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基于TMS320C67x的水声语音通信系统研究与实现

作　者: 卜文强
导　师: 袁飞
学　校: 厦门大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 水声语音通信数字化调频语音质量评价 DSP
分类号: TN929.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 2次
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内容摘要

随着人类对海洋资源的开发利用与科学研究工作的不断深化,对水下通信技术的需求日益增加。海洋水声信道环境复杂多变,具有高噪声、强多径等特点,对通信系统性能的影响非常大。水声语音通信做为一种最为直接和重要的通信方式,越来越受到人们的重视,如何在复杂多变的水声信道中实现高性能的语音通信成为水声通信领域的一个研究热点。本文研究了数字化调频通信系统在水声语音通信领域的应用,重点分析了数字化FM调制解调算法原理,借助matlab软件平台仿真验证数字化调频水声语音通信系统的调制解调算法,并对通信系统性能进行了仿真测试,采用PESQ语音质量评价方法对系统的语音通信质量进行客观的评测和定量分析,实验结果验证了数字化调频技术在水声语音通信中应用的可行性。在上述理论研究的基础上,本文基于DSP开发平台设计实现了一套数字化调频水声语音通信样机,并对每个模块的设计方案做了详细介绍。系统以TMS320C6713数字信号处理器和TLV320AIC23编解码器为核心器件,结合DSP的McBSP和EDMA功能完成系统的实时数据采集传输,将经过验证的数字化FM调制解调算法移植到DSP上,实现了实时调频水声语音通信系统,并对系统进行测试实验,语音通信效果良好,达到了预期的指标。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
Catalogue  9-11
第一章绪论  11-15
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外发展现状  12-14
  1.3 研究内容和章节安排  14-15
第二章水声语音通信系统的原理  15-24
  2.1 调频技术理论  15-20
    2.1.1 调频原理  15-17
    2.1.2 调频信号的产生与解调  17-18
    2.1.3 调频信号的频谱和带宽  18-19
    2.1.4 调频系统性能的分析  19-20
  2.2 语音质量评价概论  20-23
    2.2.1 语音声学理论  20-21
    2.2.2 语音质量评价的方法  21-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章数字化调频方法的研究及仿真  24-39
  3.1 数字化调制  24-28
    3.1.1 复化梯形求积法  24-25
    3.1.2 数字化调制仿真实验  25-28
  3.2 数字化解调  28-34
    3.2.1 正交解调法原理  29-31
    3.2.2 数字化解调仿真实验  31-34
  3.3 水声语音通信系统性能仿真  34-38
    3.3.1 仿真测试平台  34-35
    3.3.2 仿真测试结果  35-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 DSP水声语音通信系统的设计和实现  39-76
  4.1 系统总体设计方案  39-40
  4.2 TMS320C6713 DSK硬件平台  40-47
    4.2.1 TMS320C6713数字处理器  40-41
    4.2.2 TLV320AIC23音频编解码器  41-44
    4.2.3 多通道缓存串口McBSP  44-45
    4.2.4 增强型直接内存存取EDMA  45-47
  4.3 外围电路设计  47-50
    4.3.1 D类功率放大器的设计  47-48
    4.3.2 前置放大滤波电路设计  48-50
  4.4 系统的软件设计  50-59
    4.4.1 CCS集成开发环境  50-51
    4.4.2 数据的采集传输  51-53
    4.4.3 数字滤波器的设计  53-55
    4.4.4 FM数字化调制解调算法DSP实现  55-59
  4.5 系统测试实验  59-75
    4.5.1 直通测试  59-63
    4.5.2 加噪测试  63-67
    4.5.3 水池测试  67-73
    4.5.4 海测实验  73-75
  4.6 本章小结  75-76
第五章总结与展望  76-77
  5.1 研究工作总结  76
  5.2 未来工作和展望  76-77
参考文献  77-80
攻读硕士学位期间的科研成果  80-81
附录  81-83
致谢  83

基于TMS320C67x的水声语音通信系统研究与实现

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