基于改进谱减法的机载语音通话系统研究与实现
发布时间：2021-11-05 03:41
随着我国国民经济和航空工业的快速发展,无论军用或者民用直升机的应用越来越广泛,越来越普及,已经渗透到人类生活的各个领域。机载语音通话系统作为航空领域重要的电子设备,其通话质量与可靠性、无间断通话至关重要,这些参数将直接影响飞机运行和任务执行。因此机载语音通话系统的研制与开发得到越来越多的重视。本文采用意法半导体ST公司Cortex-M系列高性能处理器STM32H750作为微控制单元,其内置M7内核主频高达400 MHz能够满足实时语音传输的需求。采用低功耗立体声音频编解码器TLV320AIC3106-Q1作为音频处理芯片,其带有立体声耳机放大器以及可在单端或全差分配置中进行多个输入和输出,能够提供多路音频采集和播放,实现多方电话会议模式。机载语音通话系统工作流程为麦克风采集的音频经过音频编解码芯片传入微控制单元（MCU）,在主处理器中对输入的语音进行降噪处理,增强后的语音通过RS-485网络传输到各个节点进行播放。降噪算法采用的是基于噪声加法模型的谱减法,具有实现简单、运算量小等特点。谱减法采用频谱相减的原理,将噪声频谱从含噪声语音频谱中相减,从而去除噪音,达到语音增强的目的。但是如果...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TB31型机内通话器我国机内通话器研究起步比较晚，从上世纪八九十年代开始从国外引进先进技术，
安徽大学硕士学位论文3图1.1TB31型机内通话器我国机内通话器研究起步比较晚，从上世纪八九十年代开始从国外引进先进技术，并在基础之上研发属于我们的新一代机载语音通讯设备。1989年研制的机内通话器，在体积、功能、结构上与同时代法国研发的TB31型大体相同。功能上各分机和同类机的单元模块通可相互调换，具有电路异常保护性能，经机内通话器性能指标测试系统测试能达到二级维护标准要求。电子技术和航空工业的发展也使机通从模拟机通向数字机通转变，现在大多数采用基于RS-485总线技术和光以太网技术的数字机通[3]，解决了模拟机通抗干扰能力弱、保密性差等缺点。下图1.2为烽火电子股份有限公司研发的新型以太网机内音频通信设备。采用以太网交换机进行音频数据传输，实现实时通话和对外通信联络。图1.2新型以太网机内音频通信设备
安徽大学硕士学位论文11图2.1RS-485半双工多机通信示意图RS-485的全双工通讯模式，接收端和发送端是单独接收和发送的，可以实现同一时间的收发操作。如图2.2所展示为全双工多机通讯的总线模式。当然，全双工多机通讯并不能够被所有RS-485支持。可以进行半双工模式、全双工多机通信的RS-485转换器非常少，波仕公司生产的485C系列转换器是为数不多的类型之一。图2.2典型的全双工多机通信示意图在多机通信模式中菊花链式是非常罕见的，这种通信模式有其特殊的好处，当然也存在着缺点。全双工通信方式是菊花链式组网唯一的模式。其中单独节点的工作方式是可以向下一节点传递数据，但不可以向上一节点发送数据，可以接受上一节点传递的信息。不可以直接跳过一个节点发送数据，只能由下一节点中转。这种组网的优点是假如两个设备在同一时刻进行发送数据，不会造成系统死锁。通讯方式示意图如下。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于嵌入式技术的超低功耗红外光通信系统设计[J]. 王俊,谭荣华. 激光杂志. 2020(03)
[2]一种基于软件的安全网闸实现技术[J]. 李炫均,李朝铭. 信息技术与信息化. 2019(01)
[3]基于AT89S52的室内湿度测控自动化模块的设计[J]. 邓惠峰,刘凌湘,陈耀强. 集成电路应用. 2018(08)
[4]基于连续噪声谱估计的谱减法语音增强算法[J]. 严思伟,屈晓旭,娄景艺. 通信技术. 2018(06)
[5]基于MSP430F149单片机的自供能光强测控系统[J]. 刘强强,刘状,王润宇,陈姝妤,王佩红. 电子世界. 2018(09)
[6]基于物联网的一种无线视频采集系统[J]. 孙元,韩明星,袁博文,卞双萌. 电子世界. 2018(09)
[7]基于跨平台的在线社交网络用户推荐研究[J]. 彭舰,王屯屯,陈瑜,刘唐,徐文政. 通信学报. 2018(03)
[8]车载自组网中高效的群组协商通信协议[J]. 韩牟,华蕾,王良民,江浩斌,马世典. 通信学报. 2018(01)
[9]基于过量功率谱减的语音增强算法研究[J]. 张悦. 兰州文理学院学报(自然科学版). 2017(05)
[10]基于听觉掩蔽效应的语音增强算法[J]. 蔡军,李飞,张毅. 计算机工程. 2017(07)
硕士论文
[1]引信动态感应装定验证系统控制器阵列设计[D]. 宇文超朋.西安工业大学 2019
[2]分布式麦克风阵列的语音信号处理过程的FPGA实现[D]. 王鑫.黑龙江大学 2019
[3]基于自动编码的语音降噪技术研究[D]. 方健.苏州大学 2018
[4]基于脑-机接口的智能照明系统研究[D]. 魏书恒.安徽建筑大学 2016
[5]基于ZigBee的链状无线传感器网络设计[D]. 刘魁.浙江工业大学 2015
[6]基于FPGA的综合航电控制接口模块设计[D]. 王丹宇.西安电子科技大学 2014
[7]基于听觉掩蔽的语音增强算法及DSP实现[D]. 张芙蓉.大庆石油学院 2010
[8]抗噪声语音识别的前端处理算法研究[D]. 李金宝.江南大学 2007
[9]非平稳环境下的谱减法语音增强算法[D]. 刘秀琴.吉林大学 2005
[10]基于分形理论的语音增强[D]. 王彦.河北工业大学 2005
本文编号：3477001
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TB31型机内通话器我国机内通话器研究起步比较晚，从上世纪八九十年代开始从国外引进先进技术，
安徽大学硕士学位论文3图1.1TB31型机内通话器我国机内通话器研究起步比较晚，从上世纪八九十年代开始从国外引进先进技术，并在基础之上研发属于我们的新一代机载语音通讯设备。1989年研制的机内通话器，在体积、功能、结构上与同时代法国研发的TB31型大体相同。功能上各分机和同类机的单元模块通可相互调换，具有电路异常保护性能，经机内通话器性能指标测试系统测试能达到二级维护标准要求。电子技术和航空工业的发展也使机通从模拟机通向数字机通转变，现在大多数采用基于RS-485总线技术和光以太网技术的数字机通[3]，解决了模拟机通抗干扰能力弱、保密性差等缺点。下图1.2为烽火电子股份有限公司研发的新型以太网机内音频通信设备。采用以太网交换机进行音频数据传输，实现实时通话和对外通信联络。图1.2新型以太网机内音频通信设备
安徽大学硕士学位论文11图2.1RS-485半双工多机通信示意图RS-485的全双工通讯模式，接收端和发送端是单独接收和发送的，可以实现同一时间的收发操作。如图2.2所展示为全双工多机通讯的总线模式。当然，全双工多机通讯并不能够被所有RS-485支持。可以进行半双工模式、全双工多机通信的RS-485转换器非常少，波仕公司生产的485C系列转换器是为数不多的类型之一。图2.2典型的全双工多机通信示意图在多机通信模式中菊花链式是非常罕见的，这种通信模式有其特殊的好处，当然也存在着缺点。全双工通信方式是菊花链式组网唯一的模式。其中单独节点的工作方式是可以向下一节点传递数据，但不可以向上一节点发送数据，可以接受上一节点传递的信息。不可以直接跳过一个节点发送数据，只能由下一节点中转。这种组网的优点是假如两个设备在同一时刻进行发送数据，不会造成系统死锁。通讯方式示意图如下。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于嵌入式技术的超低功耗红外光通信系统设计[J]. 王俊,谭荣华. 激光杂志. 2020(03)
[2]一种基于软件的安全网闸实现技术[J]. 李炫均,李朝铭. 信息技术与信息化. 2019(01)
[3]基于AT89S52的室内湿度测控自动化模块的设计[J]. 邓惠峰,刘凌湘,陈耀强. 集成电路应用. 2018(08)
[4]基于连续噪声谱估计的谱减法语音增强算法[J]. 严思伟,屈晓旭,娄景艺. 通信技术. 2018(06)
[5]基于MSP430F149单片机的自供能光强测控系统[J]. 刘强强,刘状,王润宇,陈姝妤,王佩红. 电子世界. 2018(09)
[6]基于物联网的一种无线视频采集系统[J]. 孙元,韩明星,袁博文,卞双萌. 电子世界. 2018(09)
[7]基于跨平台的在线社交网络用户推荐研究[J]. 彭舰,王屯屯,陈瑜,刘唐,徐文政. 通信学报. 2018(03)
[8]车载自组网中高效的群组协商通信协议[J]. 韩牟,华蕾,王良民,江浩斌,马世典. 通信学报. 2018(01)
[9]基于过量功率谱减的语音增强算法研究[J]. 张悦. 兰州文理学院学报(自然科学版). 2017(05)
[10]基于听觉掩蔽效应的语音增强算法[J]. 蔡军,李飞,张毅. 计算机工程. 2017(07)
硕士论文
[1]引信动态感应装定验证系统控制器阵列设计[D]. 宇文超朋.西安工业大学 2019
[2]分布式麦克风阵列的语音信号处理过程的FPGA实现[D]. 王鑫.黑龙江大学 2019
[3]基于自动编码的语音降噪技术研究[D]. 方健.苏州大学 2018
[4]基于脑-机接口的智能照明系统研究[D]. 魏书恒.安徽建筑大学 2016
[5]基于ZigBee的链状无线传感器网络设计[D]. 刘魁.浙江工业大学 2015
[6]基于FPGA的综合航电控制接口模块设计[D]. 王丹宇.西安电子科技大学 2014
[7]基于听觉掩蔽的语音增强算法及DSP实现[D]. 张芙蓉.大庆石油学院 2010
[8]抗噪声语音识别的前端处理算法研究[D]. 李金宝.江南大学 2007
[9]非平稳环境下的谱减法语音增强算法[D]. 刘秀琴.吉林大学 2005
[10]基于分形理论的语音增强[D]. 王彦.河北工业大学 2005
本文编号：3477001
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3477001.html
