基于OPUS的无线语音传输系统的研究与实现

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随着无线通信技术的出现及蓬勃发展,其在当今社会中的应用越来越广泛。其中在自媒体技术的推动下,使得无线语音传输系统的研究与开发具有较大的市场需求和应用前景。与此同时,也就意味着对系统语音传输的质量以及语音延迟性提出了更高的要求。而对于无线通信,信源的质量和信道的容量是无线通信中最主要的两个因素,也是以往研究的重点。本文中采用的OPUS音频编解码技术是从信源的角度在信道容量一定和不影响语音质量的情况下,将信源的语音信号进行压缩从而减小无线语音传输比特率,对无线语音传输系统的延迟进行了一定的优化。通过以上的分析,本文给出了一种无线语音传输系统的方案,并对其进行实现,根据需求选择n RF52833作为主控制器芯片,在其上部署OPUS音频编解码器,使用2.4G RF实现语音的无线传输。本文的主要工作如下:1、心理声学模型中的临界带宽和绝对阈值掩蔽进行研究,将OPUS音频编解码器中的SILK层和CELT层的编解码原理进行分析,以及对无线语音系统所使用的CELT中的主要模块MDCT进行研究,对基于N/4点的FFT算法改进为基于N/8点的FFT算法进行实现。2、无线语音传输系统的总体设计。包括系统方案的选择,主要是短距离无线通信模块的方案选择和核心控制器的选择,对系统的整体框架进行分析,以及其他功能芯片的选择,主要包括核心控制器n RF52833、硅麦IM69D130和D/A音频解码器CS4344。对整体的硬件进行设计,并对其中主要的充电模块电路、主控芯片n RF52833外围电路、音频输入模块电路、以及音频输出模块电路做出分析,并对发射端和接收端的PCB设计进行介绍。3、对系统的各功能模块的软件进行设计以及对整体无线语音传输系统进行测试。在软件设计上,对音频输入模块、音频编解码模块、音频输出模块、射频传输的实现过程进行分析。最后将整个系统的语音低频噪音滤除、语音还原、语音延迟进行仿真和分析,对语音压缩比进行计算,同时还有RF在空旷和室内的环境中传输的性能进行测试。
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