基于Ad Hoc网络的海上VHF通信系统研究 ——语音编译码器设计

论文摘要

随着社会经济的快速发展,海上船舶数量日益增加,海上交通变得日益繁忙。由于无线信道资源有限,使得海上移动通信也凸显拥挤的局面。针对这种情况,提出一种将Ad Hoc网络的思想应用到现有的海上VHF通信系统的方案。Ad Hoc网络是一个不依赖于任何固定设施的通信系统,它是由一组移动节点依靠节点间的相互协作组成的一个临时性的多跳自组织无线网络。将Ad Hoc网络技术与海上VHF通信系统结合,可以实现船舶在大范围内的自组织通信,缓解信道资源紧张的局面。本文目的就是设计一个语音编译码器,实现基于Ad Hoc网络的海上VHF通信系统中的语音通信处理部分。本文提出将语音编码技术——MELP(混合激励线性预测)声码器运用到海上VHF通信中,该编码方案能将语音信号的传输速率降低到2.4kbps,同时又能保证较好的话音通信质量,使海上VHF通信设备传输语音数字信号成为可能。本文对Ad Hoc网络的概念与特点作了简要分析,重点对MELP声码器的编解码原理与语音编码算法的关键技术进行了探讨和研究,使用matlab对MELP编码算法进行了仿真,并以TMS320VC5416 DSK为硬件开发平台,用C语言完成MELP语音编码算法的实现。最后对MELP声码器的应用范围进行了讨论。本文将先进的语音处理技术MELP应用到海上VHF通信系统中,解决了海上VHF通信系统中现存的一些问题,这是实现全数字海上VHF通信系统的重要一部分,具有较高的实际应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究来源
• 1.2 Ad Hoc网络定义与特点
• 1.3 海上VHF通信系统中的语音通信现状
• 1.4 语音编码的研究现状及未来发展
• 1.5 本文研究的主要工作及内容安排
• 第2章 关于语音压缩编码的理论基础
• 2.1 语音压缩编码的依据
• 2.2 数字语音信号的产生
• 2.3 语音压缩编码
• 第3章 MELP编解码原理
• 3.1 MELP编码原理
• 3.1.1 参数分析与提取
• 3.1.2 参数的量化与编码
• 3.2 MELP解码原理
• 3.2.1 基音周期译码与纠错译码
• 3.2.2 增益译码与抑制
• 3.2.3 参数插值
• 3.2.4 混合激励生成与滤波
• 3.2.5 语音合成
• 第4章 MELP声码器的仿真与实现
• 4.1 MELP声码器的matlab仿真
• 4.1.1 MELP声码器中的新技术
• 4.1.2 MELP算法的matlab仿真
• 4.2 MELP声码器的DSP实现
• 4.2.1 TMS320VC5416 DSP芯片
• 4.2.2 TMS320VC5416 DSK开发板
• 4.2.3 PCM3002芯片
• 4.2.4 软件设计
• 4.2.5 合成语音质量的主观评价
• 4.2.6 分析总结
• 第5章 MELP声码器在海上VHF通信系统中的应用
• 5.1 MELP声码器在海上VHF通信系统中的应用
• 5.2 MELP声码器的扩展应用
• 第6章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历