پیاده سازی نرم افزار کد کننده صحبت با نرخ ۱۲٫۲kbps از کدکننده صحبت AMR برروی ریزپردازنده های TMS320C54xx – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:141
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

پیاده سازی نرم افزار کد کننده صحبت با نرخ ۱۲٫۲kbps از کدکننده صحبت AMR برروی ریزپردازنده های TMS320C54xx – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

۹ چکیده
۱۰ مقدمه
فصل اول : تولید و مدل سازی سیگنال صحبت ۱۲
۱-۱- مقدمه ۱۳
۱-۲- سیستم تولید صحبت در انسان ۱۳
۱-۳- خواص سیگنال صحبت ۱۵
۱-۴- مدل سیستم تولید صحبت ۲۱
فصل دوم : الگوریتم AMRص ۲۲
۲-۱- مقدمه ۲۳
۲-۲- مبانی کد کننده ۲۵
۲-۳- تشریح بلوک دیاگرام کدکننده ۲۷
۲-۳-۱- پیش پردازش ۲۷
۲-۳-۲- آنالیز و پیمانه کردن پیش بینی خطی ۲۸
۲-۳-۲-۱- پنجره کردن و محاسبه درون یابی ۲۹
۲-۳-۲-۲- الگریتم لوینسون – دوربین ۳۱
۲-۳-۲-۳- تبدیل LP به LSPص ۳۱
۳۴ LP به LSPتبدیل -۴-۲-۳-۲
۲-۳-۲-۵- پیمانه ای نمودن LSP ها ۳۵
۲-۳-۲-۶- درون یابی LSP ها ۳۷

۲-۳-۲-۷- بررسی تشدید در طیف LPSص ۳۷
۲-۳-۳- آنالیز حلقه باز گام ۳۸
۲-۳-۴- محاسبه پاسخ ضربه ۴۰
۲-۳-۵- محاسبه فیلتر هدف ۴۰
۲-۳-۶- کتاب کد وفقی ۴۱
۲-۳-۶-۱- جستجو در کتاب کد وفقی ۴۱
۲-۳-۶-۲- کنترل بهره کتاب کد وفقی ۴۴
۲-۳-۷- کتاب کد جبری ۴۵
۲-۳-۷-۱- ساختار کتاب کد جبری ۴۵
۲-۳-۷-۲- جستجو در کتاب کد جبری ۴۶
۲-۳-۸- پیمانه ای کردن بهره های کتاب کد وفقی و ثابت ۵۰
۲-۳-۸-۱- محدودیت کتاب کد وقفی در پیمانه شدن ۵۰
۲-۳-۸-۲- پیمانه کردن بهره های کتاب کد ۵۰
۲-۳-۸-۳- به هنگام سازی بافر بهره کتاب کد پیمانه شده قبلی ۵۲
۲-۳-۹- به هنگام نمودن حافظه ۵۲
۲-۴- مبانی کدگشا ۵۳
۲-۵- تشریح عملکرد کدگشا ۵۴
۲-۵-۱- کد گشایی و سنتز صحبت ۵۴
۲-۵-۲- پس پردازش ۵۷

۲-۵-۲-۱- پس پردازش وفقی ۵۷
۲-۵-۲-۲- فیلتر بالا گذر و مقیاس به بالا ۵۹
فصل سوم : اصول پیاده سازی الگوریتمها بصورت ممیز ثابت ۶۰
۳-۱- مقدمه ۶۱
۳-۲- نمایش اعداد به شکل ممیز ثابت ۶۱
۳-۳- عملیات حسابی ۶۳
۳-۳-۱- شیفت و گرد کردن ۶۳
۳-۳-۲- تقسیم ۶۴
۳-۴- نمونه روالهای اجرا کننده عملیات حسابی بصورت ممیز ثابت ۶۴
فصل چهارم : پیاده سازی کدکننده و کدگشا به زبان Cص۶۸
۵-۱- مقدمه ۶۹
۵-۲- شبیه سازی برنامه کد کننده ۶۹
۵-۳- شبیه سازی برنامه کدگشا ۸۹
فصل پنجم : پیاده سازی کدکننده و کدگشا برروی پردازنده های TMS320C54xxص ۹۵
۵-۱- مقدمه ۹۶
۵-۲- مروری بر پیاده سازی بلادرنگ ۹۶
۵-۳- پردازنده های DSPص ۹۷
۵-۳-۱- DSP های ممیز ثابت ۹۸
۵-۳-۲- مروری بر DSP های خانواده TMSص۳۲۰ ۹۸

۹۹ TMS320C54xx معرفی سری -۱-۲-۳-۵
۵-۴- توسعه برنامه بصورت بلادرنگ ۱۰۳
۵-۴-۱- بکار گیری ابزارهای توسعه نرم افزار ۱۰۴
۵-۴-۲- استفاده از نرم افزارهای تبدیل کننده CCSص ۱۰۴
۵-۴-۳- استفاده از بهینه ساز نرم افزار ۱۰۸
۵-۴-۴- شناسایی مشخصات متغیرها در سطح فایل ۱۱۰
۵-۴-۵- برنامه نویسی اسمبلی ۱۱۲
۵-۵- نتایج ۱۱۴
فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادها ۱۱۵
۶-۱- نتیجه گیری ۱۱۶
۶-۲- پیشنهادات ۱۱۶
منابع و ماخذ ۱۱۸

چکیده
در این پایان نامه ابتدا شیوه تولید صحبت در انسان و پارامترهای اصلی آن بررسی شده و سپس مدل  صحبت تحلیل و پارامترهای با اهمیت آن تعیین می شوند. در ادامه، الگوریتم AMR بررسی و با توجه  به اینکه پردازنده انتخاب شده از نوع ممیزثابت می باشد، خواص برنامه نویسی بصورت ممیز ثابت نیز  بررسی و چگونگی انجام عملیات ریاضی بصورت ممیزثابت تشریح گردید. برای پیاده سازی الگوریتم AMR با نرخ kbit/s2,12بصورت بلادرنگ برروی پردازنده های TMS3 0C54xx ، ابتدا نرم افزارهای کد  کننده۲ و کدگشا طبق الگوریتمkbit/s AMR 2,12و بطور جداگانه، با زبان برنامه سازی C و به شکل  ممیز ثابت شبیه سازی شده و عملکرد آنها تست می شود. در برنامه شبیه سازی، ورودی صحبت به شکل  یک فایل بصورت PCM با نرخ نمونه kHz8، طول نمونه bit 13و با نرخ بیت kbit/s 128 استفاده میشود  و حاصل یک فایل، شامل رشته بیت های کد است. از هر ms02 از سیگنال صحبت تعداد ۱۶۰ نمونه  برداشته می شود و یک کد ۲۴۴ بیتی تولید می شود. نرم افزار کدگشا با دریافت فایل شامل کدها، فایل PCM صحبت را مجددا تولید می نماید.  در مرحله بعد فایل های شبیه سازی کد کننده و کدگشا توسط TI Code Composer به زبان Assembly پردازنده های TMS320C54xx تبدیل شده و در محیط شبیه ساز اجرا می شود. در این  محیط روالهای مختلف برنامه از نظر Clock Cycle و MIPS سنجیده می شوند. برای هرچه نزدیک تر  کردن پاسخ بخشهای کدکننده و کدگشای کدک فوق به سرعت لازم برای عملکرد بلادرنگ، روالهای  برنامه با برنامه نویسی دستی بهینه سازی شده و پاسخ دهی برنامه به حد بلادرنگ رسانیده می شود. در  این مرحله سرعت اجرای برنامه کد کننده به میزان Mcycle9,2 و برنامه کد گشا به میزان Mcycle  ۷۳,۱ حاصل می شود.
مقدمه
علاقه مندی به کدینگ صحبت بخاطر رشد جهانی شبکه های ارتباط مخابراتی، روز به روز رو به گسترش  است. همچنین با بوجود آمدن زمینه های کاربردی چند رسانه ای جدید و پیشرفت در طراحی و ساخت  قطعات نیمه هادی خیلی فشرده VLSI، اهمیت این موضوع چندین برابر شده است. منظور از کدینگ  صحبت درواقع روش کاهش مقدار اطلاعاتی است که برای ارائه مجدد سیگنال صحبت مورد نیاز است. در  دو دهه گذشته کدینگ صحبت یکی از سوژه های تحقیقاتی مهم و پر فعالیت بوده است. با توجه به اینکه  روز به روز به حجم اطلاعاتی که باید از یک نقطه به نقطه ای دیگر ارسال شوند افزوده می شود، و در  اکثر موارد این حجم زیاد اطلاعات موجب اشباع شدن لینکهای ارتباطی مخابراتی، حتی لینکهای بسیار  پرظرفیتی همچون فیبرهای نوری می شوند، و همچنین با توجه به کاربرد روز افزون مخابرات سیار و  بدون سیم ، نقش کدینگ صحبت روز به روز پررنگ تر و با اهمیت تر می شود نه تنها در انتقال اطلاعات  صحبت بلکه در ذخیره سازی صدا و کاربردهای چند رسانه ای [۱].  در چند دهه اخیر روشهای کدینگ مختلفی پدید آمده اند ولی بهترین و پرکابردترین آنها کدکهای آنالیز  با سنتز هستند که توسط Atal & Remede در سال ۱۹۸۲ برای اولین بار معرفی شدند. یکی از جدید  ترین و با کیفیت ترین این کدک ها که با استفاده از تکنیک (CELP) کار می کند کدکهای بر مبنای  الگوریتم AMR هستند و کاربردهای اصلی این کدک در شبکه های تلفن، تلفن سیار، اینترنت و ماهواره  می باشد[۲],[۳]  دراین پایان نامه به پیاده سازی کدک صحبت بر مبنای AMR با نرخ kbit/s2,12 برروی پردازنده های TMS320C54xx پرداخته شده است. پردازنده های خانواده TMS320 که توسط شرکت Texas  Instruments تولید می شوند با قابلیتهای خاص خود پیشرو در پردازش سیگنالهای دیجیتال میباشند و با توجه به سرعت و قابلیتهای برنامه نویسی خاص این پردازنده ها برای انجام پروژه های DSP بهترین  ابزار برای پیاده سازی و ساخت انواع کدک می باشند[۴].  در فصل اول به تولید و مدل سازی سیگنال صحبت پرداخته می شود و در فصل دوم الگوریتم AMR  کاملا بیان می شود. اصول پیاده سازی بصورت ممیز ثابت در فصل سوم تشریح می شود و در فصل  چهارم، پیاده سازی کد کننده و کدگشا بر مبنای الگوریتم AMR به زبان C بیان می شوند. در نهایت در  فصل پنجم به نحوه پیاده سازی کدک برروی پردازنده های DSP خانواده TMS320C54xx پرداخته می  شود.  ویژگی اصلی این پیاده سازی، تمرکز آن برروی یک نرخ انتقال اطلاعات، یعنی kbit/s 2,12است. در این  نرخ انتقال، الگوریتم AMR و روش پیاده سازی آن تفاوتهایی با نرخهای دیگر آن دارد که مهمترین آنها  اندازه کتاب کدها و تعداد پارامترهای خروجی بخش کدکننده است. در این نرخ، کدک بهترین کیفیت را  دارد ولی پیچیدگی نرم افزارهای کدکننده و کدگشا زیاد می شود و اندازه آنها هم بزرگتر خواهد شد ، بنابراین اجرای آنها بصورت بلادرنگ بسیار مشکل تر خواهد بود.

نتیجه گیری
در این پایان نامه به پیاده سازی بلادرنگ کدک صحبت kbit/s AMR2,12 بر روی شبیه ساز خانواده  پردازندههای TMS320C54xx پرداخته شد. در این راه پس از بررسی روش های کدینگ صحبت و  مطالعه الگوریتم AMR، این الگوریتم به زبان C و بصورت تک نرخی kbit/s2,12 پیاده سازی گردید. با توجه به پیچیدگی روش پیاده سازی در این نرخ نسبت به نرخهای دیگر االگوریتم AMR به حداقل  رساندن حجم برنامه بسیار با اهمیت است. مهمترین قسمت این پیاده سازی ایجاد و استفاده از توابع  عملیات حسابی بصورت ممیز ثابت است. در این نوع عملیات کنترل سرریز مقادیر عددی ضروری است. در غیر این صورت با توجه به اینکه خانواده پردازنده انتخاب شده ممیز ثابت هستند در نتیجه با تبدیل  برنامه C به اسمبلی و اجرای آن برروی پردازنده، اجرا مختل می شود.  تبدیل برنامه به زبان اسمبلی با استفاده از نرم افزار CCS صورت می گیرد ولی خروجی آن زیاد کار آمد و  مفید نیست و فقط بعنوان یک مبنای ابتدایی برنامه نویسی قابل استفاده است. زیرا کدهای اضافه زیادی  تولید می کند. بهینه سازهای برنامه نیز برنامه را به حد قابل قبول نمی رسانند ولی آن را بسیار ساده تر  می کند. موضوعی که در این مرحله بسیار مهم است آن است که توابع حسابی با خصوصیت ممیز ثابت  که در برنامه نویسی به زبان C ایجاد شدند در محیط پردازنده اصلا مورد نیاز نیستند و حتی طولانی  کننده زمان اجرای برنامه می باشند زیرا خود پردازنده خصوصیت ممیزثابت را دارد. با ایجاد تغییرات در  برنامه اسمبلی و استفاده از زیربرنامه هایی که بطور دستی نوشته شده اند، مخصوصا توابع حسابی، نرم  افزار سرعت زیادی یافت و به حدقابل قبول رسید.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط