基于数字信号处理器的语音无线混沌通信——系统设计与硬件实现

提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的语音无线混沌数字通信系统设计与硬件实现的新方案.根据Runge-Kutta算法和变量比例扩张变换,以多涡卷广义Jerk系统为例,对其连续混沌系统作离散化处理,产生作为语音数据加密与解密的混沌数字序列.在芯片型号TMS320VC5509APGE的DSP技术平台上,利用无线发送器和无线接收器nRF2401,实现了语音无线混沌数字通信.给出了技术设计与硬件实现结果,证实了该方案的可行性.     

数字化语音存储及回放系统的设计

以单片机为核心,通过AGC电路收集语音模拟信号,转换为数字信号后存入单片机当中,再通过单片机程序实现对信号的回放。数字化语音存储及回放系统实现了对语音录音与放音的数字化控制,增加语音的存储量,对采集的语音采用了非失真压缩算法,压缩后再进行存储处理,确保了语音回放的可靠质量。     

热释电红外探测器在安全防护系统中的应用研究

利用人体发出的红外线,通过热释电红外传感器的接收和放大,形成具有一定电压幅度的控制信号,用这一控制信号去触发语音录放电路工作,就可制成具有自动控制功能的热释电红外探测语音录放系统。电路采用最新热释电红外探测模块与语音录放模块设计,当有人出现在热释电红外探测模块的探测范围时,热释电红外传感器首先将接收到的红外辐射能转换成电能信号,再经内部电路放大、比较处理后输出控制信号,触发语音录放模块工作,播放事先录制好的语音内容,提醒人们注意。该系统电路简洁、成本低、抗干扰能力强、耐低温、免调试、工作稳定和使用方便。适宜于安装在变电所、高压开关柜和电力变压器等危及人身安全的处所使用。     

具有混音功能的新型语音卡设计与实现

为满足某控制系统实时记录语音和播放录音的实际需求,基于语音压缩编码技术,以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,设计实现了16个通道采集语音信号,进行ADPCM编码,将语音文件以WAVE格式存储,集监听、播放指定语音通道及任意时间段录音于一体的紧凑型PCI(CPCI)板卡。该板卡区别于传统语音卡的创新点在于运用语音叠加技术使板卡具有混音功能,能够将不同通道语音混音、记录存储,同时具有压缩比可自由选择的功能。详细介绍了板卡的组成机构、工作原理、硬件设计和软件设计。最后进行实验测试,板卡语音存储、语音回放等各项功能正常,音质良好,验证了设计方案的可行性与实用性。     

语音编码技术及其硬件实现

压缩编码技术是无线语音通信的关键技术之一。介绍了语音编码技术的基本概念及分类,并选用AMBE多带激励压缩编码算法,通过单片机控制专用语音压缩DSP芯片,提出了一种适合低速无线语音、数据实时通信的系统解决方案,完成了硬件、软件设计,实现了低速率下的语音、数据的同步大气传输。测试结果显示,在语音编码速率为2．4kbps以下时,仍然可以得到音质较好的语音输出。     

基于线阵CCD的图像采集系统设计

介绍了一种快速提取边缘特征信息的图像采集系统设计方法。该方法以C8051f060单片机为控制核心, 结合外围环形硬件电路实现对线阵CCD图像传感器的驱动,采用简单的预处理电路将两路CCD输出信号转变为一路可利用的视频信号,再利用单片机的A/D转换模块对视频信号进行模数转换和串口通信将数字图像数据发送到上位机等待后续处理。该系统电路设计较简单,集成度高,成本低,避免了以往设计方法的不足,通过实验结果表明：该系统具有较好的抗干扰性和稳定性,产生的驱动信号符合CCD工作需求,可以快速、高效完成对含有边缘特征信号的采集并实现高精度测量。     

环形扬声器阵列的警报系统设计*

针对工厂车间中局部异常需警报及时提醒的情况,设计一款36通道的环形音频警报系统,实现局部警报声播放的效果,并验证所设计系统的可行性。为达到输入输出实时运算的目的,该基于环形扬声器阵列的警报系统以高性能数字信号处理为核心展开,通过多通道模拟数字转换器、数字模拟转换器及功率放大器等硬件电路,利用最小二乘法将警报信号传递到相应区域。在全消声室环境下,该系统通过PC机产生单频信号,实现了音频的指向性,验证了所设计系统的可行性。     

基于线阵CCD的运动板材边缘检测方法

研究了一种利用线阵CCD的图像快速采集功能对运动板材边缘进行检测的方法。该方案用平行光投射系统来照明,采用一片AVR单片机驱动CCD工作并对测量结果进行处理,有效地简化了硬件结构。介绍了一种CCD输出信号的处理电路及其二值化原理,并给出了系统硬件、软件设计方案。实验证明:该方案的测量精度可达到0.03mm,响应时间少于2ms。     

基于FPGA和单片机的多路信号光纤传输系统设计

基于FPGA和单片机技术,设计了多路信号光纤传输系统,利用单片机实现了模拟数据的高精度采集和通信信号的双向传输,利用FPGA实现了多路复杂信号的处理与传输。实验证明：该系统不仅能传输多路模拟与数字信号,以及低速数字信号与高速脉冲信号,还能实现双向CAN通信。与现有光纤传输系统相比,多路信号光纤传输系统不仅实现了多路复杂信号的采集,而且使用一根光纤实现了大容量多数据的双向传输,一方面减小了产品体积,另一方面降低了产品成本。     

热释电红外传感器在无线遥控报警系统中的应用

热释电红外探测无线遥控报警系统由热释电红外探测模块、无线电收/发射模块、数字编/译码集成电路和语音录放模块组成。当人体进入监视区时,红外传感器首先将接收到的红外辐射能转换成电能信号,再经内部电路放大处理,输出控制信号启动发射系统工作,经编码脉冲调制后, 由发射模块向空间辐射无线电遥控编码信号;接收机收到信号后,便进行解调、放大、整形,从解码器输出编码脉冲,然后触发语音录放系统,播放事先录制好的警示语,提醒值班人员。该系统主要采用了RDP-18热释电红外探测模块,具有从信号接收至控制输出的全部功能。整体装置为模块化结构,具有频率稳定、工作可靠、免调试等特点,遥控距离1 000 m,可适用于多种场合的需要。     

用白光光学处理技术实现语音的频谱分析

本文提出了利用白光光学频谱分析系统获得语音信号彩色编码频谱的技术。借助于阴极射线示波器,首先将录制在磁带上的语音信号用密度调制的方法转变为照相底片的振幅透射率的变化,从而实现信号由时域到空域的转变。然后在白光光学频谱分析系统中,利用放置在傅里叶频谱面上的取样狭缝得到按频率假彩色编码的频谱图。文中用部分相干理论对白光光学频谱分析系统作了初步的讨论,并给出了若干中文语音信号的频率假彩色编码谱图。     

一种基于奇异谱的语音激活检测方法

为了提高语音激活检测在低信噪比环境中的检测性能,提出了一种基于奇异谱的语音激活检测方法。首先用多窗口方法计算每一帧语音信号的相关矩阵;然后对相关矩阵进行奇异值分解;利用奇异值可以反映有用信号和噪声分布情况的特性,将每一帧语音信号经过加权处理后的最大奇异值与自适应阈值进行比较进行语音激活检测。该方法原理简单,易于硬件实现,通过实验仿真表明,在低信噪比环境下,和基于对数能量方法相比,本文方法也能够很好的区分语音段和非语音段,有良好的检测性能。     

基于STM32的矿山钻机智能监测保护系统设计

为了监测矿山钻机运行状态,提高钻探工作的安全性和效率;利用STM32单片机与安卓嵌入式系统,开发了一种钻机运行状态实时监测与保护系统;该系统由软件与硬件两大部分组成,以单片机为核心的测量电路(下位机)实现对钻机功耗参数(电压、电流、功率)和钻机容易出现高温部位,电机温度的测量。单片机串口将测得的数据发送至Android App(上位机)中实时显示,并完成数据处理与数据存储等功能。最后,软件结合钻机电气参数与电机温度参数,使用PID控制算法,智能管理钻机运行;该系统已运行于某钻探设备公司的钻机测试系统中,实验结果表明,该系统具有良好的性能,可以实时监测钻机运行状态与自动调整钻机运行,确保钻机处于安全的运行状态。     

基于TMS320DM642的矿用数字化扩音电话系统设计

通过分析目前的矿用扩音电话系统的现状,为解决矿井下语音通信中高噪声强干扰问题,提出一种基于数字处理器TMS320DM642和嵌入式TCP/IP协议的矿用数字化扩音电话系统的设计方案;采用音频编解码芯片TLV320AIC23B实现语音处理以达到矿井下语音质量的要求,并利用物理层芯片Intel LXT971与TMS320DM642的无缝连接,实现基于嵌入式TCP/IP协议栈的数字语音传输;系统软件采用RF5框架开发,基于DSP/BIOS实现语音采集,语音处理,网络传输等任务;通过对各关键模块测试与分析,系统运行稳定可靠,实现矿用数字化扩音电话的高质量,远距离和稳定的语音通信。     

车载便携式智能桩考训练装置的设计与实现

针对目前部队大型车辆及地方B照以上大中型车辆桩考无人值守训练的实际需求,设计了一种基于接近式开关采集违规信号、单片机控制及语音告警组成的车载便携式智能桩考训练装置;阐述了系统硬件与软件的设计实现;给出了违规信号获取与编码、违规位置自动识别和语音告警等关键技术的具体解决方法;并对系统核心电路控制单元进行验证,输入编码20 H时,软件自动识别后输出6个告警控制脉冲,并判决为右侧违规,与编码设计完全拟合;由此表明该装置设计合理,满足部队训练需求,为部队执行多样化任务提供有力保障。     

高温物体比辐射率及温度测量系统

本文介绍了一种利用激光作为光源,利用遮蔽板作为标准噪声辐射源,并以８０３１ 单片机为核心实现测量静止及慢速运动的高温物体的比辐射率及温度系统。该系统主要由光学发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。文中还详细介绍了该系统的工作原理与基本结构,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法,分析了各量的测量精度对比辐射率及温度测量精度的影响     

基于IEEE-754标准和现场可编程门阵列技术的混沌产生器设计与实现

提出了基于IEEE-754标准的现场可编程门阵列(FPGA)通用混沌与超混沌信号产生器设计与硬件实现的一种新方法. 首先,根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,便于FPGA等一类数字信号处理器件的实现. 其次,基于IEEE-754标准和模块化设计理念,用硬件描述语言构建出浮点数的乘法运算、加法运算、符号函数运算、正负绝对值运算、初始值与迭代值选择等5个基本模块,并以此为基础,进一步在FPGA平台上产生包括网格状多涡卷蔡氏系统在内的多种不同类型的混沌与超混沌信号. 最后,通过对语音芯片的配置,利用 关键词： 网格状多涡卷混沌系统 IEEE-754标准 现场可编程门阵列 浮点数算法     

一种机器人智能语音识别算法研究

针对智能机器人在非特定人语音识别中识别率偏低的问题,提出了一种双门限的端点检测算法,精确地检测出了语音端点,对分形维数和Mel频率倒谱系数(MFCC)进行结合,同时基于隐马尔可夫(HMM)模型,提出了智能机器人命令识别系统;在实验室环境下,利用Cool Edit软件录制了5男5女的语音,采样率为8 kHz,精度为16位,内容为5个命令词,每个词均被采集6次,将每人的前3次发音作为模板语音,后3次发音作为测试语音,实验结果表明,系统识别率可以达到85%以上,MFCC与分形维数混合的语音特征参数的算法提高了系统识别率,优化了系统性能;该方法用于非特定人语音智能识别是可行的、有效的。     

基于CMOS图像传感器的微型无人机遥感系统设计

为了实现微小型无人机航空遥感,设计了一种基于CMOS图像传感器的微小型无人机的可见光遥感系统.系统采用CMOS图像传感器替代CCD,利用时序发生模块(Field-Prog Rammble Array,FPRA)实现了控制时序、数据缓存和硬件彩色插值,C8051F单片机作为主控核心,采用FLASH作为数据存储单元,设计了PAL制视频信号生成电路.介绍了所用CMOS图像传感器的特性,分析了Bayer颜色格式进行彩色插值恢复标准RGB颜色格式的硬件实现与软件算法.整个系统重量约20 g,功耗约2 W.在一款翼展800 mm的无人机上实现了遥感拍照,给出了处理后的拍照结果.     

基于STC89C52单片机测量管道长度

采用STC89C52单片机,利用声音在管道内形成驻波,通过测量驻波发生时的共振频率,进而求得管道长度.文中对单片机实现的系统硬件结构、软件设计作了具体的说明,并给出了几个测量实例.