CN116614573A - 基于数据预分组的dsp的数字信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信号处理系统，具体地说，涉及基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统。其包括内部总线、主处理器、协处理器以及协存储器；所述内部总线用于传输人们对话所产生的模拟信号，所述主处理器用于接收内部总线传输的模拟信号，并将其转换为数字信号后进行运算处理，处理后再将其解译回模拟信号，该基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统中，将双方对话的问答进行绑定，当其中一方人员持续重复一个问题时，通过预处理模块绑定的另一方人员的答案直接输送至该方人员，由于绑定的问答已经被运算处理过，因此后续发出的答案也就避免了DSP的再次运算，从而减少了DSP的工作压力，也就降低了移动电话的功耗。

Description

基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统

技术领域

本发明涉及一种信号处理系统，具体地说，涉及基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统。

背景技术

数字信号处理（简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

在移动电话中，最常见的就是DSP语音。移动电话内的DSP能以超高速度处理语音，可以即时听到对方的说话，完全感受不到任何延迟。再以相同应用为例，早期的移动电话常会出现回音，但数字移动电话却能将回音和通话停顿的现象完全消除。

但在对话过程中，如果人们受到外界的干扰，就容易造成未听清对方语音的现象，从而导致对方需要再次重复语音，而这样重复的对话也就导致了DSP重复工作，从而导致DSP持续工作而影响移动电话的功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，包括内部总线、主处理器、协处理器以及协存储器；所述内部总线用于传输人们对话所产生的模拟信号，所述主处理器用于接收内部总线传输的模拟信号，并将其转换为数字信号后进行运算处理，处理后再将其解译回模拟信号，所述协存储器用于对协处理器产生的数据进行存储，所述协处理器至少包括：

数据采样模块，所述数据采样模块用于为转换后的模拟信号创建副本文件；

反馈采样模块，所述反馈采样模块根据双方通讯人员的对话状态生成与副本文件相应的回应文件，并将回应文件与副本文件绑定为对照组；

预处理模块，所述预处理模块对一方通讯人员后续所发出的数字信号与对照组中的其中一个文件进行相似度对比，当对比结果一致时，所述预处理模块将对照组中的另一个文件输出给该方的通讯人员。

作为本技术方案的进一步改进，所述协存储器包括程序存储单元和数据存储单元，所述程序存储单元用于存储程序指令；所述数据存储单元用于存储协处理器产生的数据。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据采样模块包括信号采集单元、信号复制单元以及信号传输单元，其中：

所述信号采集单元用于获取被主处理器转换后的模拟信号的信息文件；

所述信号复制单元根据信息文件对转换后的模拟信号进行复制，并生成副本文件；

所述信号传输单元用于将副本文件传输至数据存储单元内存储。

作为本技术方案的进一步改进，所述反馈采样模块包括对话分析单元、数据标记单元以及信号捆绑单元，其中：

所述对话分析单元用于根据双方的对话状态分析得到两个对话之间的关联性；

所述数据标记单元对具有关联性的两个对话进行标记；

所述信号捆绑单元将标记两个对话进行捆绑，并生成对照组。

作为本技术方案的进一步改进，所述对话分析单元判断两个对话之间的关联性的步骤如下：

步骤一、设定关联性的判定阈值；

步骤二、分别获取第一段语音和第二段语音的终止时间，并根据终止时间获取两个对话的间隔时长；

步骤三、根据设定的阈值对间隔时长进行判定，当间隔时长小于设定的阈值时，表明两个对话之间具有关联性。

作为本技术方案的进一步改进，所述预处理模块包括传输状态采集单元、相似度对比单元以及信号输出单元，其中：

所述传输状态采集单元用于获取一方人员向另一方人员发送的语音的模拟信号，并生成为后续文件；

所述相似度对比单元将后续文件与对照组中的文件依次进行对比，并得到相似文件；

所述信号输出单元用于将对照组中与相似文件对应的另一个文件发送给一方人员。

作为本技术方案的进一步改进，所述预处理模块还包括语音对比单元，所述语音对比单元用于在一方人员向另一方人员提问时，收集另一方人员回复的语音文件，并将该语音文件与对照组中的文件进行相似度对比，并生成相似度数值；

所述信号输出单元根据对比结果对文件进行选择发送。

作为本技术方案的进一步改进，所述预处理模块采用相似度对比算法，其算法公式如下：

；

；

式中，表示语音文件与对照组中的其中一个文件共有的元素数量；/>表示对照组中的其中一个文件单独拥有的元素数量；/>表示语音文件与对照组中的其中一个文件的相似率；/>为阈值，阈值的大小可根据人工设定；当输出为/>时，表示/>，此时，语音文件与对照组中的其中一个文件相似；当输出为/>时，表示/>，此时，语音文件与对照组中的其中一个文件不同。

作为本技术方案的进一步改进，所述协处理器还包括离散处理模块，所述离散处理模块包括差异感知单元、数据提取单元以及数据融合单元，其中：

所述差异感知单元根据相似度数值获取语音文件中与对照组中的文件的差异信息；

所述数据提取单元将差异信息从语音文件内进行提取，并将提取的差异信息传输至主处理器处，以使主处理器对差异信息进行转换以及运算的处理；

所述数据融合单元用于将处理后的差异信息融合至对照组中的文件内。

作为本技术方案的进一步改进，所述差异信息包括数据信息和位置信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统中，将双方对话的问答进行绑定，当其中一方人员持续重复一个问题时，通过预处理模块绑定的另一方人员的答案直接输送至该方人员，由于绑定的问答已经被运算处理过，因此后续发出的答案也就避免了DSP的再次运算，从而减少了DSP的工作压力，也就降低了移动电话的功耗。

2、该基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统中，由于获取了语音文件中与对照组中的文件的差异信息，实现语音文件与照组中的文件的相同部分不需要进行再次转换和运算处理，从而使得DSP的工作量降低，从而在达到精准回复的基础上还能降低移动电话的功耗。

附图说明

图1为本发明的整体模块的工作原理示意图；

图2为本发明的数据采样模块的模块框图；

图3为本发明的反馈采样模块的模块框图；

图4为本发明的预处理模块的模块框图；

图5为本发明的离散处理模块的模块框图。

图中各个标号意义为：

100、数据采样模块；110、信号采集单元；120、信号复制单元；130、信号传输单元；

200、反馈采样模块；210、对话分析单元；220、数据标记单元；230、信号捆绑单元；

300、预处理模块；310、传输状态采集单元；320、相似度对比单元；330、信号输出单元；340、语音对比单元；

400、离散处理模块；410、差异感知单元；420、数据提取单元；430、数据融合单元

500、协存储器；510、程序存储单元；520、数据存储单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5所示，提供了基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，包括内部总线、主处理器、协处理器以及协存储器500；内部总线用于传输人们对话所产生的模拟信号，主处理器用于接收内部总线传输的模拟信号，并将其转换为数字信号后进行运算处理，处理后再将其解译回模拟信号，协存储器500用于对协处理器产生的数据进行存储，协处理器至少包括：

数据采样模块100，数据采样模块100用于为转换后的模拟信号创建副本文件；

反馈采样模块200，反馈采样模块200根据双方通讯人员的对话状态生成与副本文件相应的回应文件，并将回应文件与副本文件绑定为对照组；

预处理模块300，预处理模块300对一方通讯人员后续所发出的数字信号与对照组中的其中一个文件进行相似度对比，当对比结果一致时，预处理模块300将对照组中的另一个文件输出给该方的通讯人员。

也就是说，将双方对话的问答进行绑定，当其中一方人员持续重复一个问题时，通过预处理模块300绑定的另一方人员的答案直接输送至该方人员，由于绑定的问答已经被运算处理过，因此后续发出的答案也就避免了DSP的再次运算，从而减少了DSP的工作压力，也就降低了移动电话的功耗。

此外，协存储器500包括程序存储单元510和数据存储单元520，程序存储单元510用于存储程序指令，这些指令包括各种操作码、寄存器地址和常量等，用于执行运算、数据传输和控制指令等；数据存储单元520用于存储协处理器产生的数据。

进一步的，数据采样模块100包括信号采集单元110、信号复制单元120以及信号传输单元130，其中：

信号采集单元110用于获取被主处理器转换后的模拟信号的信息文件；

信号复制单元120根据信息文件对转换后的模拟信号进行复制，并生成副本文件；

信号传输单元130用于将副本文件传输至数据存储单元520内存储。

具体的，就是在主处理器将模拟信号转换为数字信号，经运算处理再将数字信号解译回模拟信号后，信号采集单元110才将解译的模拟信号信息进行记录，因为只有这样才能在下次发送时不会经DSP二次处理。并且，在信息记录完成后，为了不影响解译后模拟信号的正常传输，因此通过信号复制单元120将模拟信号复制成副本文件，然后经信号传输单元130将其发送至数据存储单元520内存储。而解译后模拟信号则通过数据总线正常传输至移动电话内，再经数字通讯网络传输给对方的移动电话中。

再进一步的，反馈采样模块200包括对话分析单元210、数据标记单元220以及信号捆绑单元230，其中：

对话分析单元210用于根据双方的对话状态分析得到两个对话之间的关联性；

数据标记单元220对具有关联性的两个对话进行标记；

信号捆绑单元230将标记两个对话进行捆绑，并生成对照组。

首先，就是分析双方的对话状态，根据对话状态的间隔时间判断两个对话之间是否存在关联性，也就是说，两个对话之间的间隔时间越短，两个对话之间就存在关联性，然后再经数据标记单元220标记后，通过信号捆绑单元230将标记的两个对话捆绑成对照组。对照组中的两个对话之间相互关联，也可以将这两个对话视为双方在问答时的对话。

具体的，对话分析单元210判断两个对话之间的关联性的步骤如下：

步骤一、设定关联性的判定阈值；

步骤二、分别获取第一段语音和第二段语音的终止时间，并根据终止时间获取两个对话的间隔时长；

步骤三、根据设定的阈值对间隔时长进行判定，当间隔时长小于设定的阈值时，表明两个对话之间具有关联性。

此外，预处理模块300包括传输状态采集单元310、相似度对比单元320以及信号输出单元330，其中：

传输状态采集单元310用于获取一方人员向另一方人员发送的语音的模拟信号，并生成为后续文件；

相似度对比单元320将后续文件与对照组中的文件依次进行对比，并得到相似文件；

信号输出单元330用于将对照组中与相似文件对应的另一个文件发送给一方人员。

也就是说，在得到对照组后，此时就需要判断人们后续是否会出现重复对话。例如，人员a与人员b沟通时，人员a向人员b发出语音c，此时传输状态采集单元310将人员a的语音c生成为后续文件，然后对后续文件与对照组内的文件进行对比，当与对照组内的其中一个文件相似时，说明语音c与对照组内的其中一个文件相似时，也就是说明对照组中的另一个文件就是对语音c的回答。此时就可以将对照组中的另一个文件发送给人员a，从而不经过DSP的运算以及转换等操作。

另外，虽然这样可以减少DSP工作，降低手机的功耗，但是如果人员b在面对语音c做出了与对照组内不同的回答时，就会出现矛盾的现象。为此：

预处理模块300还包括语音对比单元340，语音对比单元340用于在一方人员向另一方人员提问时，收集另一方人员回复的语音文件，并将该语音文件与对照组中的文件进行相似度对比，并生成相似度数值；

信号输出单元330根据对比结果对文件进行选择发送。

例如，人员b在收到人员a的重复提问后，回答了语音d，但语音d却与对照组中的两个文件均不相似，如此一来，如果继续将对照组内的文件发送给人员a后就会出现矛盾。因此，此时通过信号输出单元330选择语音d来进行传输，从而避免了回到矛盾的现象产生。

进一步的，预处理模块300采用相似度对比算法，其算法公式如下：

；

；

式中，表示语音文件与对照组中的其中一个文件共有的元素数量；/>表示对照组中的其中一个文件单独拥有的元素数量；/>表示语音文件与对照组中的其中一个文件的相似率；/>为阈值，阈值的大小可根据人工设定；当输出为/>时，表示/>，此时，语音文件与对照组中的其中一个文件相似；当输出为/>时，表示/>，此时，语音文件与对照组中的其中一个文件不同。

再进一步的，协处理器还包括离散处理模块400，离散处理模块400包括差异感知单元410、数据提取单元420以及数据融合单元430，其中：

差异感知单元410根据相似度数值获取语音文件中与对照组中的文件的差异信息；

数据提取单元420将差异信息从语音文件内进行提取，并将提取的差异信息传输至主处理器处，以使主处理器对差异信息进行转换以及运算的处理；

数据融合单元430用于将处理后的差异信息融合至对照组中的文件内。

这样一来，通过获取语音d与对照组中的文件的相似度数值来分析两者之间是否出现差异。当出现差异时，将差异信息提取出来，然后经主处理器对差异信息进行转换以及运算的处理后，在通过数据融合单元430将处理过差异信息与对照组中的文件进行融合，从而生成人员b的回复。并且，由于获取了语音文件中与对照组中的文件的差异信息，实现语音文件与照组中的文件的相同部分不需要进行再次转换和运算处理，从而使得DSP的工作量降低，从而在达到精准回复的基础上还能降低移动电话的功耗。

这里需要注意的是，差异信息包括数据信息和位置信息，以便于数据提取单元420根据位置信息来将差异信息融合至对应的位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，包括内部总线、主处理器、协处理器以及协存储器（500）；所述内部总线用于传输人们对话所产生的模拟信号，所述主处理器用于接收内部总线传输的模拟信号，并将其转换为数字信号后进行运算处理，处理后再将其解译回模拟信号，其特征在于：所述协存储器（500）用于对协处理器产生的数据进行存储，所述协处理器至少包括：

数据采样模块（100），所述数据采样模块（100）用于为转换后的模拟信号创建副本文件；

反馈采样模块（200），所述反馈采样模块（200）根据双方通讯人员的对话状态生成与副本文件相应的回应文件，并将回应文件与副本文件绑定为对照组；

预处理模块（300），所述预处理模块（300）对一方通讯人员后续所发出的数字信号与对照组中的其中一个文件进行相似度对比，当对比结果一致时，所述预处理模块（300）将对照组中的另一个文件输出给该方的通讯人员。

2.根据权利要求1所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述协存储器（500）包括程序存储单元（510）和数据存储单元（520），所述程序存储单元（510）用于存储程序指令；所述数据存储单元（520）用于存储协处理器产生的数据。

3.根据权利要求1所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述数据采样模块（100）包括信号采集单元（110）、信号复制单元（120）以及信号传输单元（130），其中：

所述信号采集单元（110）用于获取被主处理器转换后的模拟信号的信息文件；

所述信号复制单元（120）根据信息文件对转换后的模拟信号进行复制，并生成副本文件；

所述信号传输单元（130）用于将副本文件传输至数据存储单元（520）内存储。

4.根据权利要求3所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述反馈采样模块（200）包括对话分析单元（210）、数据标记单元（220）以及信号捆绑单元（230），其中：

所述对话分析单元（210）用于根据双方的对话状态分析得到两个对话之间的关联性；

所述数据标记单元（220）对具有关联性的两个对话进行标记；

所述信号捆绑单元（230）将标记两个对话进行捆绑，并生成对照组。

5.根据权利要求4所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述对话分析单元（210）判断两个对话之间的关联性的步骤如下：

步骤一、设定关联性的判定阈值；

步骤二、分别获取第一段语音和第二段语音的终止时间，并根据终止时间获取两个对话的间隔时长；

步骤三、根据设定的阈值对间隔时长进行判定，当间隔时长小于设定的阈值时，表明两个对话之间具有关联性。

6.根据权利要求4所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述预处理模块（300）包括传输状态采集单元（310）、相似度对比单元（320）以及信号输出单元（330），其中：

所述传输状态采集单元（310）用于获取一方人员向另一方人员发送的语音的模拟信号，并生成为后续文件；

所述相似度对比单元（320）将后续文件与对照组中的文件依次进行对比，并得到相似文件；

所述信号输出单元（330）用于将对照组中与相似文件对应的另一个文件发送给一方人员。

7.根据权利要求6所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述预处理模块（300）还包括语音对比单元（340），所述语音对比单元（340）用于在一方人员向另一方人员提问时，收集另一方人员回复的语音文件，并将该语音文件与对照组中的文件进行相似度对比，并生成相似度数值；

所述信号输出单元（330）根据对比结果对文件进行选择发送。

8.根据权利要求7所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述预处理模块（300）采用相似度对比算法，其算法公式如下：

；

；

式中，表示语音文件与对照组中的其中一个文件共有的元素数量；/>表示对照组中的其中一个文件单独拥有的元素数量；/>表示语音文件与对照组中的其中一个文件的相似率；/>为阈值，阈值的大小可根据人工设定；当输出为/>时，表示/>，此时，语音文件与对照组中的其中一个文件相似；当输出为/>时，表示/>，此时，语音文件与对照组中的其中一个文件不同。

9.根据权利要求7所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述协处理器还包括离散处理模块（400），所述离散处理模块（400）包括差异感知单元（410）、数据提取单元（420）以及数据融合单元（430），其中：

所述差异感知单元（410）根据相似度数值获取语音文件中与对照组中的文件的差异信息；

所述数据提取单元（420）将差异信息从语音文件内进行提取，并将提取的差异信息传输至主处理器处，以使主处理器对差异信息进行转换以及运算的处理；

所述数据融合单元（430）用于将处理后的差异信息融合至对照组中的文件内。

10.根据权利要求9所述的基于数据预分组的DSP的数字信号处理系统，其特征在于：所述差异信息包括数据信息和位置信息。