基于DSP技术的语音信号加密处理系统的实现――接口设计.pdf

2005届优秀毕业论文[设计]集(第五册理学院)CollectionGraduationTheses(Projects)ofSZU2005(VOLUMEVSchoolofScience)基于DSP技术的语音信号加密处理系统的实现――接口设计(理学院应用物理系应用物理学黄永亮)(学号:2001145016)内容提要:本论文主要讨论基于TI公司生产的TMS320VC5402与TLC320AD50C芯片,实现语音信号处理(加密)的系统。包括电路板的硬件设计、PCB板设计、程序的设计和加密算法的实现及许多相关的问题,主要就接口问题给出了详细的说明。关键词:语音采集,语音加密,TMS320VC5402,TLC320AD50C,A/D,D/A,PCB,DSP教师点评:该同学主要从事接口设计,涉及到硬件、程序的设计,要自****和掌握DSP汇编语言和编程、DSP的架构、S开发环境、DSP的仿真器的使用、A/D、D/A等等,通过努力,达到设计要求,成绩突出,为今后的相关工作打下了基础。(点评教师:张怀宇,讲师)第一章:序数字信号处理器(DigitalSignalProcessing简称DSP),是一种专为快速数字信号处理而设计的,解决实时处理要求的单片可编程微处理芯片。随着现代科技突飞猛进的发展,数字信号的处理技术已经在通讯等各个领域得到了广泛的应用,在国防安全、战争通信中,电话语音的保密性显得尤为重要。DSP在实时的语音采集、压缩中有卓越的处理能力。电话模拟信号经过模数转换,在对采样数据进行复杂的随机加密算法处理,最后经过数模转换后实时输出。从转换精度、转换时间、价格、功耗、封装和质量标准等方面的对比和考虑,本设计采用一种片内集成了ADC通道和DAC通道的模拟接口电路TLC320AD50C(以下简称AD50)与TMS320VC5402缓冲串口的接口的实现方法,然后,基于这种接口电路的硬件设计,并给出了详细的软件编程部分的说明。此次的毕业设计是三人分工合作完成的,一共分为三个部分:第一部分为硬件设计及PCB、第二部分为加密算法的研究、第三部分为ADC/DAC程序设计及如何实现三部分衔接。我主要负责的是第三部分的工作,本篇论文结合整个系统,主要就第三部分作详细说明。为什么要采用数字信号处理?,当需要改变一个模拟系统的应用时,你可能不得不修改硬件设计,或调整硬件参数。而在数字处理系统,你可以通过改变数字信号处理软件来修改设置,以适应不同的需要。,系统精度受到元器件影响,同一批产品可能有不同的性能。而在数字处理系统中,精度仅与A/D的位数和计算机字长、算法有关,它们是在设计系统是就已经决定了的。、湿度、噪声、电磁场等的干扰和影响,而数字系统得可靠性和可重复性好。:基于DSP技术的语音信号加密处理系统的实现――接口设计模拟系统尽管已有一些模拟集成电路,但品种较少、集成度不高、价格较高。而数字系统中的DSP体积小、功能强、功耗小、一致性好、使用方便、性能/价格比高。,升级意味着新型号的系统的研制。而数字系统中一套系统对应多种功能,只能装上不同的软件即可。:有些应用只有数字系统才能实现例如:信息无失真压缩(PRESSION)、V型虑波器(NOTCHFILTER)、线性相位虑波器(LIENEARPHASEFILTER)等等。DSP选择的参考因素:。运算速度是DSP芯片的一个最重要的性能指标,也是选择DSP芯片时所需要考虑的一个主要因素。DSP芯片的运算速度可以用以下几种性能指标来衡量:(1)指令周期:即执行一条指令所需的时间,通常以ns(纳秒)为单位。(2)MAC时间:即一次乘法加上一次加法的时间。大部分DSP芯片可在一个指令周期内完成一次乘法和加法操作。(3)FFT执行时间:即运行一个N点FFT程序所需的时间。由于FFT运算涉及的运算在数字信号处理中很有代表性,因此FFT运算时间常作为衡量DSP芯片运算能力的一个指标;(4)MIPS:即每秒执行百万条指令。(5)MOPS:即每秒执行百万次操作。(6)MFLOPS:即每秒执行百万次浮点操作。(7)BOPS:即每秒执行十亿次操作。。DSP芯片的价格也是选择DSP芯片所需考虑的一个重要因素。如果采用价格昂贵的DSP芯片,即使性能再高,其应用范围肯定会受到一定的限制。。不同的DSP芯片所提供的硬件资源是不相同的,如片内RAM、ROM的数量,外部可扩展的程序和数据空间,总线接口,I/O接口等。。一般的定点DSP芯片的字长为16位,如TMS320系列。