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随着数字语音技术、网络传输技术、嵌入式系统软硬件技术的发展,基于VOIP技术的嵌入式网络语音传输系统已经在银行、大厦、医院等场所有着广泛的应用。针对当前应用于ATM机或自助银行的网络语音对讲系统中存在的环境噪声、回波、设备工作不稳定、电源波动等问题,本文提出了一种新型的嵌入式网络语音传输系统设计方案。
本文对当前存在的网络语音对讲系统的技术现状进行了调研,分析了各种技术实现方法的优缺点,研究了基于VOIP技术的网络语音传输系统的基本原理,提出了一种基于ARM9的嵌入式网络语音对讲系统设计,该系统主要应用于银行ATM机或自助银行环境中。整个网络语音对讲系统分为服务器端和客户端两个部分,其中客户端为本系统的主要部分。客户端的终端设备以Sumsang公司的S3C2410(ARM9内核)处理器为核心,嵌入式Linux为实时操作系统,CS8900为网络传输芯片,UDA1341为音频编解码芯片,使用了一种新型的语音处理芯片FM1182,该芯片内部集成的语音处理算法能够很好地实现环境噪声抑制和回波抵消,使用DC-DC作为电源初级模块,解决了工业电源电压波动而产生的设备工作不稳定问题。
本文采用模块化的设计思想。系统的硬件部分主要分为电源转换、接口电路、网络传输、语音传输处理和报警电路等模块,文中详细介绍了系统中的各部分电路模块的设计过程。系统的软件部分介绍了系统软件工作平台的搭建,包括交叉编译环境的建立、BootLoader、Linux内核和文件系统的移植过程,而后简化了系统的驱动程序,介绍了网卡和声卡的驱动程序,采用TCP/IP网络传输协议,利用多线程技术,实现了系统双向网络语音对讲功能。针对网络中存在的抖动、时延等问题,本文设计了一种语音缓冲区算法,用以克服网络的不稳定对语音实时传输所造成的影响。
在完成系统的软硬件设计之后,分别对系统的各个模块进行了调试,然后对整个系统进行运行测试。实验表明,本系统可以实现双向语音对讲功能,对于环境噪声的抑制和回波抵消也达到了很好的效果,所采用的语音缓冲区算法也能够克服网络时延抖动对语音传输效果所造成的影响,系统报警功能正常,设备工作稳定,达到了设计的要求。