基于SOPC的語音記錄與回放系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、目前，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各行各業(yè)越來越重視對語音的記錄工作，如客戶服務(wù)領(lǐng)域、金融證券機構(gòu)、公安部門、咨詢服務(wù)業(yè)等，都需要性能出色、攜帶方便且物美價廉的語音記錄與回放設(shè)備。 目前使用的大容量語音記錄與回放設(shè)備是基于PC機或DSP（數(shù)字信號處理）芯片的，使用PC機的系統(tǒng)體積大，成本高；而使用DSP芯片所開發(fā)的系統(tǒng)其硬件不易升級，對不斷變化的要求無法隨需應(yīng)變，這就是目前語音記錄設(shè)備面臨的困境。 基于SOPC（可編程片上系

2、統(tǒng)）技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)研究已成為國內(nèi)外的研究熱點，利用FPGA（可編程現(xiàn)場門陣列）的可編程特性，聯(lián)合最新的SOPC技術(shù)，可以使得基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)易于改進和升級，從而可以滿足不斷變化的設(shè)計要求。因此，利用FPGA研制性能可靠、體積小、成本低、易升級的語音記錄與回放系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實意義。 本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于SOPC的語音記錄與回放系統(tǒng)，在確定總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，選用Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片作為

3、嵌入式設(shè)備開發(fā)的基礎(chǔ)，語音編碼標準采用ITU（國際電信聯(lián)盟）的G.729A標準。硬件上，完成了外圍硬件電路設(shè)計，采用VHDL語言在FPGA芯片上設(shè)計實現(xiàn)了FPGA對外圍硬件電路的控制，并且在FPGA芯片上建立了Nios II嵌入式軟核處理器，從而形成了基于Nios II軟核處理器的G.729A語音壓縮與解壓縮的硬件平臺。軟件上，在ITU所提供的G.729A的C語言源代碼基礎(chǔ)上進行算法優(yōu)化、匯編優(yōu)化，以及結(jié)合Nios II軟核技術(shù)的優(yōu)化，

4、從而在Nios II軟核上實現(xiàn)了G.729A壓縮解壓縮算法。這是一個軟硬件協(xié)同設(shè)計的過程，同時進行了系統(tǒng)各部分的調(diào)試和實驗。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)各部分均可良好運行，系統(tǒng)整體調(diào)試結(jié)果表明此系統(tǒng)可實現(xiàn)對電話或現(xiàn)場語音信號的記錄與回放，驗證了將SOPC技術(shù)應(yīng)用于語音記錄設(shè)備的可行性，體現(xiàn)了基于SOPC的語音記錄與回放系統(tǒng)的優(yōu)越性。 將基于FPGA的SOPC技術(shù)用于語音記錄設(shè)備，并結(jié)合Nios II軟核技術(shù)特點對G.729A語音算法進行優(yōu)