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通信系统中语音质量客观评测技术研究

作　者: 付俊
导　师: 陈开鑫；曾曦
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 语音质量客观评测 PESQ算法 DSP系统 TLV320AIC23B
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 71次
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内容摘要

现代通信技术和通信服务的快速发展促进了对通信系统性能优劣评测的发展,准确有效的语音质量评测技术是提高通信系统性能的关键技术。因而研究开发方便、灵活、可靠的语音质量客观评测系统极其重要。本文首先介绍了语音质量客观评测技术的原理及各评测技术的研究现状,讨论了几种主要的客观评测方法的性能及评测指标,其中较详细的阐述了PESQ算法的原理和应用。在此基础上,提出了采用DSP模块的语音评测系统,并对其硬件和软件结构,尤其是其中的数据采集模块、客观评测模块、语音模块等各关键模块的结构进行了较详细的研究。这些研究表明基于DSP模块可实现语音质量客观评测系统。本文的主要工作和成果包括:本文首先对国内外语音质量评测技术的发展进行了梳理,包括PSQM算法、AD/MNB算法、PAQM算法、PEAQ算法等的发展及优缺点,以及语音质量评测技术的发展变化,根据目前通信系统中使用的语音压缩编解码算法,确定了对其中几种算法的语音质量评测,确立了本文研究的范围及内容。接着对研究内容所涉及的技术背景知识进行收集并分析,详细讨论了PESQ算法的实现。最后则根据前述研究内容,设计并实现了基于PESQ算法基础上的语音质量客观评测系统。本文的亮点在于:紧紧围绕通信系统中语音质量客观评测技术研究的题目,系统性地梳理了相关技术以及标准发展的情况,在综合分析了本企业语音通信及语音质量评测方面的薄弱环节,以客观评测技术PESQ算法为技术支撑,解决了企业目前语音评测方面的问题,使语音客观质量评测系统的应用能真正的应用在通信系统中。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-14
  1.1 语音质量客观评测系统的研究背景与研究意义  10-12
    1.1.1 研究背景  10
    1.1.2 研究意义  10-12
  1.2 语音质量客观评测系统的国内外研究现状与发展趋势  12-14
第二章语音质量评测技术研究现状  14-22
  2.1 语音质量评测的含义及机理  14-17
    2.1.1 语音质量的定义  14
    2.1.2 语音感知的机理  14-17
  2.2 语音质量评测的研究现状  17-22
    2.2.1 基于输入-输出方式的语音质量评测研究进展和现状  18-20
    2.2.2 基于输出方式的语音质量评测研究进展和现状  20-22
第三章语音质量客观评测技术  22-43
  3.1 语音质量客观评测方法的性能指标  22
  3.2 客观评测方法的分类  22-23
  3.3 主要客观评测方法的性能比较  23-26
  3.4 客观评测方法研究的发展特点及方向  26-27
  3.5 几种成熟的算法  27-33
    3.5.1 PSQM 算法  27-28
    3.5.2 AD/MNB 算法  28-29
    3.5.3 PAQM 算法  29-31
    3.5.4 PEAQ 算法  31-32
    3.5.5 前期模型的不足  32-33
  3.6 PESQ 算法的原理  33-43
    3.6.1 频域整形  34-37
    3.6.2 时间对齐  37-38
    3.6.3 听觉转换  38-39
    3.6.4 认知模型  39-40
    3.6.5 PESQ 结果分析  40-41
    3.6.6 PESQ 算法的应用范围  41-43
第四章语音质量评测系统的硬件和软件系统结构  43-69
  4.1 DSP 技术简介  43-44
  4.2 语音质量评测系统框架构成  44-45
  4.3 语音模块  45-55
    4.3.1 CVSD 编解码  48-49
    4.3.2 ADPCM 编码  49
    4.3.3 PCM 编码  49-50
    4.3.4 DSP 上实现语音压缩编解码算法的硬件组成  50-53
    4.3.5 AIC23B 芯片的特点及工作原理  53-55
  4.4 语音数据采集模块  55-57
    4.4.1 USB 控制器硬件接口设计  56
    4.4.2 USB 控制器程序设计  56-57
    4.4.3 模块原理组成框图  57
  4.5 客观评测模块  57-60
    4.5.1 PESQ 算法的设计  58-59
    4.5.2 上层界面的设计  59-60
  4.6 电源转换等其余模块的设计  60-61
    4.6.1 电源部分模块的设计  60
    4.6.2 KEY 电路及 LED 显示电路部分设计  60-61
  4.7 各模块间的接口设计  61-64
    4.7.1 TMS320VC5416 DSP 与 AIC23B 的接口设计及实现  61-63
    4.7.2 接口模块部分的软件实现  63-64
  4.8 硬件设计步骤以及电路原理图、PCB 板的设计思路  64-66
  4.9 设计及测试结果  66-69
第五章结束语  69-71
  5.1 总结  69
  5.2 展望  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-75

通信系统中语音质量客观评测技术研究

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