摘要：介绍语音信号LPC分析中部分相关系数的舒尔递推算法的FPGA实现，给出了电路设计思想及具体电路结构，并对其工作过程进行了详细分析说明，为嵌入式系统设计提供了一种有效手段。

    关键词：部分相关系数 舒尔递推算法 FPGA 并行处理技术

随着语音技术应用的发展，越来越多的语音信号数字处理系统需要按照实时方式或在线方式工作，特别在嵌入式系统设计中，对系统的硬件环境要求更高。随着语音处理算法的日益复杂，用普通处理器对语音信号进行实时处理，已显得力不从心。本文将采用新一代现场可编程门阵列FLEX10K系列的FPGA芯片实现语音信号的LPC分析，并通过舒尔（Schur）递推算法，提取语音信号算是中的重要参数——部分相关系数，即PARCOR系数。

1 LPC分析及舒尔递推算法

1.1 LPC分析基本原理

线性预测分析（LPC）是对一给定的时域离散线性系统用输出信号的过去值的线性组合来估计即将到来的输出值。即某一时刻n的语音信号的估计值为：

    预测误差为：

    按均方误差最小准则，即LMS算法，可求得预测器最佳预测系数ai应满足下列方程组：

    其中

这组方程称为LPC正则方程，其中R（l）称为自关函数，它们是进行LPC分析的基础。

1.2 舒尔递推算法

将正则议程作适当变换，定义一个变量Ql(m)如下：

    其中r(l)=R（l）/R(0)为归一化自关函数。

根据Ql(m)的性质和正交定理[1]可证明部分相关系数K(m)与Q1（m）有下列关系：

    同时还可证明Ql(m)满足如下递推公式：

    由此可得如下递推算法：

（1）给定预测器阶数P的值；

（2）算出归一化自关函数：