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VOIP声学回声消除归一化算法研究

作　者: 蔡政策
导　师: 魏臻
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: VOIP 回声消除自适应滤波语音识别归一化LMS算法
分类号: TN916.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 95次
引　用: 3次
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内容摘要

在当今网络技术飞速发展,Internet广泛普及的情况下, IP电话具有良好的发展前景,特别对于矿井以及其它已建成有线局域网络或无线局域网络的工业特殊环境,更有其独特的应用优势。因此开展基于无线IP语音通话技术的研究,有着良好的实际应用意义和重要的理论研究价值。回声消除算法是VoIP应用中一项重要的基础算法,对于改善VoIP电话的实际应用体验,真正将其推向实际应用有着重要意义。VoIP电话回声消除硬件实现比较困难且费用高,软件相对来讲能够节省成本,软件实现主要是对算法的改进,对用户而言有一定的灵活性,用户只需要调整回声消除算法中相关参数,达到较好的回声消除目的。论文首先介绍了课题的来源、目的、意义;其次对IP电话的发展背景、发展历程、编码技术、技术发展情况、工作原理、系统组成和网络电话设备功能实现的软硬件设计方法进行了详细的论述。紧接着对VoIP的基本概念、系统组成和语音识别、关键技术、特点及回声消除原理进行了阐述,本文提出了采用LMS自适应滤波算法和基于归一化的LMS自适应滤波算法改善回声影响的方案,重点对LMS(Least Mean Square,最小均方算法)自适应滤波算法的工作原理、性能分析、LMS算法和归一化LMS算法的核心部分做了详细的阐述,并与经典的RLS、LMS Newton自适应滤波算法优缺点进行了比较。使用MATLAB仿真工具对本文提出的改进算法进行了仿真实验和性能分析,证实了基于归一化LMS算法在收敛速度和收敛性能上均得到改善,对回声消除技术在矿井中基于DSP平台的应用进行了模块化设计;最后,对全文进行总结和展望。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-11
第1章绪论  11-16
  1.1 课题的目的和意义  11-12
  1.2 网路电话国际、国内发展状况  12-14
    1.2.1 国内发展状况  12-13
    1.2.2 国际发展状况  13-14
  1.3 本文研究内容  14-15
  1.4 论文结构  15-16
第2章 IP 电话概述、VoIP 的基本原理和关键技术  16-32
  2.1 IP 电话的演进及发展  16-18
    2.1.1 IP 电话的演进及迅速发展的背景和原因  16-17
    2.1.2 IP 电话的语音编码技术  17-18
    2.1.3 目前IP 电话技术发展情况  18
  2.2 IP 电话的工作原理及系统组成  18-20
    2.2.1 PC-Phone 和Phone-Phone 原理图  19
    2.2.2 IP 电话系统组成  19-20
  2.3 IP 电话设备功能实现的软硬件设计方法  20-23
    2.3.1 IP 电话的基本功能  20
    2.3.2 IP 电话设备的硬件设计方法  20-21
    2.3.3 IP 电话设备软件设计方法  21-23
  2.4 VoIP 的基本概念、系统组成和语音识别  23-31
    2.4.1 VoIP 的基本概念、基本原理  23-24
    2.4.2 VoIP 模型的基本结构图  24-26
    2.4.3 VoIP 系统基本组成  26-27
    2.4.4 VoIP 语音识别  27-28
    2.4.5 VoIP 的主要特点和关键技术  28-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章自适应滤波算法与归一化LMS 算法仿真  32-45
  3.1 RLS 算法  32-33
  3.2 LMS Newton 算法  33-34
  3.3 LMS 法和归一化LMS 算法  34-40
    3.3.1 LMS 算法的工作原理  34-36
    3.3.2 LMS 的性能分析  36-39
    3.3.3 LMS 算法  39
    3.3.4 改进的归一化 LMS 算法  39-40
  3.4 仿真实验与分析  40-44
    3.4.1 关于MATLAB 语言的简述  40-42
    3.4.2 NLMS 算法的仿真实现和分析  42-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章 VoIP 回声消除技术在矿井中的应用设计  45-58
  4.1 回声产生的原因与消除  45-48
    4.1.1 回声产生的原因  45-46
    4.1.2 回声消除原理  46-48
  4.2 VoIP 回声消除技术在矿井中的硬件设计实现  48-50
    4.2.1 VoIP 回声消除技术  48-49
    4.2.2 基于DSP 平台的回声消除技术  49-50
    4.2.3 基于DSP 的系统设计流程  50
  4.3 基于DSP 平台的VoIP 回声消除在矿井应用中的设计  50-57
    4.3.1 VoIP 矿井系统的功能模块设计  51-53
    4.3.2 矿井通话终端的 DSP 硬件总体设计  53-54
    4.3.3 矿井通话终端的软件总体设计  54-56
    4.3.4 矿井系统软件的模块化设计  56-57
  4.4 本章小结  57-58
第5章总结和展望  58-60
  5.1 总结  58
  5.2 展望  58-60
参考文献  60-63
攻读硕士学位期间发表的论文  63-64

VOIP声学回声消除归一化算法研究

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