人們?cè)谡Z音通信過程中,往往會(huì)受到各種噪聲的干擾,例如,車輛船舶運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲,機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的工業(yè)噪聲等。這些噪聲會(huì)使通信質(zhì)量急劇下降。為了抑制噪聲的干擾,提高通信質(zhì)量,對(duì)音頻降噪技術(shù)進(jìn)行研究是很有必要的。音頻降噪技術(shù)在移動(dòng)端的應(yīng)用十分廣泛,例如,華為的C8800、三星的i9100等都采用了音頻降噪技術(shù)。這些技術(shù)大都是在串行運(yùn)算的ARM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的,降噪算法的實(shí)現(xiàn)需要占用CPU大量的時(shí)間片,且只能處理采樣率較低的數(shù)據(jù)流。也有一些專用降噪芯片可實(shí)現(xiàn)音頻降噪,但使用專用的降噪芯片會(huì)使開發(fā)成本增高、PCB面積增大。針對(duì)上述問題,本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng)。本文首先對(duì)自適應(yīng)降噪中的LMS算法做了重點(diǎn)研究。其次設(shè)計(jì)了以LMS算法為核心,以FPGA為平臺(tái)的自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng)。最后對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試,指出了下一步需要改善的地方。主要完成的工作如下：(1)對(duì)LMS算法在音頻降噪中的應(yīng)用做了研究,并通過MATLAB平臺(tái)上的仿真對(duì)算法的降噪性能進(jìn)行了測(cè)試。(2)以DE2和EZ-USB為硬件平臺(tái)構(gòu)建了自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng),并對(duì)USB微控制器和音頻芯片進(jìn)行了外圍電路設(shè)計(jì)。(3)在FP...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 降噪技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 論文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 自適應(yīng)降噪原理及仿真
    2.1 自適應(yīng)濾波器簡介
    2.2 LMS自適應(yīng)濾波算法
        2.2.1 LMS算法簡介
        2.2.2 LMS算法的收斂速度和穩(wěn)態(tài)誤差
    2.3 自適應(yīng)降噪原理
    2.4 自適應(yīng)降噪系統(tǒng)的MATLAB仿真
        2.4.1 LMS算法的仿真與研究
        2.4.2 音頻信號(hào)的自適應(yīng)降噪仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng)的硬件平臺(tái)
    3.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
    3.2 主要硬件介紹
        3.2.1 DE2開發(fā)板
        3.2.2 EP2C35 FPGA
        3.2.3 音頻芯片WM8731
        3.2.4 緩存芯片SRAM
        3.2.5 USB微控制器
    3.3 本章小結(jié)
第4章 自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    4.1 自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
        4.1.1 系統(tǒng)的功能描述
        4.1.2 系統(tǒng)的總體框架
    4.2 雙通道數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)
        4.2.1 芯片配置模塊的設(shè)計(jì)
        4.2.2 數(shù)據(jù)接收模塊的設(shè)計(jì)
        4.2.3 數(shù)據(jù)同步發(fā)送模塊的設(shè)計(jì)
    4.3 自適應(yīng)降噪模塊的設(shè)計(jì)
        4.3.1 數(shù)據(jù)的表示方法
        4.3.2 乘法器的設(shè)計(jì)
        4.3.3 FIR濾波器的設(shè)計(jì)
        4.3.4 自適應(yīng)降噪模塊的總體設(shè)計(jì)
    4.4 數(shù)據(jù)緩存及回放模塊的設(shè)計(jì)
    4.5 USB2.0音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        4.5.1 USB數(shù)據(jù)傳輸接口的設(shè)計(jì)
        4.5.2 USB固件的設(shè)計(jì)
        4.5.3 上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 自適應(yīng)音頻降噪系統(tǒng)的性能測(cè)試
    5.1 系統(tǒng)的Modelsim仿真測(cè)試
    5.2 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)降噪測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：4051424