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现代电子技术2025年第14期:基于压缩感知的多路数字音频信号低功耗采集研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:哈筝;

单位:山西大学;

摘要:在多路数字音频信号采集时,每个通道都需要独立的模数转换器和信号处理电路,硬件的功耗也随之增加。针对该问题,提出一种基于压缩感知的多路数字音频信号低功耗采集方法。该方法主要设计一个多路数字音频信号采集装置,此装置接收差分电压信号,经过多路音频信号调理单元的运算放大器进行放大后,传输至使用低功耗逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC)的多路数字信号采集单元,转换为数字音频信号。同时,设计多路数字音频信号并行压缩感知模型,对多路数字音频信号进行压缩,再传输至中央控制单元,信号经以太网芯片封装后上传至上位机。上位机利用多路数字音频信号并行压缩感知模型中逆压缩感知算法,将接收到的压缩信号恢复为高质量的原始音频信号,从而实现基于低采样率的低功耗信号采集。结果表明,所提方法在采集多路音乐数字音频信号时,功耗能够保持在较低水平,均值仅为0.42 mW,与其他方法相比功耗更低。

关键词:多路数字音频信号;;低功耗采集;;压缩感知理论;;模数转换器;;采样保持电路;;信号压缩;;信号恢复