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音频监测系统的设计与实现
作 者: 曹毅
导 师: 彭澄廉
学 校: 复旦大学
专 业: 计算机技术
关键词: 嵌入式系统 FPGA Linux 驱动程序 音频监测
分类号: TN912.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 21次
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内容摘要
随着数字信号处理与计算机技术的不断发展,广播电台和电视台的制作、播控正在向数字化、网络化、自动化方向转换。在这个过程中,需要大量的数字音频录制、编辑、编解码、分析、监测、控制等数字化自动化的设备。为了保证播出系统的正常运行,广播电台、监测中心都需要对系统中的音频信号做监测。市场上已有的音频监测系统通常采用PC机+专业声卡的方案或DSP方案。PC能插入的专业声卡数量有限、音频数据线布线复杂、体积功耗较大,在满足24×7小时不间断监测的任务需求上显得力不从心。DSP方案受DSP功能限制较大,不够灵活,升级系统的过程复杂且成本很高。根据以上情况,我们提出了采用嵌入式系统的音频监测解决方案。本课题中实现的监测方式突破了传统意义上人为干预的方式,实现自动监测和报警,选用的嵌入式平台则从安全性和稳定性的角度出发可以解决目前大部分的广播、电视台内采用PC构架的监测方案所带来的安全性和稳定性不确定的问题。本文以设计实现嵌入式音频监测系统为目标,分析了业界现状,研究了嵌入式平台软硬件选型、驱动程序开发、应用系统设计以及嵌入式系统的调试。本课题的研究成果对已有或未来将要发展的广播总控辅助一体化系统、音频智能监听系统、专业音频IP传输系统、专业音频网络直播系统将有相当的参考价值。
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全文目录
目录 3-5 摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 引言 7-11 1.1 研究背景 7 1.2 音频监测的发展与研究现状 7-10 1.3 本文的主要工作及文章结构 10-11 第二章 嵌入式系统设计 11-22 2.1 嵌入式系统设计的过程 11-12 2.2 嵌入式硬件平台选型 12-21 2.2.1 XScale嵌入式平台 12-15 2.2.2 Freescale平台与Marvell平台比较 15-19 2.2.3 PowerPC平台 19-21 2.3 嵌入式软件平台选型 21-22 第三章 嵌入式音频监测设备的设计 22-47 3.1 嵌入式音频监测设备总体设计要求 22-23 3.2 使用的主要外设硬件 23 3.3 字符驱动程序设计 23-26 3.4 数字信号编解码芯片 26-41 3.4.1 芯片连接 26-30 3.4.2 驱动程序设计 30-41 3.5 OLED显示控制芯片 41-47 3.5.1 芯片连接 41-43 3.5.2 驱动程序设计 43-47 第四章 音频监测应用系统设计 47-63 4.1 STREAMNET概念 47-48 4.2 设计概述 48-49 4.3 设计目标和原则 49-50 4.4 系统特点 50-51 4.5 音频分析、报警 51-54 4.6 噪声检测 54-57 4.6.1 噪声 54-55 4.6.2 噪声检测方法 55-57 4.7 CS显示控制界面 57-59 4.8 BS系统 59-60 4.9 嵌入式设备上的界面 60-63 第五章 系统开发过程中的调试工具和方法 63-71 5.1 嵌入式系统的多样性 63 5.2 开发工具种类繁多 63-64 5.3 嵌入式LINUX内核驱动的调试 64-70 5.3.1 编译内核 64 5.3.2 内核、驱动调试 64-70 5.4 应用程序的调试 70-71 第六章 结论与展望 71-73 参考文献 73-75 致谢 75-76
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 电声技术和语音信号处理 > 语音信号处理
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