پیاده سازی نرم افزار کد کننده صحبت با نرخ 12.2kbps 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 12.2kbps 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

9 چكيده
10 مقدمه
فصل اول : توليد و مدل سازي سيگنال صحبت 12
1-1- مقدمه 13
1-2- سيستم توليد صحبت در انسان 13
1-3- خواص سيگنال صحبت 15
1-4- مدل سيستم توليد صحبت 21
فصل دوم : الگوريتم AMRص 22
2-1- مقدمه 23
2-2- مباني كد كننده 25
2-3- تشريح بلوك دياگرام كدكننده 27
2-3-1- پيش پردازش 27
2-3-2- آناليز و پيمانه كردن پيش بيني خطي 28
2-3-2-1- پنجره كردن و محاسبه درون يابي 29
2-3-2-2- الگريتم لوينسون – دوربين 31
2-3-2-3- تبديل LP به LSPص 31
34 LP به LSPتبديل -4-2-3-2
2-3-2-5- پيمانه اي نمودن LSP ها 35
2-3-2-6- درون يابي LSP ها 37

2-3-2-7- بررسي تشديد در طيف LPSص 37
2-3-3- آناليز حلقه باز گام 38
2-3-4- محاسبه پاسخ ضربه 40
2-3-5- محاسبه فيلتر هدف 40
2-3-6- كتاب كد وفقي 41
2-3-6-1- جستجو در كتاب كد وفقي 41
2-3-6-2- كنترل بهره كتاب كد وفقي 44
2-3-7- كتاب كد جبري 45
2-3-7-1- ساختار كتاب كد جبري 45
2-3-7-2- جستجو در كتاب كد جبري 46
2-3-8- پيمانه اي كردن بهره هاي كتاب كد وفقي و ثابت 50
2-3-8-1- محدوديت كتاب كد وقفي در پيمانه شدن 50
2-3-8-2- پيمانه كردن بهره هاي كتاب كد 50
2-3-8-3- به هنگام سازي بافر بهره كتاب كد پيمانه شده قبلي 52
2-3-9- به هنگام نمودن حافظه 52
2-4- مباني كدگشا 53
2-5- تشريح عملكرد كدگشا 54
2-5-1- كد گشايي و سنتز صحبت 54
2-5-2- پس پردازش 57

2-5-2-1- پس پردازش وفقي 57
2-5-2-2- فيلتر بالا گذر و مقياس به بالا 59
فصل سوم : اصول پياده سازي الگوريتمها بصورت مميز ثابت 60
3-1- مقدمه 61
3-2- نمايش اعداد به شكل مميز ثابت 61
3-3- عمليات حسابي 63
3-3-1- شيفت و گرد كردن 63
3-3-2- تقسيم 64
3-4- نمونه روالهاي اجرا كننده عمليات حسابي بصورت مميز ثابت 64
فصل چهارم : پياده سازي كدكننده و كدگشا به زبان Cص68
5-1- مقدمه 69
5-2- شبيه سازي برنامه كد كننده 69
5-3- شبيه سازي برنامه كدگشا 89
فصل پنجم : پياده سازي كدكننده و كدگشا برروي پردازنده هاي TMS320C54xxص 95
5-1- مقدمه 96
5-2- مروري بر پياده سازي بلادرنگ 96
5-3- پردازنده هاي DSPص 97
5-3-1- DSP هاي مميز ثابت 98
5-3-2- مروري بر DSP هاي خانواده TMSص320 98

99 TMS320C54xx معرفي سري -1-2-3-5
5-4- توسعه برنامه بصورت بلادرنگ 103
5-4-1- بكار گيري ابزارهاي توسعه نرم افزار 104
5-4-2- استفاده از نرم افزارهاي تبديل كننده CCSص 104
5-4-3- استفاده از بهينه ساز نرم افزار 108
5-4-4- شناسايي مشخصات متغيرها در سطح فايل 110
5-4-5- برنامه نويسي اسمبلي 112
5-5- نتايج 114
فصل ششم : نتيجه گيري و پيشنهادها 115
6-1- نتيجه گيري 116
6-2- پيشنهادات 116
منابع و ماخذ 118

چكيده
در اين پايان نامه ابتدا شيوه توليد صحبت در انسان و پارامترهاي اصلي آن بررسي شده و سپس مدل  صحبت تحليل و پارامترهاي با اهميت آن تعيين مي شوند. در ادامه، الگوريتم AMR بررسي و با توجه  به اينكه پردازنده انتخاب شده از نوع مميزثابت مي باشد، خواص برنامه نويسي بصورت مميز ثابت نيز  بررسي و چگونگي انجام عمليات رياضي بصورت مميزثابت تشريح گرديد. براي پياده سازي الگوريتم AMR با نرخ kbit/s2,12بصورت بلادرنگ برروي پردازنده هاي TMS3 0C54xx ، ابتدا نرم افزارهاي كد  كننده2 و كدگشا طبق الگوريتمkbit/s AMR 2,12و بطور جداگانه، با زبان برنامه سازي C و به شكل  مميز ثابت شبيه سازي شده و عملكرد آنها تست مي شود. در برنامه شبيه سازي، ورودي صحبت به شكل  يك فايل بصورت PCM با نرخ نمونه kHz8، طول نمونه bit 13و با نرخ بيت kbit/s 128 استفاده ميشود  و حاصل يك فايل، شامل رشته بيت هاي كد است. از هر ms02 از سيگنال صحبت تعداد 160 نمونه  برداشته مي شود و يك كد 244 بيتي توليد مي شود. نرم افزار كدگشا با دريافت فايل شامل كدها، فايل PCM صحبت را مجددا توليد مي نمايد.  در مرحله بعد فايل هاي شبيه سازي كد كننده و كدگشا توسط TI Code Composer به زبان Assembly پردازنده هاي TMS320C54xx تبديل شده و در محيط شبيه ساز اجرا مي شود. در اين  محيط روالهاي مختلف برنامه از نظر Clock Cycle و MIPS سنجيده مي شوند. براي هرچه نزديك تر  كردن پاسخ بخشهاي كدكننده و كدگشاي كدك فوق به سرعت لازم براي عملكرد بلادرنگ، روالهاي  برنامه با برنامه نويسي دستي بهينه سازي شده و پاسخ دهي برنامه به حد بلادرنگ رسانيده مي شود. در  اين مرحله سرعت اجراي برنامه كد كننده به ميزان Mcycle9,2 و برنامه كد گشا به ميزان Mcycle  73,1 حاصل مي شود.
مقدمه
علاقه مندي به كدينگ صحبت بخاطر رشد جهاني شبكه هاي ارتباط مخابراتي، روز به روز رو به گسترش  است. همچنين با بوجود آمدن زمينه هاي كاربردي چند رسانه اي جديد و پيشرفت در طراحي و ساخت  قطعات نيمه هادي خيلي فشرده VLSI، اهميت اين موضوع چندين برابر شده است. منظور از كدينگ  صحبت درواقع روش كاهش مقدار اطلاعاتي است كه براي ارائه مجدد سيگنال صحبت مورد نياز است. در  دو دهه گذشته كدينگ صحبت يكي از سوژه هاي تحقيقاتي مهم و پر فعاليت بوده است. با توجه به اينكه  روز به روز به حجم اطلاعاتي كه بايد از يك نقطه به نقطه اي ديگر ارسال شوند افزوده مي شود، و در  اكثر موارد اين حجم زياد اطلاعات موجب اشباع شدن لينكهاي ارتباطي مخابراتي، حتي لينكهاي بسيار  پرظرفيتي همچون فيبرهاي نوري مي شوند، و همچنين با توجه به كاربرد روز افزون مخابرات سيار و  بدون سيم ، نقش كدينگ صحبت روز به روز پررنگ تر و با اهميت تر مي شود نه تنها در انتقال اطلاعات  صحبت بلكه در ذخيره سازي صدا و كاربردهاي چند رسانه اي [1].  در چند دهه اخير روشهاي كدينگ مختلفي پديد آمده اند ولي بهترين و پركابردترين آنها كدكهاي آناليز  با سنتز هستند كه توسط Atal & Remede در سال 1982 براي اولين بار معرفي شدند. يكي از جديد  ترين و با كيفيت ترين اين كدك ها كه با استفاده از تكنيك (CELP) كار مي كند كدكهاي بر مبناي  الگوريتم AMR هستند و كاربردهاي اصلي اين كدك در شبكه هاي تلفن، تلفن سيار، اينترنت و ماهواره  مي باشد[2],[3]  دراين پايان نامه به پياده سازي كدك صحبت بر مبناي AMR با نرخ kbit/s2,12 برروي پردازنده هاي TMS320C54xx پرداخته شده است. پردازنده هاي خانواده TMS320 كه توسط شركت Texas  Instruments توليد مي شوند با قابليتهاي خاص خود پيشرو در پردازش سيگنالهاي ديجيتال ميباشند و با توجه به سرعت و قابليتهاي برنامه نويسي خاص اين پردازنده ها براي انجام پروژه هاي DSP بهترين  ابزار براي پياده سازي و ساخت انواع كدك مي باشند[4].  در فصل اول به توليد و مدل سازي سيگنال صحبت پرداخته مي شود و در فصل دوم الگوريتم AMR  كاملا بيان مي شود. اصول پياده سازي بصورت مميز ثابت در فصل سوم تشريح مي شود و در فصل  چهارم، پياده سازي كد كننده و كدگشا بر مبناي الگوريتم AMR به زبان C بيان مي شوند. در نهايت در  فصل پنجم به نحوه پياده سازي كدك برروي پردازنده هاي DSP خانواده TMS320C54xx پرداخته مي  شود.  ويژگي اصلي اين پياده سازي، تمركز آن برروي يك نرخ انتقال اطلاعات، يعني kbit/s 2,12است. در اين  نرخ انتقال، الگوريتم AMR و روش پياده سازي آن تفاوتهايي با نرخهاي ديگر آن دارد كه مهمترين آنها  اندازه كتاب كدها و تعداد پارامترهاي خروجي بخش كدكننده است. در اين نرخ، كدك بهترين كيفيت را  دارد ولي پيچيدگي نرم افزارهاي كدكننده و كدگشا زياد مي شود و اندازه آنها هم بزرگتر خواهد شد ، بنابراين اجراي آنها بصورت بلادرنگ بسيار مشكل تر خواهد بود.

نتيجه گيري
در اين پايان نامه به پياده سازي بلادرنگ كدك صحبت kbit/s AMR2,12 بر روي شبيه ساز خانواده  پردازندههاي TMS320C54xx پرداخته شد. در اين راه پس از بررسي روش هاي كدينگ صحبت و  مطالعه الگوريتم AMR، اين الگوريتم به زبان C و بصورت تك نرخي kbit/s2,12 پياده سازي گرديد. با توجه به پيچيدگي روش پياده سازي در اين نرخ نسبت به نرخهاي ديگر االگوريتم AMR به حداقل  رساندن حجم برنامه بسيار با اهميت است. مهمترين قسمت اين پياده سازي ايجاد و استفاده از توابع  عمليات حسابي بصورت مميز ثابت است. در اين نوع عمليات كنترل سرريز مقادير عددي ضروري است. در غير اين صورت با توجه به اينكه خانواده پردازنده انتخاب شده مميز ثابت هستند در نتيجه با تبديل  برنامه C به اسمبلي و اجراي آن برروي پردازنده، اجرا مختل مي شود.  تبديل برنامه به زبان اسمبلي با استفاده از نرم افزار CCS صورت مي گيرد ولي خروجي آن زياد كار آمد و  مفيد نيست و فقط بعنوان يك مبناي ابتدايي برنامه نويسي قابل استفاده است. زيرا كدهاي اضافه زيادي  توليد مي كند. بهينه سازهاي برنامه نيز برنامه را به حد قابل قبول نمي رسانند ولي آن را بسيار ساده تر  مي كند. موضوعي كه در اين مرحله بسيار مهم است آن است كه توابع حسابي با خصوصيت مميز ثابت  كه در برنامه نويسي به زبان C ايجاد شدند در محيط پردازنده اصلا مورد نياز نيستند و حتي طولاني  كننده زمان اجراي برنامه مي باشند زيرا خود پردازنده خصوصيت مميزثابت را دارد. با ايجاد تغييرات در  برنامه اسمبلي و استفاده از زيربرنامه هايي كه بطور دستي نوشته شده اند، مخصوصا توابع حسابي، نرم  افزار سرعت زيادي يافت و به حدقابل قبول رسيد.

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