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资源说明："基于FPGA的语音信号LPC参数提取算法的实现"
本文介绍了基于FPGA的语音信号LPC参数提取算法的实现。该算法使用舒尔递推算法来提取语音信号中的部分相关系数，实现了语音信号的LPC分析。
1. LPC分析：
LPC（Linear Predictive Coding）是一种对语音信号进行预测和编码的技术。它的基本原理是使用过去的语音信号值来预测未来的语音信号值。LPC分析的数学模型可以表示为：
$$y(n) = \sum_{i=1}^{p} a_i x(n-i) + e(n)$$
其中，$y(n)$是当前的语音信号值，$x(n-i)$是过去的语音信号值，$a_i$是预测系数，$e(n)$是预测误差。
2. 舒尔递推算法：
舒尔递推算法是一种用于计算LPC系数的算法。它的基本原理是使用舒尔变换将LPC系数转换为舒尔系数，然后使用递推公式来计算舒尔系数。舒尔递推算法的数学模型可以表示为：
$$Q_l(m) = \sum_{i=0}^{m-1} r(i) Q_l(m-i-1)$$
其中，$Q_l(m)$是舒尔系数，$r(i)$是归一化自关函数，$m$是预测阶数。
3. FPGA实现：
为了实现语音信号的LPC分析，采用了FPGA（Field-Programmable Gate Array）芯片。FPGA是一个可编程的数字电路，能够实时进行语音信号处理。该系统的设计思路是自顶向下，首先设计了系统的总体架构，然后使用VHDL语言来实现各个模块的设计。
4. 系统设计：
系统的设计思路是自顶向下，首先设计了系统的总体架构，然后使用VHDL语言来实现各个模块的设计。系统的总体架构如图1所示。
图1 系统总体架构
其中，U3和U10分别是由EAB（Embedded Array Block）构成的200×12bit和12×12bit的双口RAM阵列；U9是由EAB构成的200×12bit的ROM查找表，内置n=0～199的窗函数值W（n）；U2、U4、U6是数据缓冲器；U7、U8分别是自关函数模块和舒尔递推算法模块；U1是多路转换开关；U5是12位乘法器。
5. 自关函数模块：
自关函数模块是系统的关键组件，负责计算归一化自关函数。该模块的设计思路是使用并行处理技术，使用两个RAM阵列同时存储加窗语音信号SW（n），然后使用乘法器和累加器进行计算。该模块的原理框图如图2所示。
图2 自关函数模块原理框图
其中，U1、U2为EAB构成的200×12bit的双口RAM阵列、U8是带清零功能的数据寄存器,U7为加法器，它们共同构成累加器，用于计算归一化自关函数。
本文介绍了基于FPGA的语音信号LPC参数提取算法的实现。该算法使用舒尔递推算法来提取语音信号中的部分相关系数，实现了语音信号的LPC分析。该系统的设计思路是自顶向下，使用FPGA芯片来实现语音信号处理。
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