[發(fā)明專(zhuān)利]基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測(cè)抑制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410831312.7
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104703094A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張秀再;陳彭鑫;吳華娟;趙益波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04R3/00
• 分類(lèi)號(hào): H04R3/00;H04R3/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進(jìn)

1.一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測(cè)抑制系統(tǒng)，包括嘯叫檢測(cè)電路、嘯叫抑制電路以及繼電器切換電路，其特征在于：所述的嘯叫檢測(cè)電路包括頻率檢測(cè)部分以及幅度檢測(cè)部分，其中頻率檢測(cè)部分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)聲音信號(hào)的頻率，其包括LM339比較器以及FPGA，LM339比較器的輸出端與FPGA相連接，所述的幅度檢測(cè)部分包括峰值檢波芯片AD637以及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1118，峰值檢波芯片AD637與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1118相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1118與FPGA的I/O口相連，信號(hào)經(jīng)峰值檢波芯片AD637后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1118將輸出的模擬電壓量轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓量，再將數(shù)字電壓量送給FPGA的I/O口；所述的嘯叫抑制電路包括兩個(gè)CMOS雙二階通用開(kāi)關(guān)電容有源濾波器MAX262，在每片MAX262的兩個(gè)濾波通道后各加上一個(gè)0.1μF的隔直電容，MAX262與FPGA相連，通過(guò)FPGA來(lái)提供精確的外部時(shí)鐘；所述的繼電器切換電路包括繼電器、三極管S9013，其中，三極管S9013的基極連接FPGA的I/O口，集電極連接繼電器，發(fā)射極接地。

2.一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測(cè)抑制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)、信號(hào)通過(guò)比較器整形為矩形波，特別的嘯叫時(shí)的波形被整形為占空比為50％的方波；

(2)、FPGA在固定時(shí)間內(nèi)對(duì)其計(jì)數(shù)便可得到矩形波或方波的頻率；

(3)、信號(hào)通過(guò)AD637峰值檢測(cè)電路得到聲音信號(hào)的幅度；

(4)、通過(guò)FPGA通過(guò)對(duì)嘯叫信號(hào)進(jìn)行頻率檢測(cè)和幅度檢測(cè)；

(5)、判斷頻率和幅度是否同時(shí)穩(wěn)定下來(lái)，若在較短時(shí)間段內(nèi)，頻率和幅度同時(shí)穩(wěn)定下來(lái)，則判定產(chǎn)生嘯叫；

(6)、FPGA根據(jù)是否產(chǎn)生嘯叫來(lái)控制繼電器切換電路進(jìn)行切換成無(wú)嘯叫通路或者嘯叫抑制電路；

(7)、若繼電器切換電路進(jìn)行切換成有嘯叫抑制電路，則嘯叫抑制電路接通；

(8)、嘯叫檢測(cè)電路檢測(cè)到一個(gè)“主嘯叫頻率點(diǎn)”，此頻率點(diǎn)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)最大，最先浮現(xiàn)；

(9)、然后FPGA將MAX262的第一級(jí)濾波通道配置為窄帶陷波器，中心頻率設(shè)置為所檢測(cè)到的主嘯叫頻率，并將第二、三、四級(jí)濾波通道配置為全通濾波器，即移相器；

(10)、抑制完主嘯叫頻率點(diǎn)之后，嘯叫檢測(cè)電路繼續(xù)監(jiān)測(cè)是否存在“次嘯叫頻率點(diǎn)”，此頻率點(diǎn)的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)較小，沒(méi)有最先浮現(xiàn)，若存在，則再次啟用FPGA，將第二級(jí)濾波通道配置為窄帶濾波器，中心頻率設(shè)置為所檢測(cè)到的次嘯叫頻率；

(11)、系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)是否存在第三個(gè)和第四個(gè)嘯叫頻率點(diǎn)，來(lái)確定如何配置第三、四濾波通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測(cè)抑制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的FPGA判斷頻率是否穩(wěn)定，采用的方法是：FPGA對(duì)頻率每采樣20次，便找出這20個(gè)頻率值的最大值f_h、最小值f_l和取整后的眾數(shù)f_mode，即在20次的測(cè)量時(shí)間內(nèi)，聲音信號(hào)的頻率處在[f_l,f_h]范圍內(nèi)，若f_h-f_l＜f_e，并持續(xù)n個(gè)回合，則滿足“頻率穩(wěn)定特征”其中f_e為頻率抖動(dòng)參數(shù)，n為嘯叫判定延時(shí)，20次采樣為1回合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于MAX262和FPGA的嘯叫檢測(cè)抑制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的FPGA判斷幅度是否穩(wěn)定，采用的方法是：FPGA對(duì)幅度每采樣20次，便找出這20個(gè)幅度值的最大值V_h和最小值V_l，即在20次的測(cè)量時(shí)間內(nèi)，聲音信號(hào)的幅度處在[V_l,V_h]范圍內(nèi)，若V_h-V_l＜V_e，并持續(xù)n個(gè)回合，則滿足“幅度穩(wěn)定特征”，其中V_e為幅度抖動(dòng)參數(shù)，n為嘯叫判定延時(shí)，20次采樣為1回合。