【正文】 法程序的實(shí)現(xiàn)方法在實(shí)際的LPC系數(shù)求解算法中，包含了許多的預(yù)處理，如預(yù)加重處理，加窗處理等。本節(jié)的主要內(nèi)容是利用Levison_Durbin迭代算法編程實(shí)現(xiàn)LPC系數(shù)的求解。LPC系數(shù)求解算法可以分為兩大部分：初始化部分和循環(huán)部分。初始化部分主要是對(duì)m=0,1時(shí)賦給初值，便于循環(huán)計(jì)算。循環(huán)部分又可以分為三個(gè)具體步驟：(1)計(jì)算反射系數(shù)(2)計(jì)算功率誤差(3)計(jì)算其余各階系數(shù) 為便于算法編程實(shí)現(xiàn)，將（）式變形為矩陣相乘形式，即：寫成 在編程過(guò)程中分別使用指針ARX1和ARX2指向存儲(chǔ)自相關(guān)序列的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，和保存計(jì)算結(jié)果的LPC序列的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。ARX1指向首地址，ARX2指向的末地址。在執(zhí)行計(jì)算一次反射系數(shù)時(shí)，每執(zhí)行循環(huán)一次，ARX1自動(dòng)加1，指針指向下一自相關(guān)值。而ARX2則自動(dòng)減一，指向上一LPC系數(shù)單元，循環(huán)累加m次后得到反射系數(shù)。在計(jì)算其余各階LPC系數(shù)時(shí)，一般采用在原地址更新LPC系數(shù)的方法，但觀察公式（710）可以發(fā)現(xiàn)，第m次計(jì)算中要交叉引用前一次，即m1循環(huán)生成的LPC序列，但同址運(yùn)算已覆蓋了前一次LPC序列的某些值。為解決這一問(wèn)題，在編程中建立一個(gè)LPC系數(shù)序列的副本，保存第 m1次循環(huán)生成的LPC序列，使用ARX3指向它。計(jì)算誤差功率時(shí)，采用專門的存儲(chǔ)單元來(lái)存儲(chǔ)誤差功率，以便編程中的指令引用計(jì)算，考慮因?yàn)橛?jì)算精度的問(wèn)題常常導(dǎo)致實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，誤差功率在未達(dá)到指定階數(shù)時(shí)，突然變大，而不是遞減的，這表明迭代發(fā)散，應(yīng)停止繼續(xù)迭代計(jì)算。造成迭代發(fā)散的直接原因是計(jì)算精度不夠。 是計(jì)算LPC系數(shù)的存儲(chǔ)器分配和指針跳轉(zhuǎn)示意圖。 存儲(chǔ)器分配和指針跳轉(zhuǎn)示意圖 TMS320VC5402芯片屬于定點(diǎn)類DSP芯片，定點(diǎn)軟件編程中最大的難點(diǎn)是計(jì)算中的精度問(wèn)題。在LPC系數(shù)計(jì)算的編程調(diào)試中，這一點(diǎn)體會(huì)最深。例如在算法編程遇到的除法問(wèn)題，公式迭代要求除以預(yù)測(cè)誤差值，但DSP指令集本身并沒(méi)有除法指令，雖然可以通過(guò)減法代替除法操作，但這樣效率太低，在本算法程序中需要采用R(0)對(duì)自相關(guān)序列進(jìn)行歸一化，本算法編程中沒(méi)有采用這種方法，而是將迭代算法都乘以R(O)，這樣就可以避免多一次除法操作帶來(lái)的精度損失。另外一點(diǎn)，編程時(shí)作了一個(gè)快速除法模塊，專門完成除數(shù)是R(O)的除法運(yùn)算。它的原理是先用一個(gè)2的N次整數(shù)除以R(0)得到商值，然后再用商值和被除數(shù)相乘，然后再移位得到計(jì)算結(jié)果。例如計(jì)算: 因?yàn)槌龜?shù)是2的指數(shù)時(shí)，在DSP中的實(shí)現(xiàn)就是簡(jiǎn)單的左移2的指數(shù)位即可，而且乘法又很容易實(shí)現(xiàn)。完成預(yù)測(cè)系數(shù)求解的功能子程序是Lpc. asm。 基音檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)基音檢測(cè)算法編程的原理采用L. R. Rabiner提出的算法來(lái)估計(jì)基音周期t2l a系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采樣速率是IOKHz/S,輸入序列幀長(zhǎng)為256樣點(diǎn)/幀。900Hz低通數(shù)字濾波，直接調(diào)用子功能模塊filter. asm完成。在編程中分配了兩個(gè)存儲(chǔ)區(qū)分別保存量化 基音檢測(cè)流程圖電平以后的序列和在計(jì)算自相關(guān)系數(shù)時(shí)，沒(méi)有保存自相關(guān)序列，這樣處理是因?yàn)橛?jì)算中只需要自相關(guān)序列中的最大值和最大值的位置信息，而是通過(guò)不斷更新最大值和最大值的位置信息，最后得到全序列的最大值和它的位置。 快速傅立葉變換的算法實(shí)現(xiàn)FFT算法是應(yīng)用最廣的、成熟的數(shù)字處理算法，現(xiàn)在有標(biāo)準(zhǔn)的算法。FFT算法的執(zhí)行效率常用來(lái)衡量一個(gè)DSP芯片的性能指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)的FFT算法是針對(duì)輸入序列是復(fù)數(shù)的，可以利用它的對(duì)稱性質(zhì)，可以更高效地計(jì)算實(shí)序列的FFT.TMS320VC5402在實(shí)現(xiàn)FFT算法上的資源特點(diǎn)是設(shè)計(jì)有專為FFT算法實(shí)現(xiàn)提供的位反轉(zhuǎn)尋址方式。為節(jié)省存儲(chǔ)空間，一般采用同址運(yùn)算的方式，即將運(yùn)算的中間結(jié)果存儲(chǔ)在原數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間上。 算法運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)器分配圖TMS320VC5402上實(shí)現(xiàn)實(shí)序列FFT的主要步驟可以分為四部分1) 2N點(diǎn)實(shí)序列組合成N點(diǎn)復(fù)序列，并作位反轉(zhuǎn):將輸入序列按順序組合成復(fù)序列即： () 再按位反轉(zhuǎn)原則，地址的MSB定義為右定義，反轉(zhuǎn)生成序列 如。2） N點(diǎn)的復(fù)數(shù)FFT:FFT算法中，要對(duì)余弦和正弦兩張系數(shù)表進(jìn)行引用。系數(shù)表包含了0－180度的正余弦數(shù)值，可以將FFT程序的系數(shù)表做成可變長(zhǎng)度輸入的形式，而采用相對(duì)應(yīng)不同的系數(shù)索引粒度。本程序針對(duì)256點(diǎn)的FFT而編寫，每張系數(shù)表有128個(gè)值，采用循環(huán)尋址來(lái)對(duì)表進(jìn)行索引，計(jì)算完成后，計(jì)算結(jié)果保留在數(shù)據(jù)處理緩沖區(qū)的上半部分。處理結(jié)果表示位: ()3）分離結(jié)果中的奇部和偶部 將上步中生成的D(K)序列按照實(shí)部，虛部，奇，偶分成4個(gè)序列，即偶實(shí)序列RP(k)，奇實(shí)序列RM（k）,偶虛序列IP(k),奇虛序列IM（k），其中k=0,1…N/2。具體的分離規(guī)則是： () 計(jì)算結(jié)束后，RP，IP序列存在于計(jì)算緩沖區(qū)的上部，RM,IM序列存于下部。4）生成輸出結(jié)果 這一步將產(chǎn)生2N點(diǎn)復(fù)數(shù)序列輸出，對(duì)應(yīng)初始數(shù)據(jù)2N點(diǎn)的變換值，具體的變換公式為： ()則計(jì)算a（k）的對(duì)應(yīng)變換為： ()以上四步操作都在程序中作為相應(yīng)子函數(shù)處理，數(shù)據(jù)輸入地址和最終的計(jì)算結(jié)果均為固定的地址。 系統(tǒng)調(diào)試 本系統(tǒng)的調(diào)試要用麥克風(fēng)和耳機(jī)，其調(diào)試過(guò)程如下：（1）檢查DSP試驗(yàn)箱電源是否連接好，若已連接好，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱電源；（2）運(yùn)行CCS5000，調(diào)入系統(tǒng)程序；（3）編譯程序無(wú)誤后，將麥克風(fēng)和耳機(jī)分別連接到輸入口和輸出口；（4）運(yùn)行程序，對(duì)著麥克風(fēng)講話看是否能聽(tīng)到聲音或把其他聲音信號(hào)接入驗(yàn)證是否可以聽(tīng)見(jiàn)此聲音信號(hào)；（5）若能夠聽(tīng)到我們引入的聲音信號(hào)則系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果正確，否則重新檢查調(diào)試。致 謝經(jīng)過(guò)很多天的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在整個(gè)過(guò)程中，遇到了很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師的講解和和同學(xué)的幫助，解決了所有難點(diǎn)，順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在此特別感謝黃海波老師對(duì)我的細(xì)心幫助，是他在我遇到疑難問(wèn)題時(shí)的細(xì)心講解，讓我明白了設(shè)計(jì)的基本原理；在毫無(wú)頭緒時(shí)教我采用循序漸進(jìn)的方法，讓我有了設(shè)計(jì)思路；在出錯(cuò)時(shí)對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，使我少走了不少?gòu)澛贰Ａ硗馓貏e感謝蔣老師 、黃老師 、湛老師 、裴老師以及所有指引我教導(dǎo)我的人。如果沒(méi)有你們，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)可能無(wú)法如期完成。你們對(duì)我的幫助，我一定銘記于心。參考文獻(xiàn)[1] 趙紅怡 DSP技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 電子工業(yè)出版社 [2] 鄭紅 吳冠 TMS320C54xDSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京航空航天大學(xué)出版社 [3] 胡劍凌 徐盛 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì) 上海交通大學(xué)出版社 2003[4] 尹勇 歐光軍 DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS開(kāi)發(fā)指南 北京航空航天大學(xué)出版社 [5] 汪春梅 孫洪波 TMS320C5000系列DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)例 電子工業(yè)出版社 2003[6] 周霖 DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 國(guó)防工業(yè)出版社 2003[7] 周霖 李楓 潘娜 DSP算法設(shè)計(jì)與系統(tǒng)方案 國(guó)防工業(yè)出版社 [8] 電子網(wǎng)站：. 21ic . 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