随着语音技术应用的发展,越来越多的语音信号数字处理系统需要按照实时方式或在线方式工作。特别在嵌入式系统设计中,对系统的硬件环境要求更高。随着语音处理算法的日益复杂,用普通处理器对语音信号进行实时处理,已显得力不从心。专用语音信号处理芯片由于能解决语音信号处理并行性和速度的问题,在语音信号处理系统的应用上尤为重要。 论文利用Altera公司的新一代可编程逻辑器件在数字信号处理领域的优势,对语音信号的常用参数一LPC(线性预测编码,Linear Predictive Coding)参数提取的FPGA(现场可编程门阵列,Field Programmable Gate Array)实现进行了深入研究。论文首先对语音的离散数字模型和短时平稳特性进行了分析,深入讨论了语音线性预测技术。第二,对A1tera公司的Stratix系列可编程器件的内部结构进行了研究,分析了在Quartus Ⅱ开发平台上进行FPGA设计的流程。第三,对解LPC正则方程的格形算法、德宾递推算法和舒尔递推算法的硬件实现进行了比较,提出了一种基于舒尔递推算法的LPC参数提取系统的总体方案。第四,对系统的自关函数和舒尔递推两个功能模块进行了设计和实现,并对其工作过程进行了详细的分析。第五,针对系统所使用的除法运算都是商小于1的特点,设计并实现了一个系统专用的除法器模块。最后,在Altera FPGA目标芯片EPlS25F1020C上,对LPC参数提取系统进行了仿真验证。 系统除具有处理速度快的特点外,还具有灵活的输入输出接口。系统能方便地同其它语音处理模块相连,构成一个完整的语音处理片上系统,以应用于语音编解码、语音识别等系统。