| 题名 | 面向人工耳蜗语音信号处理的ASIC设计研究 |
| 作者 | 何星 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-30 |
| 授予单位 | 中国科学院声学研究所 |
| 授予地点 | 声学研究所 |
| 关键词 | 人工耳蜗 语音信号处理 连续间隔采样 低功耗 |
| 其他题名 | ASIC Design and Research of CI Speech Processing |
| 学位专业 | 信号与信息处理 |
| 中文摘要 | 人工耳蜗是目前唯一能使全聋患者恢复听觉的装置，它是向功能尚完好的听神经施加脉冲电刺激来传递声音的。它可以分为体外部分和体内部分，而体外部分的语音信号处理器是人工耳蜗的核心部分。本论文通过分析多种人工耳蜗语音信号处理方案，选取CIS方案进行优化和ASIC设计，以满足人工耳蜗产品低功耗、高性能的需求。 为了降低人工耳蜗系统的功耗，采用ASIC方法来设计其语音信号处理部分，来代替传统的DSP实现形式。算法中的多项参数均可调节，具有较大的灵活性，并且所设计的结构可以适用多种n-of-m类方案。由于提供了较高的刺激速率，并且通过提取基音频率信息来增强汉语的声调信息，从而提高了患者的语音识别率。考虑到仿真过程对于评价人工耳蜗性能的重要性，本文提出了一种更加接近人工耳蜗使用者试听效果的仿真模型。 采用牛顿迭代算法进行CIS方案中对数/指数压缩函数的设计，可以有效地控制查找表的大小，并且具有较快的收敛速度，计算精度和迭代次数均可调。由于在许多场合需要在频域进行语音信号处理，所以本文设计了一个流水线结构的FFT处理单元，具有处理速度快、资源利用高效的特点。 针对体内接受刺激器设计的具体要求，进行了完整的模块划分。为了降低通道间的相互干扰，设计了双相脉冲和三相脉冲生成电路。输出电极开关网络可以提供多种刺激模式。并且可以根据虚拟通道理论，提供给患者更多的频域信息。 在本文的最后，为了进一步降低人工耳蜗系统的功耗，首先分析了系统功耗的构成，并对多种功耗优化方法进行分析。在此基础上，在系统级和RTL级采用多种优化方法降低系统的功耗，为全植入式人工耳蜗的设计提供了依据。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-05-07 |
| 页码 | 127 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ioa.ac.cn/handle/311008/305]  |
| 专题 | 声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何星. 面向人工耳蜗语音信号处理的ASIC设计研究[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2008. |
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