基于USB2.0的麦克风阵列语音数据采集系统设计

介绍了一种基于USB2.0接口芯片ISP1581，并采用FPGA芯片EP1C3T144实现麦克风阵列语音数据采集的方法，讨论了如何获得同步、实时、信噪比高的语音数据以及USB2.0传输控制方面的问题。该方法具有接口简单、使用方便、扩展性好等特点。     

麦克风阵列语音增强的研究

文章介绍了各种基本的麦克风阵列语音增强算法,对其消噪性能进行了系统地分析,并以实测数据进行了测试。并介绍了基于稳健波束形成器、近场超定向波束形成器、广义奇异值分解和传输函数广义旁瓣相消器等结构的麦克风阵列语音增强的基本原理,总结了各种算法的特点及其所适用的声学环境特性。     

基于鲁棒波束形成的麦克风阵列系统

为了提高噪声消除的鲁棒性,传统的通用旁瓣消除器采用固定波束形成作为输出的系数约束自适应滤波器,采用CCAF的输出作为输入的标准约束自适应滤波器.此系统的跟踪性能随信号频率变化而改变,并且由于波束带宽的影响使得目标语音在低频发生畸变.采用优化波束形成方法来得到较宽的带宽,对输出进行后滤波处理来消除残余噪声.试验表明本方法可明显提高语音信噪比.     

基于麦克风阵列的声源定位系统设计

从系统的角度对真实声场环境下基于到达时间差的声源定位算法进行了研究,搭建了基于麦克风阵列的声源定位系统,将LabVIEW应用于声源定位软件的开发,方便地完成信号的采集与处理,运用广义互相关函数法进行时延估计,结合平面四元十字阵模型建立方程组实现定位。该系统人机界面友好,具有较强的数据分析和处理能力,能及时跟踪声源的位置变化。     

圆形平面麦克风阵列构型的优化设计方法

提出利用遗传算法来优化设计圆形麦克风阵列构型。构造了兼顾主瓣宽度和最大旁瓣增益的目标函数,使得两者之间有着较好折中。考虑到实用性,将圆形面板划分为1 cm×1 cm的方格,坐标只能在方格中心取值,确保优化阵列构型是可实现的。设计了选择、交叉和变异等操作的解决方案,保证整个算法可行。仿真结果表明:优化算法可以得到合适的阵列构型,相对于规则型阵列,这种优化阵列构型在主瓣宽度和最大旁瓣增益控制方面有着明显优势。     

麦克风阵列语音增强技术及其应用

本文简要叙述了应用麦克风阵列进行语音增强的原理及方法。且由于麦克风阵列在实际语音处理时具有良好的拾取语音能力及噪声鲁棒性,本文将介绍该技术在车载系统环境、机器人语音识别、大型场所的记录会议、助听装置及声源定位等系统中的应用。     

基于分布式麦克风阵列的声源定位算法

为了提高相位变换加权的可控响应功率SRP-PHAT(Steered Response Power-Phase Transform)声源定位算法的性能,提出一种基于分布式麦克风阵列的改进算法。根据分布式麦克风阵列的特点,使用麦克风对接收信号的广义互相关GCC-PHAT(Generalized Cross-Correlation with Phase Transform weighting)函数的最大值来评价接收信号的质量。在传统SRP-PHAT算法的基础上,以该最大值为权重乘以每对麦克风接收信号的GCC-PHAT函数。该算法质量较高的麦克风对接收信号赋予了较大的权重,因而能提高定位性能。仿真结果表明,在信噪比低于10 dB,混响时间大于300 ms的条件下,改进算法的定位成功率比传统算法提高了2%~4%。     

基于麦克风阵列的语音增强算法研究

语音通信为最普通的一种通信模式,在我们的日常生活中发挥着极为关键的效果.然而,在客观场景内,声音势必会因噪音而产生影响.此类噪声与干扰不但会影响声音的可知性,还使声音处理系统的性能急剧恶化.但是,在现实环境中,声音受到噪音和干扰是不可避免的.这些噪声和干扰不仅影响声音的可知性,还使声音处理系统的性能急剧恶化.麦克风阵列语音增强为语音增强中最普遍的一种模式.文章具体讲解了几类比较普遍的麦克风阵列增强算法以及语音扩展算法的仿真处理结果,语音扩展算法可以从噪音声音中尽可能地提取清晰的声音,从而提高语音质量和主观舒适性.     

基于麦克风阵列的高信噪比定向采音系统

研究讨论了用于麦克风阵列的高信噪比定向采音算法,设计实现了麦克风阵列语音采集系统.通过对采集到的空间中不同方向音频进行数字信号处理,使阵列形成的波束主瓣指向目标语音,零陷指向干扰源,提高采音信噪比,实现对声源的定向采音等.测试结果表明,本系统采音效果良好,采集到的声音信号主瓣很窄,能够实现高信噪比定向采音.     

基于麦克风阵列的实时声源定位

由于噪音和多路的存在,声源定位总是很难达到一个很高的精度.针对这个问题提出了一个在智能教室环境下使用麦克风阵列对声源位置进行实时估计的算法,该算法分为三个阶段--去除噪音、延时估计和空间定位,即首先通过一个滤波器来对语音信号中噪音进行预处理,然后通过一个改进的GCC-PHAT算法来对多路语音信号的时延进行估计,最后通过构建几何关系来估计声源的位置.实验结果表明,在有一定噪音的自然教室环境下,算法的平均定位精度能够控制在5cm以内,具有很强的应用性.     

通用雷达数据采集系统研制与实验数据分析

研制了一种适用于雷达中频/视频信号采集的通用雷达数据采集系统.系统以计算机作为采集主控设备,雷达数据的采集由自行研制的雷达采集接口卡与通用雷达数据采集卡来完成,接口卡和采集卡被封装于一个小型的屏蔽盒内,非常便于携带.采集卡与计算机接口采用USB2.0接口,以FPGA为采集的核心控制芯片.采用数据抽取、坐标查表映射和DirectDraw等技术在计算机显示器上以P显和A显方式进行实时显示.显示过程中可对任意区域设置采集方位、仰角和距离波门,对采集的数据进行实时存储.外场采集实验数据表明,该系统能够满足目前多种型号雷达的采集任务.     

嵌入式的USB数据采集系统

数据采集/波形发生系统是信息获取和传递的重要手段,是电子测控技术中至关重要的环节.本系统采用虚拟仪器设计思想和USB2.0O总线通信技术,设计并完成了四通道高速数据采集器和两通道高精度波形发生器.本文主要从硬件和软件设计两个方而论述了数据采集/波形发生器的开发过程,重点阐述了硬件设计的原理、固件程序的设计思想、动态库的设计、应用程序的设计、固件下载驱动程序的开发以及inf文件编写.     

一种基于嵌入式USB-Host的大容量数据存储方案及应用

为解决在分布式数据采集系统中如何实现大量数据传输存储的问题,文章讨论了一种方案——嵌入式USB—Host大容量数据存储方案,对比传统的串口数据传输,提高了传输速度,且脱离了PC机的限制。具体阐述了该方案的硬件组成和软件实现,有较高的参考价值。该方案已经纳入分布式可控震源数据采集系统的构建方案,并通过了模块功能测试,验证了该方案的可行性与优越性。     

Feed-Forward Active Noise Control System Using Microphone Array

Feedforward active noise control (ANC) system are widely used to reduce the wide-band noise in different application. In feedforward ANC systems, when the noise source is unknown, the misplacement of the reference microphone may violate the causality constraint. We present a performance analysis of the feedforward ANC system under a noncausal condition. The ANC system performance degrades when the degree of noncausality increases. This research applies the microphone array technique to feedforward ANC systems to solve the unknown noise source problem. The generalized cross-correlation (GCC) and steering response power (SRP) methods based on microphone array are used to estimate the noise source location. Then, the ANC system selects the proper reference microphone for a noise control algorithm. The simulation and experiment results show that the SRP method can estimate the noise source direction with 84% accuracy. The proposed microphone array integrated ANC system can dramatically improve the system performance.      

基于USB2．0的数据采集系统的研究与设计

本文提出了一种基于USB2.0的数据采集系统。该数据采集系统的设计完全基于USB2.0协议,可以实现8路差分或16路单端模拟信号连续采集,采样精度为14位,采集电路可软件触发、电平触发,并可通过主机设置采样时间和采样率,选择采样通道,开启关闭采集。通过测试表明,本文所开发的数据采集系统能够满足系统频谱分析的要求。     

激光雷达的高速数据采集系统设计

设计并实现了应用于采集激光雷达回波信号的双路高速数据采集系统I该系统采用现场可编程门阵列（FPGA）作为主控制器,闪电型芯片A139054作为高速模数转换器,通用串行总线（USB）作为与计算机数据传输接口;对系统进行了软件仿真,解决了关键线路的信号完整性问题;双通道采样率均为200MHz,分辨率为8位,缓存为5kB;实验表明：在输入为70MHz满幅正弦波的条件下,动态测量的信噪比大于43dB,动态有效位（ENOB）达到7位以上,满足了武汉大学最新研制的激光雷达对回波信号数据采集的需要。     

高速电阻层析成像数据采集系统设计

针对目前电阻层析成像(ERT)系统实时性欠佳的问题,研制成功一套基于DSP和USB2.0技术的ERT数据采集系统.模块化设计保证了系统良好的可维护性和可扩展性,双极性脉冲电流激励技术和优化的结构设计实现了系统高速的数据采集能力,从而突破了ERT系统数据采集速度的瓶颈问题.测试结果表明,系统在取得良好精度的同时达到1464帧/秒的数据采集速度,满足了实际工业应用的实时性要求.     

基于DSP的高速音频采集系统的硬件设计与实现

本文介绍了一种基于TI公司的DSP芯片TMs320VC5402的高速音频采集系统,该系统能对音频信号进行在线实时采集、存储及回放,并能通过USB外围接口器件实现与上位机的通讯。主要介绍了音频采集系统的总体方案和硬件实现,包括DSP模块、A／D和D／A模块、扩展存储器模块、CPLD控制模块、电源模块以及USB接口通讯模块等。该系统具有强大的数据采集处理能力并配有灵活的接口电路,可以作为研究音频信号采集与处理的通用平台。     

USB在数据采集系统中的应用

数据采集系统是将传感器输出的模拟信号进行采集,转换成数字信号,然后送入计算机进行处理,并按需要的形式输出处理结果的系统。随着计算机技术和电子信息技术的高速发展,数据采集结合先进的电子技术,已经能利用软件来处理大量测量数据。已成为PC标准的通用串行总线USB为多点数据采集提供了很大的便利,利用USB可以实现较传统方式更有效、更经济、点数更多的数据采集。本文介绍了如何利用USB接口来实现多点数据采集