語(yǔ)音識別及其定點(diǎn)DSP實(shí)現

　　2．2 系統的硬件結構

　　在構成語(yǔ)音識別電路時(shí)，我們采用了ADSP2181的主從結構設計方式，通過(guò)IDMA口由CPU裝載程序。語(yǔ)音識別系統的硬件結構如圖2所示。

　　在這種結構中，PC機為主CPU，ADSP2181為從CPU，由PC機通過(guò)IDMA口將程序裝載到ADSP2181的內部存儲器中。PC機總線(xiàn)通過(guò)CPLD譯碼，形成IRD，IWR，IAL，IS等控制信號，與ADSP2181的IDMA口相連。這樣，在A(yíng)DSP2181全速運行時(shí)，主機可以查詢(xún)從機的運行狀態(tài)，可以訪(fǎng)問(wèn)到ADSP2181內部所有的程序存儲器和數據存儲器。這對程序的編譯和調試，以及語(yǔ)音信號的實(shí)時(shí)處理帶來(lái)了極大的方便。

　　3 語(yǔ)音識別的DSP實(shí)現技術(shù)

　　3．1 浮點(diǎn)運算的定點(diǎn)實(shí)現

　　在語(yǔ)音識別的算法中，有許多的浮點(diǎn)運算。用定點(diǎn)DSP來(lái)實(shí)現浮點(diǎn)運算是在編寫(xiě)語(yǔ)音識別程序中需要首先解決的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)數的定標方法來(lái)實(shí)現。數的定標就是決定小數點(diǎn)在定點(diǎn)數中的位置。Q表示法是一種常用的定標方法。其表示機制是：

　　設定點(diǎn)數是J，浮點(diǎn)數是)／，則Q法表示的定點(diǎn)數與浮點(diǎn)數的轉換關(guān)系為：

　　浮點(diǎn)數)／轉換為定點(diǎn)數x：x= (int)y×2Q；

　　定點(diǎn)數z轉換為浮點(diǎn)數y：y =(float)x×2-Q。

　　3．2 數據精度的處理

　　用16b的定點(diǎn)DSP實(shí)現語(yǔ)音識別算法時(shí)，雖然程序的運行速度提高了，但是數據精度比較低。這可能由于中間過(guò)程的累計誤差而引起運算結果的不正確。為了提高數據的運算精度，在程序中采用了以下的處理方法：

　　(1)擴展精度

　　在精度要求比較高的地方，將計算的中間變量采用32b，甚至48b來(lái)表示。這樣，在指令條數增加不多的情況下卻使運算精度大大提高了。

　　(2)采用偽浮點(diǎn)法來(lái)表示浮點(diǎn)數

　　偽浮點(diǎn)法即用尾數+指數的方法來(lái)表示浮點(diǎn)數。這時(shí)，數據塊的尾數可以采用Q1．15數據格式，數據塊的指數相同。這種表示數據的方法有足夠大的數據范圍，可以完全滿(mǎn)足數據精度的要求，但是需要自己編寫(xiě)一套指數和尾數運算庫，會(huì )額外增加程序的指令數和運算量，不利于實(shí)時(shí)實(shí)現。

　　以上兩種方法，都可以提高運算精度，但在實(shí)際操作時(shí)，要根據系統的要求和算法的復雜度，來(lái)權衡考慮。