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在实际应用中,骨传导设备容易混入因设备振动而产生的噪声,影响人们使用骨传导设备的听觉效果和产生疲劳。在骨传导设备中使用语音增强技术能有效降低语音在传输过程中因设备的振动引入的噪音,提高骨传导设备的使用效果。本文较深入研究了骨传导语音增强可重构So C的可重构流水线协处理器设计技术。完成的主要研究工作和取得的研究成果包括以下四个方面:一、分析研究了基于单通道的骨传导语音增强算法的数据流图和控制流图,提取了该领域算法计算密集型程序模块的循环流水模式和次数、运算操作类型、数据相关性等计算特征,为可重构So C的可重构流水线协处理器的应用定制设计和可重构编译的开发,提供了依据,奠定了基础。二、设计了一种面向骨传导语音增强处理算法的可重构So C体系结构方案。可重构So C的可重构协处理器采用可重构流水线结构,可重构开关网络采用可重构开销很小的多路选择器开关网络。可重构流水线的可重构处理单元的运算操作指令集以及流水线的条数,根据单通道骨传导语音增强算法的应用计算性能需求进行定制。可重构流水线协处理器体系结构具有主要结构和功能参数可选择配置、规模可扩展等特点,对各种骨传导语音增强算法具有良好的适应性。三、针对应用定制可重构流水线支持多种数据流计算模式的特点,使用普通寄存器文件做数据缓存和配置信息缓存时效率低问题,提出了一种基于多功能寄存器文件的高速缓存系统技术设计方案。多功能寄存器文件具有传统寄存器文件、堆、栈的综合功能,既高效支持堆栈式数据流的连续读/写计算缓存模式,又高效支持数据流的循环流水计算缓存模式。实验结果表明,多功能寄存器文件占用的芯片面积与已有的二输入四输出寄存器文件和堆栈式寄存器堆的面积有所减少,但是支持可重构流水线运行矩阵乘和FFT等数据密集型计算的性能有明显提升。四、使用Verilog HDL硬件编程语言对可重构流水线协处理器进行了RTL级的建模,并使Quartus II软件工具,实现了可重构流水线协处理器在FPGA芯片EP3C55F484上的硬件综合模拟和仿真分析。然后,将FFT、矩阵乘、一阶平滑滤波等算法子程序人工编译映射到可重构流水线协处理器的FPGA硬件模型上运行。实验结果表明,可重构流水线协处理器的FPGA硬件模型运行多种典型的语音增强算法的计算密集型程序模块均可满足应用性能要求,具有良好的适用性。