Вокодерные системы передачи речевой информации
Разработка вокодерной системы передачи на основе фонемного вокодера. Методы анализа и синтеза речевых сигналов. Анализ структурных и принципиальных схем фонемного вокодера. Программа для проверки алгоритма устройства. Смета затрат на разработку.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.10.2011 |
| Размер файла | 6,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Методы фонемного синтеза.
Методы синтеза делятся на три группы: по заранее записанным натуральным звукам речи, по правилам речеобразования и посредством электрического эквивалента тракта. Возможности синтеза посредством извлечения звуков речи из памяти синтезатора и составления из них слитного речевого сигнала проверялось неоднократно [11]. Первой задачей является определение минимального количества звуков, требующихся для получения достаточной разборчивости речи, а также разработка правил сочетания этих звуков друг с другом. Результат испытаний показал достаточную разборчивость, но неестественность звучания. Дальнейшим развитием стало использование вместо фонем их позиционными вариантами (фоноидами). Это дало большее качество звучания, стыки отдельных сегментов стали практически незаметны на слух. Дальнейшее улучшение качества возможно при использовании большего числа фоноидов (более 140). Если же добиваться получения высокой разборчивости и натуральности звучания, то используется синтез речи по правилам:
выбор места локуса согласного для трех формант и времени формантного перехода;
учет места и способа артикуляции звука (губной, зубной, небный, задний, взрывной, щелевой, сонорный) и расположение звука в слове, в частности при комбинации нескольких согласных;
учет ряда лингвистических правил (ударение, интонацию и др.).
Комбинируя правила для согласных, можно получить сравнительно небольшое число формантных переходов с различными локусами.
Можно использовать также эквивалент речевого тракта на L и C звеньях. Поскольку L и C имеют потери, то такой тракт в достаточной мере отражает реальный речевой тракт. Для работы тракта в качестве синтезатора требуется программное управление, действующее от фонемных сигналов и в зависимости от их последовательности плавно изменяющее параметры тракта. Данное устройство позволяет восстанавливать основной тон и передавать интонации голоса диктора. Для управления могут использоваться как кодовые сигнала фонем, так и более крупных единиц речи.
Заключение по теоретической части
Исходя из вышеперечисленных методов анализа и синтеза речи, наиболее целесообразным является использование фонемного вокодера с расширенным набором параметров анализа, что позволит повысить качество звучания речи при низкоскоростном кодировании. Необходимо также использование сегментации и учета правил сочетания и звучания речи, дающих большую вероятность верного распознавания речи. Для восстановления переданного сигнала достаточно использования синтезатора с банком записей звуков и правил их воспроизведения.
3. Разработка структурной схемы фонемного вокодера
Структурная схема блока обработки речевых сигналов на основе фонемного вокодера представлена на рисунке 4.1 Блок обладает сравнительно несложной структурой, обеспечивая при скорости 1,2 кбит/с приемлемое качество восстановленного сигнала при хорошей разборчивости. Позволяет производить обработку слитной речи в реальном масштабе времени.
Работа блока основана на пофонемном распознавании слитной речи. В процессе распознавания производится предварительная обработка сигнала: входной аналоговый сигнал с микрофона ограничивается, проходя через ФНЧ; затем дискретизируется и квантуется в АЦП. При этом также сигнал также нормируется. Далее оцифрованный речевой сигнал разбивается на интервалы по 16 мс, затем сегментируется, т.е. выделяются границы слов, отдельные фонемы, паузы между словами. Параллельно выделителем ОТ определяется частота основного тона из слитной речи. В блоке анализатора с помощью спектрального анализа формируется оценка сходства спектров выделенных сегментов и эталонов фонем. Затем для передачи формируется блок сигналов управления, по которым на приемной стороне формируется выходной сигнал в синтезаторе. При этом также происходит сохранение синтезированного сигнала в памяти.
3.1 Описание функциональной схемы
Функциональная схема блока анализа и синтеза речевой информации на основе фонемного вокодера, выполненная на процессоре TMS320VC541x фирмы Texas Instruments приведена на рисунке 4.2 В ее состав входят микрофон, входной усилитель, входной фильтр нижних частот (ФНЧ), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), порт АЦП, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), порт ЦАП, оперативное запоминающее устройство (ПЗУ), выходной фильтр нижних частот и порты ввода и вывода.
Основой функциональной схемы блока является микропроцессор, выполняющий цифровую обработку сигнала: быстрое преобразование Фурье на интервале 16 мс, вычисление взаимной корреляционной функции, интерполяцию спектра, цифровую фильтрацию, масштабирование отсчетов и другие предусмотренные программой операции. Другие устройства, показанные на функциональной схеме выполняют функции преобразования аудиосигнала в электрический и обратного преобразования, цифрового и аналогового преобразований, фильтрации входного аналогового сигнала, устройства сопряжения с микропроцессором и микросхемы внешней памяти.
Речевой сигнал поступает на микрофон, где осуществляется преобразование акустических колебаний в электрический сигнал. Напряжение выходного электрического сигнала в микрофоне составляет 3-5 мВ. Усиление сигнала после микрофона осуществляется в усилителе до уровня, необходимого для дальнейшей обработки в АЦП. Затем сигнал поступает в фильтр нижних частот, где входной аналоговый сигнал ограничивается частотой дискретизации сигнала.
После ФНЧ сигнал поступает на устройство выборки и хранения. Задачей УВХ является определение мгновенного значения входного сигнала в момент взятия отсчета и фиксации этого значения на время, необходимое для преобразования его в число. Это преобразование получило название
дискретизации. Зачастую устройство выборки и хранения и аналогового-цифровой преобразователь совмещаются в одном корпусе микросхемы.
Преобразование сигнала в цифровую форму для последующей обработки микропроцессором осуществляется аналогового-цифровым преобразователем (АЦП). Обратное преобразование цифрового восстановленного сигнала в осуществляется в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП). На выходе сигнал, преобразованный в ЦАП в аналоговую форму, поступает в фильтр нижних частот, а затем на динамик.
4. Разработка принципиальной схемы фонемного вокодера
Выбор микропроцессора
Обработка информации в связи реального времени ведется при помощи специализированного процессора, являющегося основным обрабатывающим устройством связи реального времени.
Специализированный процессор представляет собой функционально законченное устройство-блок и предназначен для обработки информации в реальном масштабе времени.
Структурная схема специализированного процессора приведена на рис.4.1 Он включает в себя следующие функциональные узлы:
· центральное процессорное устройство (ЦПУ);
· сопроцессор умножения (СУ);
· память команд (ОЗУК);
· память данных (ОЗУД);
· адаптер системного канала специализированного процессора (СКСП) - канала устройств ввода/вывода специализированного процессора (КВВС).
Специализированные ЦПОС могут успешно применяться в составе средств дальней связи, систем обработки изображения, распознавания и синтезирования речи, где они выполняют такие функции, как цифровая фильтрация или быстрые преобразования Фурье (БПФ). В отличие от специализированных, универсальные ЦПОС позволяют решать очень широкий спектр задач цифровой обработки. Наиболее распространены МП, осуществляющие обработку чисел с фиксированной запятой с разрядностью 24, 32, 64 бит. Арифметика с плавающей запятой позволяет повысить точность вычислений, которая часто не менее важна, чем быстродействие.
Большинство зарубежных ЦПОС не имеют аналогов в нашей стране. Особенно это относится к быстродействующим однокристальным ЦПОС. Поэтому, целесообразным является применение зарубежного сигнального микропроцессора, обладающего достаточным быстродействием для реализации блока низкоскоростного кодирования речевого сигнала в реальном масштабе времени.
В качестве микропроцессора с достаточным быстродействием выбираем микропроцессор компании Texas Instruments семейства TMS320VC541x. Это семейство процессоров наиболее оптимально по соотношению цена/качество из всех сигнальных микропроцессоров на сегодняшнем рынке электронной техники. Так, например, цена у официальных представителей фирмы цена процессора 2105 со 100 нс циклом, на данный момент, составляет $15, 2115 с 50 нс циклом - $25. Цена аналогичного процессора Xilinx XC5VLX330 - $50.
В состав серии входят однокристальные 16-разрядные микропроцессоры с фиксированной запятой и общей базовой архитектурой, оптимизированной для выполнения алгоритмов цифровой обработки сигналов и других приложений, требующих высокоскоростных вычислений.
Для примера приведена таблица 4.1, отображающая время выполнения программы БПФ на 1024 точки для разных процессоров.
Таблица 4.1
|
Операция |
Время выполнения |
|||
|
I486DX2-66 |
XC5VLX330 |
TMS320VC541x |
||
|
БПФ на 1024 точки |
20 ms |
3,1 ms |
2,23 ms |
Высокая производительность процессоров на сигнальных алгоритмах достигается благодаря многофункциональной и гибкой системе команд, аппаратной реализации большинства типичных для данных приложений операций, высокой степени параллелизма процессов в микропроцессоре, сокращения командного такта. Микропроцессоры DSP имеют модифицированную "гарвардскую" архитектуру, в рамках которой предусматривается возможность доступа к памяти команд, при ее физическом разделении с памятью данных.
Каждый микропроцессор семейства содержит три независимых полнофункциональных вычислительных устройства: АЛУ, МАС - умножитель с накоплением, устройство барабанного сдвига. Каждое устройство оперирует с 16-разрядными данными и обеспечивает аппаратную поддержку вычислений с различной точностью.
Микропроцессор содержит генератор адресов команд (PS) и два генератора адресов данных (DAG), обеспечивающие адресацию к данным и командам, расположенным как во внутренней, так и во внешней памяти. Параллельное функционирование генераторов сокращает длительность выполнения команды, позволяя за один такт выбирать из памяти команду и два операнда.
Таймер/счетчик микропроцессора обеспечивает периодическую генерацию прерываний.
Последовательные порты (SPORTs) обеспечивают последовательный интерфейс с большинством стандартных последовательных устройств, а также с аппаратными средствами сжатия-восстановления данных, использующими A - и - законы компаундирования.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) микропроцессора выполняет стандартный набор арифметических и логических операций, включая деление. Устройство МАС выполняет операции умножение со сложением (вычитанием) за один такт. Устройство сдвига осуществляет арифметические и логические сдвиги операндов, нормализацию и экспоненциальные операции. Функциональные устройства микропроцессора могут обмениваться результатами выполнения операций по шине результатов ®.
Внутренние функциональные модули связаны между собой с помощью пяти шин: шины адресов памяти данных (DMA), шины адресов памяти команд (PMA), шины данных памяти данных (DMD), шины данных памяти команд (PMD) и шины внутренних результатов ®. Первые четыре шины имеют мультиплексированный интерфейс в виде шины адреса и шины данных.
Рабочая частота серии достигает 25 МГц, с временем цикла команды равным 40 нс. Каждая команда может выполняться в отдельном цикле. В одном цикле DSP может выполнять следующие действия:
· генерировать следующий адрес команды;
· извлекать следующий адрес команды;
· делать один или два шага данных;
· модернизировать один или два указателя адреса данных;
· делать вычисление;
· получать и передавать данные через один или два последовательных порта;
· получать и передавать данные через порт (канал) интерфейса хозяина (только для TMS320VC541x).
Одним из самых распространенных и дешевых процессоров серии 21хх является процессор 2101. Принимая во внимание быстродействие данного процессора (максимальная частота равна 20 МГц), память данных (ОЗУ данных равно 1 К) и память команд (ОЗУ команд равно 2К), можно применить данный процессор в блоке низкоскоростного кодирования речевых сигналов для обработки сигналов в реальном масштабе времени. Наибольшими вычислительными затратами обладает операция вычисления преобразования Фиенупа. Преобразование Фиенупа содержит 5 прямых и 5 обратных преобразований Фурье по 128 точкам.
Для вычисления одного прямого преобразования Фурье по 128 точкам необходимо 0,25 мс. Таким образом, для вычисления итерационного алгоритма Фиенупа необходимо 0,25*10=2,5 мс, что меньше интервала анализа, равно 16 мс. Вычислительные затраты, необходимые для других преобразований сигнала, требуют меньших вычислительных затрат и, следовательно, меньшего времени по сравнению с алгоритмом Фиенупа. Следовательно, применение данного микропроцессора позволяет реализовать данный блок кодирования речевых сигналов в реальном масштабе времени.
Рассмотрим подробнее электрические характеристики процессора. Напряжение питания для пятивольтовых кристаллов может колебаться от 4,5 до 5,5. Критическое значение напряжения питания не должно выходить за пределы от - 0,3 до +7. Емкость входа или выхода 8 пФ.
Другие электрические параметры микропроцессора приведены в таблице 4.2 и графиков, приведенных ниже.
Таблица 4.2
|
Параметр |
Условия измерения |
Значение |
|
|
IDD - ток потребления (динамический режим), мА |
VDD=5,5 В, tck=50 нс |
58 |
|
|
IDD - ток потребления (динамический режим), мА |
VDD=5,5 В, tck=80 нс |
45 |
|
|
IDD - ток потребления (режим ожидания), мА |
VDD=5,5 В, tck=50 нс |
18 |
|
|
IDD - ток потребления (режим ожидания), мА |
VDD=5,5 В, tck=80 нс |
14 |
рисунок 4.2.
рисунок 4.3.
Схема включения микропроцессора и подключения памяти и периферийных устройств приведена на рисунке 4.4.
рисунок 4.4.
Временные диаграммы микропроцессорной системы
Временные диаграммы микропроцессорной системы позволяют рассмотреть работу микропроцессорной системы при выполнении характерных для системы операций. На рис.4.5-4.10 показаны временные диаграммы микропроцессорной системы, а в таблицах 4.3-4.6 - значения параметров временных диаграмм.
Таблица 4.3
|
Параметры, нс |
Зависимость от тактовой частоты |
20 МГц |
|||
|
Min |
Max |
Min |
Max |
||
|
tck - период CLKIN |
50 |
150 |
|||
|
tckl - низкий уровень CLKIN |
20 |
||||
|
tckh - высокий уровень CLKIN |
20 |
||||
|
trsp - низкий уровень RESET |
5tck |
250 |
|||
|
tcpl - низкий уровень CLKOUT |
0,5tck-10 |
15 |
|||
|
tcph - высокий уровень CLKOUT |
0,5tck-10 |
15 |
|||
|
tckoh - расстояние между высокими уровнями CLKIN и CLKOUT |
0 |
20 |
|||
|
tifs - установка IRQx или F1 перед низким уровнем CLKOUT |
0,25tck+15 (18) |
27,5 (30,5) |
|||
|
tifh - удержание IRQx или F1 после высокого уровня CLKOUT |
0,25tck |
12,5 |
|||
|
tfon - удержание F0 после высокого уровня CLKOUT |
0 |
||||
|
tfod - задержка F0 от высокого уровня CLKOUT |
15 |
рисунок 4.5 Цикл записи в память
рисунок 4.6 Цикл стирания памяти
рисунок 4.7 режим установки флажков тайминга
рисунок 4.8 временные интервалы непрерывного режима
Таблица 4.4
|
Параметры, нс |
Зависимость от тактовой частоты |
20 МГц |
|||
|
Min |
Max |
Min |
Max |
||
|
tbh - удержание BR после высокого уровня CLKOUT |
0,25tck+5 |
17,5 |
|||
|
tbs - установка BR перед низким уровнем CLKOUT |
0,25tck+20 |
32,5 |
|||
|
tsd - расстояние от высокого уровня CLKOUT до запрещения DMS, PMS, BMS, RD, WR |
0,25tck+20 |
32,5 |
|||
|
tsdr - расстояние от запрещенных DMS, PMS, BMS, RD, WR до низкого уровня BG |
0 |
||||
|
tse - расстояние от высокого уровня BG до разрешения DMS, PMS, BMS, RD, WR |
0 |
||||
|
tsec - расстояние от разрешенных DMS, PMS, BMS, RD, WR до высокого уровня CLKOUT |
0,25tck-10 |
2,5 |
рисунок 4.9 режим считывания сигнала
рисунок 4.10. установка флажков в непрерывном режиме
Таблица 4.5
|
Параметры, нс |
Зависимость от тактовой частоты |
20 МГц |
|||
|
Min |
Max |
Min |
Max |
||
|
trdd - расстояние от начала RD до установки данных |
0,5tck-15+w |
10 |
|||
|
taa - расстояние от A0-A13, DMS, PMS, BMS до установки данных |
0,75tck-20+w |
17,5 |
|||
|
trdh - удержание данных после окончания RD |
0 |
||||
|
trp - ширина низкого уровня RD |
0,5tck-5+w |
20 |
|||
|
tcrd - расстояние от высокого уровня CLKOUT до низкого уровня RD |
0,25tck-5 |
0,25tck+10 |
7,5 |
22,5 |
|
|
tasr - расстояние от A0-A13, DMS, PMS, BMS до активного сигнала RD |
0,25tck-9 |
3,5 |
|||
|
trda - удержание A0-A13, DMS, PMS, BMS до активного сигнала RD |
0,25tck-8 |
4,5 |
|||
|
trwr - высокий уровень RD, WR до следующего чтения/записи |
0,25tck-5 |
20 |
рисунок 4.11. ошибка синхронизации
Таблица 4.6
|
Параметры, нс |
Зависимость от тактовой частоты |
20 МГц |
|||
|
Min |
Max |
Min |
Max |
||
|
tdh - установка данных перед окончанием WR |
0,5tck-10+w |
15 |
|||
|
tdh - удержание данных после окончания WR |
0,25tck-8 |
4,5 |
|||
|
twp - ширина низкого уровня WR |
0,25tck-5+w |
20 |
|||
|
twde - расстояние от начала WR до установки данных |
0 |
||||
|
tasw - расстояние от A0-A13, DMS, PMS до активного сигнала WR |
0,25tck-9 |
3,5 |
|||
|
tddr - запрет данных до следующего чтения или записи |
0,25tck-10 |
2,5 |
|||
|
tcwr - расстояние от высокого уровня SCLKOUT до начала WR |
0,25tck-5 |
0,25tck+10 |
7,5 |
22,5 |
|
|
taw - расстояние от A0-A13, DMS, PMS до окончания WR |
0,75tck-15+w |
22,5 |
|||
|
twra - удержание A0-A13, DMS, PMS после окончания WR |
0,25tck-8 |
4,5 |
|||
|
twwr-высокий уровень WR до следующего чтения или записи |
0,5tck-5 |
20 |
рисунок 4.12. передача бит данных по шине
Таблица 5.7
|
Параметры, нс |
Зависимость от тактовой частоты |
20 МГц |
|||
|
Min |
Max |
Min |
Max |
||
|
tsck - период SCLK |
76,9 |
||||
|
tscs - установка DR/TFS/RFS перед низким уровнем |
8 |
||||
|
tsch - удержание DR/TFS/RFS после низкого уровня SCLK |
10 |
||||
|
tscp - ширина SCLKout |
28 |
||||
|
tcc - расстояние между высоким уровнем SCLKOUT до SCLKout |
0,25tck |
0,25tck+15 |
19,2 |
34,2 |
|
|
tscde - расстояние между высоким уровнем SCLK до разрешения DT |
0 |
||||
|
tscdv - расстояние между высоким уровнем SCLK до действующего значения DT |
20 |
||||
|
trh - удержание TFS/RFSout после высокого уровня SCLK |
0 |
||||
|
trd - задержка TFS/RFSout от высокого уровня SCLK |
20 |
||||
|
tscdh-удержание DR после высокого уровня CSLK |
0 |
||||
|
ttde - расстояние между TFS (альтернативный) до разрешения DT |
0 |
||||
|
ttdv - расстояние между TFS (альтернативный) до действующего значения DT |
18 |
||||
|
tscdd - расстояние между высоким уровнем SCLK до запрещения DT |
25 |
||||
|
trdv - RFS (многоканальная задержка кадра) до действующего значения DT |
20 |
Обоснование принципиальной схемы
Процессоры используют TTL-совместимые синхроимпульсы, подаваемые на вход CLKIN или кварцевый резонатор, подсоединенный между входами CLKIN и XTAL. Если используются внешние синхроимпульсы, вход XTAL должен быть оставлен неприсоединенным. Сигнал CLKIN не может менять частоту или отключаться во время работы процессора. Внутренний фазовый цикл генерирует частоту, в четыре раза больше тактовой.
Особенностями использования микропроцессора является наличие у него двух портов сопряжения с внешними устройствами - последовательного и параллельного. В связи с этим возможны различные варианты построения МПС на его основе, однако наиболее рациональным является вариант, при котором управляющая информация вводится в СП по параллельному порту, а ввод сигнальной информации осуществляется по последовательным портам. При этом разгружается параллельная шина данных (ШД) системы от обмена сигналами между источниками аналоговой информации (АЦП и ЦАП) и СП и снижаются требования к производительности УМП. Рассмотрим более подробно структуру и реализацию отдельных блоков принципиальной схемы.
Выбор ЦАП и АЦП
Цифро-аналоговые (ЦАП) и аналого-цифровые (АЦП) преобразователи используются, соответственно, для преобразования цифрового кода в мгновенное значение аналогового сигнала и обратно.
Задача ЦАП - преобразование двоичного кода в выходное напряжение, пропорциональное весовым коэффициентам разрядов двоичной системы исчисления (…8, 4, 2, 1). ЦАП за время преобразования формирует из поступающих на его вход чисел аналоговый сигнал, уровень и знак которого однозначно соответствует знаку и модулю этих чисел. В качестве ЦАП необходимо применять микросхему с длительностью импульсов, соответствующей длительности тактовых импульсов процессора для удобства последующего согласования с микропроцессором. Поэтому в качестве такой микросхемы выбираем К1108ПА2 - 8-разрядный функционально законченный ЦАП двоичного кода в напряжение. Выполнен по биполярной технологии. Длительность импульсов при записи информации не менее 50 нс, что соответствует тактовой частоте микропроцессора, равной 20 МГц. Максимальное значение емкости нагрузки микросхемы - 50 пФ.
В качестве АЦП выбираем микросхему восьмиразрядного АЦП К1107ПВ2 с частотой преобразования 20 МГц, равной тактовой частоте микропроцессора. Интегральная полупроводниковая ИС К1107ПВ2 представляет собой быстродействующий АЦП. Построение АЦП по полностью параллельной схеме позволяет получать максимальное быстродействие при минимальной динамической погрешности без использования внешней схемы УВХ. Микросхема имеет два напряжения питания 5 В и - 6 В с током потребления от первого источника питания 35 мА и от второго источника питания - 450 мА. Мощность, потребляемая микросхемой, порядка 3 Вт.
В качестве шинных формирователей, на которых реализованы порты ЦАП и АЦП, можно применить микросхемы К580ВА86. Так как данная микросхема содержит 8 выходов, а шина данных имеет 16-разрядную структуру, необходимо применять две микросхемы для реализации одного шинного формирователя.
Выбор микросхем памяти
Микросхемы ППЗУ по принципу построения аналогичны масочным с тем отличием, что допускают программирование на месте пользователем. Технические средства для выполнения этой операции достаточно просты и могут быть построены самим пользователем. Это обстоятельство, в сочетании с низкой стоимостью и доступностью микросхем ППЗУ, обусловило их широкое распространение. Рассмотрим особенности взаимодействия данного микропроцессора с памятью.
Процессор содержит ОЗУ и/или ПЗУ на кристалле, так что часть адресного пространства памяти данных и памяти инструкций находится на чипе. Эти процессоры также имеют адресное пространство загрузочной памяти вдобавок к адресным пространствам памяти данных и инструкций.
В процессорах, которые имеют внутреннюю память, внутренняя шина адреса памяти данных (DMA) и внутренняя шина адреса памяти инструкций (PMA) мультиплексированы в единую шину адреса, которая выведена наружу чипа. Также внутренняя шина данных памяти инструкций (PMD) и внутренняя шина данных памяти данных (DMD) мультиплексированы в единую шину адреса, которая выведена наружу чипа.16 старших разрядов внешней шины используются как шина DMD.
Есть три различных адресных пространства: память данных, память инструкций и загрузочная память. Так как шина данных и шина инструкций используют одни и те же физические линии, если требуется более одной пересылки данных в или из внешней памяти за одну инструкцию, будет использован дополнительный процессорный цикл на исполнение команды.
Вся внутренняя память программ или любая ее часть может быть загружена из внешнего источника с использованием процедуры загрузки. Для взаимодействия с недорогими микросхемами EPROM, процессор загружает инструкции побайтно.
Процессор адресует 16К 24-битных слов памяти программ и до 2К на чипе. Процессор записывает 14-битный адрес на 14-битную шину адреса памяти инструкций (PMA), которая выведена наружу чипа для доступа внешней памяти. Инструкции или данные передаются по 24-битной шине данных памяти инструкций (PMD), которая также выведена наружу. Для исполнения инструкций, которые требуют одновременно доступ к внешней памяти инструкций и к внешней памяти данных, данные из памяти инструкций читаются первыми, а затем данные из памяти данных.
Две управляющие линии устанавливают направление передачи данных. Сигнал RD (чтение данных), активное состояние которого низкое, указывает на процесс чтения из памяти и сигнал WR (запись данных), активное состояние которого также низкое, указывает на процесс записи в память.
Процессор адресует 16К 16-битных слов памяти данных, как показано на рис. Память данных на чипе имеет размер 1К слов и начинается по адресу 0х3800. Регистры управления процессором отображаются на старшие 1К слов памяти данных, адреса памяти данных 0х3С00-0х3FFF. Остальная часть этого килослова зарезервирована. Всего 14К слов адресного пространства доступно для сохранения дополнительных данных.
Данные передаются по старшим 16 битам 24-битной шины данных, которая также выведена наружу. Выход DMS (выбора памяти данных) указывает на то, что на шину адреса поступил адрес памяти данных.
Две управляющие линии устанавливают направление передачи данных. Сигнал RD указывает на чтение из памяти, сигнал WR - на запись в память. Используя сигнал запроса шины BR и сигнал предоставления шины BG, процессор может отдавать управление внешними шинами, давая доступ к внешнему устройству.
Для работы блока низкоскоростного кодирования необходимо 16 Кбит памяти программы для хранения инструкций микропроцессора и 16 Кбит загрузочной памяти, а также память данных. Для организации загрузочной памяти, исходя из принципа действия процессора, необходимо ПЗУ с временем выборки адреса, равным 200 мс. Для организации памяти программы и памяти данных необходимо использовать микросхемы ОЗУ с временем цикла не более 50 мс. Память данных определяется, исходя из принципов построения блока низкоскоростного кодирования. Для передачи 128 отсчетов на интервале анализа кодированных трехразрядным кодом необходимо 128*3=384 бит. Такое же количество необходимо для хранения в памяти отсчетов фазового спектра. Учитывая также вспомогательные данные, для работы блока низкоскоростного кодирования необходима память данных, равная 4Кбит, что больше встроенной памяти микропроцессора, равной 1 Кбит. Таким образом, для организации памяти данных микропроцессора, необходима микросхема емкостью 4 Кбит.
В качестве загрузочной памяти выбираем микросхему ПЗУ, программируемую маскированием КР586РЕ1 емкостью 2К*8 и временем выборки адреса 50 нс, в качестве программной памяти - статическое ОЗУ на микросхеме КР132РУ6А с временем цикла 45 нс, а в качестве памяти данных - аналогичное статическое ОЗУ на микросхеме КМ132РУ6А емкостью 2К*8 с временем выборки 45 нс. Они соответствуют всем предъявляемым к ним требованиям по времени работы и емкости и выполнены на основе МОП технологии.
рисунок 4.13. дифференцирующая цепь
Выбор и расчет входных и выходных устройств
Входным и оконечным устройством любой схемы обработки сигналов являются микрофон и динамик. Блок низкоскоростного кодирования речевых сигналов применяется в большой степени в телефонных линиях связи, поэтому в качестве оконечных устройств можно применить угольный микрофон МК-16 и телефон ДЭМК-7Т. При применении блока низкоскоростного кодирования речевых сигналов в других областях можно использовать другие оконечные устройства.
Входной и выходной фильтры нижних частот выполняют одну и ту же функцию: они должны ограничивать аналоговый сигнал частотой дискретизации, не допуская при этом значительных искажений сигнала. Фильтр нижних частот представляет собой устройство, которое пропускает сигналы высоких частот. Существует большое количество схем фильтров нижних частот. К ФНЧ предъявляются требования обеспечения лучшей фильтрации, неискажения входного сигнала и высокой надежности. Поэтому, целесообразным является применение активного фильтра, выполненного на основе операционного усилителя. Коэффициент усиления входного фильтра целесообразно выбрать равным 1,5, что компенсирует затухание во входной части блока низкоскоростного кодирования, а дальнейшее усиление входного сигнала осуществляется в специальном входном усилителе. Коэффициент усиления выходного фильтра принимаем равным 9, чтобы обеспечить усиление выходного сигнала, ослабленного в ЦАП и выходных устройствах. Выходной фильтр реализован на двух звеньях второго порядка. Для реализации необходимого коэффициента усиления каждое звено должно обеспечивать коэффициент усиления, равный трем.
В качестве активного фильтра принимается фильтр Баттерворта на источнике напряжения, управляемого напряжением (ИНУН), схема которого приведена на рис.5.10. Фильтр позволяет добиться неинвертирующего коэффициента при минимальном числе элементов. Он обладает низким выходным сопротивлением, небольшим разбросом значений элементов. Фильтр относительно прост в настройке. Все эти преимущества обусловили применение данного вида фильтров. Емкости фильтра определяются по следующим формулам:
Значения сопротивлений определяются по формулам:
Для входного фильтра значения сопротивлений и емкостей, рассчитанных по вышеприведенным формулам С1вх=2, 206*10-9 Ф, С2вх=2,941*10-9 Ф, R1вх=31,83 кОм, R2вх=10,61 кОм, R3вх=127,3 кОм, R4вх=63,66 кОм. Для выходного фильтра эти значения: С1вых=6,68*10-9 Ф, С2вых=2,941*10-9 Ф, R1вых=31,83 кОм, R2вых=3,537 кОм, R3вых=53,05 кОм, R4вых=106,1 кОм. В качестве операционного усилителя в ФНЧ применяется 140УД8Б с напряжением питания 15 В.
В качестве входного усилителя, осуществляющего усиление сигнала, поступившего с микрофона, целесообразно применить усилитель SSM 2165. Данный усилитель является одним из оптимальных вариантов усиления до уровня, необходимого для обработки сигнала в кодеке. Коэффициент усиления устанавливается наладчиком и зависит от типа применяемого микрофона. Коэффициент шума также устанавливается перед включением в цепь. Усилитель нормирует сигнал, обеспечивая при этом минимальное отношение сигнал/шум, что обеспечивает прямое подключение АЦП без дополнительных усилителей.
рисунок 5.14 Входной усилитель
В качестве портов ввода-вывода используется микросхема К580ВВ55 программируемого периферийного адаптера, применяющегося для обмена данными между микропроцессором и устройством ввода-вывода в параллельном формате. Использует МОП технологию. Потребляемая мощность 1,75 Вт.
5. Конструкторско-технологическая часть
5.1 Разработка конструкции устройства
Конструкции РЭА различного назначения имеют особенности, вытекающие из специфики и условий эксплуатации. Специализация РЭА обусловлена тем, что объект установки задает специальные функциональные требования для РЭА данной категории, класса или группы.
Категории характеризуют РЭА по продолжительности работы. Различают четыре категории РЭА: многократного, однократного, непрерывного и общего пользования.
Классы подразделяют РЭА по трем глобальным зонам использования: наземная РЭА (суша), морская (океан, море), бортовая (воздушное или космическое пространство).
Разрабатываемое устройство относится к наземной стационарной аппаратуре. Поэтому основными требованиями к конструкции являются:
простота и надежность конструкции;
ремонтопригодность;
оперативность обслуживания - минимальные затраты времени на подготовку устройства к запуску;
удобство обслуживания.
Конструкция блока низкоскоростного кодирования РС представляет отдельный блок, располагаемый в прямоугольном корпусе размером 215*147*35 мм, внутри которого находится плата. Верхняя и боковые стенки корпуса изготавливают из пластмассы толщиной 3 мм. На задней стенке корпуса установлены выходной разъем РПМ 12-26Т и разъем ОНЦ-КГ-4-5/16-Р для подключения блока к источнику питания.
Ниже показаны корпуса зарубежных микросхем, входящих в состав электрической схемы блока низкоскоростного кодирования речевых сигналов.
Основой конструкции блока кодирования речевого сигнала является микропроцессор. Для этого выбран микропроцессор TMS320VC541x производства фирмы Texas Instruments. Корпус микропроцессора и перечень портов показан на рис.5.1.1.
рисунок 5.1.1.
Конструкционное исполнение микропроцессора с главными конструкционными параметрами приведено на рис.5.1.2 и 5.1.3.
рисунок 5.1.2.
рисунок 5.1.3.
рисунок 5.1.4.
Значения параметров конструкции микропроцессора приведены в таблице 5.1.2.
Таблица 5.1.2
|
Условное обозначение параметра |
Значение параметра, дюйм |
Значение параметра, мм |
|
|
A |
0,143 |
3,67 |
|
|
A1 |
0,050 |
1,27 |
|
|
b |
0,018 |
0,46 |
|
|
b1 |
0,050 |
1,27 |
|
|
e1 |
1,000 |
2,54 |
|
|
e2 |
0,800 |
20,30 |
|
|
e |
0,100 |
2,54 |
|
|
L3 |
0,180 |
4,57 |
|
|
D, E |
1,100 |
28,00 |
В состав блока низкоскоростного кодирования также входит входной усилитель компании Analog Devices SSM 2165, выполняющий усиление входного сигнала. Корпус усилителя показан на рис.5.1.3
5.2 Технология изготовления печатной платы
Одно из основных направлений на пути увеличения выпуска РЭА, снижения себестоимости производства и эксплуатации, увеличения надежности заключается в использовании печатных плат.
Печатная плата - изоляционное основание с системой печатных проводников и печатных элементов. Все электроэлементы, в ходящие в монтажную схему, устанавливаются на основание и соединяются с печатными проводниками при помощи пайки.
К печатным платам предъявляются следующие требования:
· ширина печатных проводников должна быть не менее 0,18 мм;
· минимальное расстояние между печатными проводниками должно быть не менее 0,2 мм;
· контактные площадки должны быть размером не менее 2 мм2;
· слой металла должен обладать удельной проводимостью медных проводников;
· площадь поперечных сечений проводников и поверхность металла дорожки должна удовлетворять допустимой плотности тока и рабочей частоты, на которой работает плата;
· поверхность платы не должна иметь пузырей, вздутий, посторонних включений, сколов, выбоин, трещин и расслоений материала основания.
Расположение интегральных микросхем со штыревыми выводами должно совпадать с узлами координатной сетки.
Созданию печатных проводников предшествует нанесение на заготовку изображения печатных проводников в виде защитных покрытий определенных участков.
К числу наиболее употребляемых способов относятся:
· фотоспособ - основан на том, что изображение контактным способом с негатива копируется на основание, покрытое светочувствительной эмульсией. После проявления и травления засвеченные участки оказываются без эмульсии;
· сеточный способ - основан на применении сеточного трафарета и нанесении сквозь него кислотостойкой краски на основание печатной платы. Сеточный способ обладает значительно меньшей точностью и разрешающей способностью, чем фотоспособ;
· офсетный способ - основан на применении принципа офсетной печати.
Фотооригинал представляет контрастное изображение печатной платы, выполненное в увеличенном масштабе и предназначенное для получения негатива (позитива) путем фотографирования. Фотооригиналы выполняются в масштабе 2: 1, 4: 1, 5: 1, 10: 1.
Для изготовления фотооригиналов применяют следующие основные методы:
· метод вычерчивания;
· метод наклеивания липкой ленты;
· метод резания по эмали.
Негативы (позитивы) изготавливают на пленочных технических фотоматериалах в масштабе 1: 1, получаемых фотографированием оригинала. Они изготавливаются на фотопленке ФТ-30 и ФТ-31, а также на фотопластинках.
Методы травления печатных плат включают в себя операции, с помощью которых создается токопроводящий слой на изолированном основании.
Существуют три основных метода изготовления печатных плат:
химический;
электрохимический;
комбинированный.
Они отличаются, в основном, способом создания проводящих покрытий. Эти способы следующие:
· Химический - на фольгированное диэлектрическое основание наносится кислотостойкой краской или фотоспособом рисунок печатного монтажа. Незащищенные участки фольги удаляются травлением. Металлизация отверстий в этом случае отсутствует.
· Электрохимический - заключается в том, что на участках поверхности основания, образующих проводники, создается проводящий слой химически осажденного металла требуемой толщины. Преимущество этого метода - возможность одновременно с образованием проводников осуществлять металлизацию отверстий.
· Комбинированный - может быть как негативным, так и позитивным.
Негативный способ заключается в том, что сначала получают печатный монтаж по аналогии с химическим способом, затем проводится химическая обработка отверстий и их химическая металлизация и далее - электрохимическая металлизация проводников и отверстий.
Позитивный способ основан на получении рисунка печатного монтажа, электрохимической металлизации отверстий и проводников, а после этого - травления фольги с пробельных мест.
Комбинированный метод позволяет получить металлизированные отверстия, но он отличается большей трудоемкостью технологического процесса.
В основе технологии изготовления печатных плат комбинированным методом лежит использование фольгированных диэлектриков.
При негативном способе на основание наносится рисунок проводников и проводится травление фольги с пробельных мест. Далее с проводников удаляют защитный слой, затем производят сверление отверстий, подлежащих металлизации, и их химическое омеднение. После этого идет операция гальванического омеднения отверстий и проводников и покрытие их серебром, сплавом РОЗЕ или другими, в зависимости от технических требований. Конечной является механическая обработка.
При позитивном способе последовательность операций изготовления печатных плат следующая:
1. раскрой материала и изготовление заготовок плат;
2. подготовка поверхности заготовки - зачистка заготовки шкуркой, ее промывка в воде, обработка в растворе соляной кислоты;
3. нанесение изображения печатного монтажа на заготовку - нанесение на поверхность заготовки фоторезист, совмещение с фотопозитивом, проявление, окрашивание изображения, промывка в воде, химическое дубление и сушка;
4. сверление и зенкование отверстий;
5. нанесение лака, сушка;
6. химическое омеднение отверстий - заготовку обрабатывают в растворе двухлористого олова и соляной кислоты, после осаждения меди - заготовку промывают и сушат;
7. снятие лакового покрытия;
8. ретуширование изображения;
9. гальваническое омеднение - заготовку обезжиривают, затем производят наращивание медного слоя, далее - промывка и сушка;
10. гальваническое серебрение - деталировка платы, затем - нанесение слоя серебра и промывка в воде;
11. раздубливание фоторезиста - обработка в растворе щавелевой кислоты и хлористого натрия, затем - промывка и сушка;
12. травление фольги с пробельных мест - обработка в растворе хлористого железа, затем - промывка в воде, осветление серебра, промывка и сушка;
13. маркировка - нанесение монтажных обозначений
Недостатками комбинированных методов являются:
· Сложность технологических операций;
· Продолжительное воздействие агрессивных сред на изолированное основание, что может ухудшить его свойства.
Преимуществами комбинированных методов являются:
· Большая электропроводимость проводников;
· Прочность сцепления проводников с основанием;
· Большая точность и разрешающая способность (около 0,3 мм);
· Одновременная металлизация отверстий, что позволяет изготавливать двусторонние платы.
Таким образом, комбинированный метод изготовления печатных плат является наиболее перспективным, удовлетворяющим требованиям промышленности, имеющим наивысшую плотность монтажа.
6. Экспериментальная часть
Экспериментальная часть состоит в обработке речевых сигналов с помощью программы, написанной в среде MATLAB (текст программы приведен в приложении). Эксперимент проводился для 5 дикторов как для отдельных фонем русской речи, так и фраз, рекомендованных ГОСТ Р 50840-95 [31] длительностью 0,512с с частотой дискретизации 8 кГц на сегментах длительностью 16мс. Целью эксперимента являлось создание модели блока обработки речевых сигналов на основе фонемного вокодера, позволяющего обеспечить удовлетворительное при скорости передачи 1,2 кбит/с.
Как известно [2] современные вокодеры, работающие на скоростях передачи 4,8 кбит/с и ниже не способны передать индивидуальные особенности человеческого голоса. В связи с этим представляет интерес разработка кодеров, работающих на тех же скоростях, но с большим качеством восстановления речи и ее разборчивости.
Исследования проводились по методике ГОСТ Р 50840-95 “Передача речи по трактам связи: методы оценки качества, разборчивости и узнаваемости”. В этом стандарте применяются следующие термины:
разборчивость речи - относительное количество (в процентах) правильно принятых элементов (слогов, слов, фраз) артикуляционных таблиц;
качество речи - величина, характеризующая субъективную оценку звучания речи в испытуемом тракте.
Оценка качества и разборчивости проводилась по нескольким методам измерений:
оценка разборчивости речи методом артикуляционных измерений;
оценка разборчивости речи методом артикуляционных измерений по таблицам неполных слогов (метод дописывания);
качества речи методом парных сравнений испытуемого и контрольного трактов;
качества речи методом оценки величины заметности искажений селективных признаков;
разборчивости речи и узнаваемости голоса диктора методом парных сравнений;
фразовой разборчивости в испытуемом тракте при ускоренном в 1,4 - 1,6 раза по сравнению с нормальным темпом произнесения. После проведения комплексной оценки результат усреднялся по всем измерениям.
Также на ПВЭМ с устройством ввода-вывода речевой информации (микрофоном) измерялась разборчивость методом дописывания неполных слогов, полученных из специальных таблиц приложения к ГОСТу. В слогах отсутствуют начальные (мягкие/твердые) или конечные согласные.
При оценке качества речи использовались следующие данные (таблица 7.1).
Таблица 7.1 Классы и нормы качества речи
|
Класс качества речи |
Характеристика класса качества речи |
Норма класса качества речи, баллы |
|
|
высший |
Естественное звучание речи, отдельные малозаметные искажения помехового типа. Искажения типа дребезжание, хрип отсутствуют. Высокая узнаваемость |
более 4,5 |
|
|
I |
Некоторое нарушение естественности и узнаваемости, слабое присутствие одного вида искажение (картавость, гнусавость, дребезжание, хрип и др.) |
3,6-4,5 |
|
|
II |
Заметное нарушение естественности и ухудшение узнаваемости, присутствие некоторых видов искажений (картавость, гнусавость, дребезжание, хрип и др.) |
2,6-3,5 |
|
|
III |
Постоянное присутствие искажений типа картавость, гнусавость, дребезжание, хрип и др. Существенное искажение естественности и ухудшение узнаваемости |
1,7-2,5 |
|
|
IV |
Сильные искажения типа картавость, гнусавость, дребезжание, хрип и др.; механический голос. Наблюдается потеря естественности и узнаваемости |
<1,7 |
Примечания
1. Характеристика речи контрольного тракта соответствует высшему классу качества.
2. Оценка высококачественного тракта может превышать 5 баллов.
Результатом экспериментальных исследований является рисунок 7.1 и следующие выводы: по выходному речевому сигналу фонемного вокодера сложно определить диктора; при тестировании в некоторых комбинациях можно было обнаружить стыки в слитной речи; сигнал достаточно разборчив даже для нетренированного слуха; при увеличении передаваемого набора параметров качество звучания речи заметно улучшалось.
В целом по результатам эксперимента разработанная система при скорости передачи 1,2 кбит/с обеспечивает качество порядка 3,2 балла, что дает основание для его использования в планируемых областях связи.
Размещено на http://www.allbest.ru/
7. Расчет надежности
Высокое качество радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) определяется ее надежностью и долговечностью. Согласно ГОСТ 27.002-89 термин "надежность" обозначает: свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Основным показателем надежности устройства является интенсивность отказов.
Надежность радиоэлектронной аппаратуры зависит от многих факторов:
· совершенства разработки;
· конструкции;
· принципиальной электрической схемы;
· физико-химической совместимости используемых материалов;
· качества этих материалов;
· стабильности технологического проекта.
Методы расчета надежности устройств на стадиях эскизного проектирования, технологического проектирования и разработки рабочей конструкторской документации устанавливает ОСТ 410.012.012.242-84.
Одним из основных источников отказов аппаратуры являются межсоединения плат и комплектующих изделий. В микросхемах соединение элементов между собой осуществляется методами, обеспечивающими надежное сцепление. Поэтому целесообразной с точки зрения надежности является большая интеграция элементов и применение микросхем. Надежность радиоэлектронного устройства на основе микросхем оказывается более высокой по сравнению с аналогичным устройством на дискретных комплектующих изделиях, которые изготавливаются на разных предприятиях, на различном оборудовании и в разное время.
Основной целью проекта является уточнение оценки надежности устройства и подготовка материалов для принятия мероприятий по обеспечению надежности изделия.
Интенсивность отказов устройства рассчитывается как сумма интенсивностей отказов комплектующих элементов по формуле:
i=1,n
где L - интенсивность отказов устройства,
Lэi - интенсивность отказов i-го элемента,
Ni - количество i-х элементов в составе устройства.
Среднее время безотказной работы определяется по формуле:
Вероятность безотказной работы определяется по формуле:
Интенсивность отказов элементов для соответствующих условий эксплуатации определяется по методике единого справочника "Надежность электроизделий".
Расчет надежности разработанного устройства будем вести при следующих допущениях:
· отказ любого элемента системы приводит к отказу всей системы;
· отказ любого элемента системы является случайным и независимым событием;
· интенсивность отказов элементов во время эксплуатации постоянна.
Для расчета показателей надежности устройства необходимы следующие исходные данные:
· перечень элементов таблицы ХХ;
· описание функционирования и условий эксплуатации.
Таблица
|
№п/п |
Элемент |
Вероятность отказа L*10-7 |
Количество элементов |
|
|
1 |
Конденсаторы |
10 |
11 |
|
|
2 |
Резисторы |
3 |
13 |
|
|
3 |
Кварцевый генератор |
4 |
1 |
|
|
4 |
Микросхема |
1 |
12 |
|
|
5 |
Пайка |
0,01 |
500 |
|
|
6 |
Плата |
4 |
1 |
|
|
7 |
Разъем РП15-23ГВФВ |
3 |
2 |
|
|
8 |
Разъем СНП 34-135/132х9,4H-22 - В |
6 |
1 |
10 rem*************************************************
20 rem* Программа для расчета надежности устройства *
30 rem*************************************************
40 dim 1 (11), m (11),p$ (11)
50 data 20,1,10,12,1,4,0.01,3,3,6,3
60 for i=1 to 11
70 read 1 (i)
80 next i
90 p$ (1) =”Механических выключателей”
100 p$ (2) =”Кремниевых диодов”
110 p$ (3) =”Керамических конденсаторов”
120 p$ (4) =”Электролитических конденсаторов”
130 p$ (5) =”Полупроводниковых микросхем”
140 p$ (6) =”Кварцевых генераторов”
150 p$ (7) =”Паек”
160 p$ (8) =”Плат”
170 p$ (9) =”Разъемов РП15-23ГВФВ”
180 p$ (10) =”Разъемов СНП 34-135/132х9,4H-22-В”
190 p$ (11) =”Резисторов”
200 cls
210 locate 12, 20
220 print”Программа для расчета надежности устройства”
230 i$=inkey$
240 if i$=”” then 230
250 cls
260 print
270 print”Введите количество”
280 s=0
290 for j=1 to 11
300 print p$ (j)
310 input m (j)
320 s=s+1 (j) *m (j) *1 e-6
330 next j
340 if s<>0 then 400
350 print”Действительно нет ни одного элемента (Y/N) ”
360 i$=inkey$
370 if i$<>”y” and i$<>”n” then 360
380 if i$=”y" then 410
390 if i$=”n" then 260
400 tb=1/s
410 cls
420 locate 12,21
430 print”Для вывода результатов нажмите любую клавишу”
440 i$=inkey$
450 if i$=”“ then 420
460 cls
470 rem вывод результатов расчета
480 print
490 for j=1 to 11
500 if m (j) =0 then 520
510 print p$ (j); ”-“; m (j); ”шт. ”
520 next j
530 print
540 print”--------------------------------------------------------------------“
550 print" Надежность устройства T”; ”=”; tb; ” часов”
560 print”--------------------------------------------------------------------“
570 i$=inkey$
580 if i$=”“ then 570
590 cls
600 locate 12,29
610 print”выводить график на экран? ”
620 locate 13,38
630 print" (Y/N) “
640 i$=inkey$
650 if i$=”n" then 1140
660 if i$=”” then 640
670 rem построение графика вероятности безотказной работы
680 cls
690 t0=tb
700 print”Введите максимальное время работы”
710 input tmax
720 screen 2
730 for i=0 to 10
740 y=i*16+10
750 line (35,y) - (615,y)
760 next i
770 for i=0 to 10
780 x=i*58+35
790 line (x,10) - (x,170)
800 next i
810 dh=tmax/1000
820 h=tmax/10
830 mx=580/tmax
840 my=160
850 xn=35
860 yn=170
870 for i=1 to 1000
880 t=dh*i
890 x=t*mx+35
900 y=170-my*exp (-t/t0)
910 line (xn,yn) - (x,y)
920 xn=x
930 yn=y
940 next i
950 for i=0 to 10
960 x=1: y=22 - i*2
970 locate y,x
980 print i/10
990 next i
1000 for i=0 to 10
1010 y=23: x=i*7+3
1020 locate y,x
1030 print tmax*i/10
1040 next i
1050 locate 2,8
1060 print”P (t) ”
1070locate 20,75
1080 print”t, час. ”
1090 locate 23,25
1100 print”Вероятность безотказной работы”
1110 i$=inkey$
1120 if i$=”“ then 1110
1130 screen 0
1140 cls
1150 locate 12,26
1160 print”Будете продолжать работу? ”
1170 locate 13,38
1180 print" (y/n) ”
1190 i$=inkey$
1200 if i$=”y" then 200
1210 if i$=”n" then 1230
1220 goto 1190
1230 cls
Для разработанного устройства был произведен расчет интенсивности отказов всех элементов. Также была учтена возможность отказа устройства из-за соединения элементов с выводами корпусов. Общая надежность разработанного устройства составила 53763 часа.
График вероятности безотказной работы приведен на рис.7.1.
8. Экономическая часть
8.1 Построение ленточного графика выполнения дипломного проекта
Одной из основных целей планирования проекта является определение общей продолжительности работ по его проведению. В этом случае наиболее удобным и наглядным является ленточный график. Он представляет собой таблицу, где перечислены все наименования работ, численность исполнителей и длительность выполнения каждого вида работ. Продолжением таблицы является график, отражающий продолжительность каждого вида работ в виде отрезков времени, которые располагаются в соответствии с последовательностью выполняемых работ (таблица 8.1.1.) [42].
Подобные документы
Цифровая обработка сигналов. Классификация вокодеров по способу анализа и синтеза речи. Структура БИХ-фильтра. Разработка функциональной схемы вокодера. Расчет параметров и характеристик набора цифровых полосовых фильтров. Алгоритм работы вокодера.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.11.2012Методы обработки и передачи речевых сигналов. Сокращение избыточности речевого сигнала как одна из проблем ресурсосберегающего развития телефонных сетей. Кодирование речевых сигналов на основе линейного предсказания. Разработка алгоритма программы.
дипломная работа [324,7 K], добавлен 26.10.2011Разработка и исследование системы многоканального полосового анализа речевых сигналов на основе полосовых фильтров и на базе квадратурной обработки. Принципы организации и программирования цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), разработка программ ЦОС.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 27.10.2012Способы представления речевого сигнала. Разработка алгоритма, структурной и функциональной схемы цифрового полосового вокодера. Расчёт параметров и характеристик набора цифровых полосовых фильтров. Оценка степени сжатия и моделирование в среде Matlab.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.10.2011Обзор методов кодирования информации и построения системы ее передачи. Основные принципы кодово-импульсной модуляции. Временная дискретизация сигналов, амплитудное квантование. Возможные методы построения приемного устройства. Расчет структурной схемы.
дипломная работа [823,7 K], добавлен 22.09.2011Выбор методов проектирования устройства обработки и передачи информации. Разработка алгоритма операций для обработки информации, структурной схемы устройства. Временная диаграмма управляющих сигналов. Элементная база для разработки принципиальной схемы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.08.2012Радиотехнические системы передачи информации: методы передачи, регистрации и хранения двоичных сигналов. Неидентичность характеристик канала, действия помех, виды искажения сигналов. Общие принципы и закономерности построения РТС, техническая реализация.
реферат [92,1 K], добавлен 01.11.2011Разработка структурных схем передающего и приемного устройств многоканальной системы передачи информации с ИКМ; расчет основных временных и частотных параметров. Проект амплитудно-импульсного модулятора для преобразования аналогового сигнала в АИМ-сигнал.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.07.2014Проектирование и разработка многоканальной когерентной системы передачи дискретной информации (СПДИ), предназначенной для передачи цифровых сигналов от М-однотипных источников информации по одному или нескольким арендуемым стандартным аналоговым каналам.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.08.2010Измерение характеристик реального канала связи, выбор диапазона частот работы системы передачи информации. Расчет полосовых фильтров, описание адаптивного эквалайзера и эхокомпенсатора, затраты на разработку. Производственная санитария и гигиена труда.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 22.10.2009
