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多方通话技术在救援通信中的应用研究

作　者: 郝晶晶
导　师: 韩非
学　校: 西安科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 救援通信多方通话回波抵消语音激活检测混音语音编解码
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着网络技术和多媒体通信技术的不断发展，IP网络开始承载越来越多的传统电信网和电视网上的业务，尤其是基于IP网络的多方通话技术的发展速度极为惊人。多方通话技术已经广泛应用于多个领域和行业，在很大程度上提高了人们的工作效率。因此，在矿山救援通信系统中采用多方通话技术来解决事故现场、井下基地与地面指挥中心之间的实时语音通信问题，以此来提高救援水平势在必行。本文针对矿山救援通信过程中，传统的多方通话解决方案不能满足井下特殊环境要求的问题，提出了一种基于VoIP的多方通话软件的设计方案。本研究课题来源于国家科技部科技型中小企业技术创新基金（08C26226111557）中的一项研发任务——救援通信系统中多方通话软件的设计与研发。其中，多方通话软件分别采用了S3C6410微处理器和WinCE6.0嵌入式操作系统作为其硬件和软件开发平台，在对多方通话关键技术的研究基础上，依据救援通信系统中多方通话的实际需求与设计目标，采用VS2005集成开发环境，实现了多方通话中的语音通信功能，并通过回波抵消技术来改善多方通话中的语音质量，通过语音激活检测技术和语音编解码技术降低了语音传输中对系统带宽资源的占有率，通过混音技术实现了多方同时通话功能，大大方便了各通话方之间的交流。在完成多方通话软件的开发之后，提出了相应的测试方案，搭建了测试环境，对其进行了功能和性能上的测试。测试结果表明，本软件能够实现多方通话的功能，并能提供良好的语音通话质量，同时也证明了它应用于矿山救援通信系统中的可行性，并具有较为广泛的适用性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-12
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 课题研究内容和组织结构  10-12
2 多方通话技术  12-20
  2.1 VoIP 技术  12-18
    2.1.1 VoIP 技术的原理  12-14
    2.1.2 VoIP 的关键技术  14-18
  2.2 混音技术  18-19
  2.3 多方通话中的服务质量  19
  2.4 本章小结  19-20
3 救援通信系统中多方通话方案设计  20-29
  3.1 需求与目标  20-21
  3.2 方案设计  21-28
    3.2.1 多方通话硬件平台简介  21-24
    3.2.2 嵌入式操作系统选型和开发流程  24-26
    3.2.3 多方通话软件设计方案  26-28
  3.3 本章小结  28-29
4 救援通信系统中多方通话的软件实现  29-60
  4.1 多方通话中算法的研究与实现  29-42
    4.1.1 回波抵消算法的实现  29-33
    4.1.2 语音激活检测算法的实现  33-37
    4.1.3 混音算法的实现  37-42
  4.2 语音编解码的实现  42-47
  4.3 语音通信的实时处理  47-49
    4.3.1 缓冲区的设计  47-48
    4.3.2 系统的延迟及抖动  48-49
  4.4 语音的传输  49-52
  4.5 语音输入输出的实现  52-59
    4.5.1 语音输入的实现  54-57
    4.5.2 语音输出的实现  57-59
  4.6 本章小结  59-60
5 救援通信系统的多方通话测试  60-65
  5.1 测试方案  60
  5.2 测试过程及结果  60-64
    5.2.1 软件测试过程  60-61
    5.2.2 多方通话软件语音质量的测试  61-63
    5.2.3 多方通话软件音频压缩解压缩性能测试  63-64
  5.3 本章小结  64-65
6 结论  65-66
  6.1 本文总结  65
  6.2 课题展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69
附录  69

多方通话技术在救援通信中的应用研究

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