(yǔ)音信號(hào)盲分離方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)[D];山東大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2640760