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基于无线网络的IP电话终端的设计与实现

作　者: 陶怡栋
导　师: 杜永文
学　校: 兰州交通大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 网络电话 终端设备 无线局域网 嵌入式Linux 会话初始化协议
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


信息技术的不断发展使得人们的信息交换变得越来越容易,通信的手段也越来越多,作为互联网应用的网络电话,便是其中之一。并且随着互联网技术的不断进步,网络电话技术的不断完善,网络电话也将在未来的信息通信中占有重要地位。网络电话是语音技术与互联网技术发展的产物,指的是在互联网上传输语音数据,包括的关键技术主要有编解码技术、实时数据传输技术和信令技术等。其中编解码技术实现本地多媒体信息的解压缩处理,实时传输负责信息的传输,信令技术则负责用户呼叫的控制,三者相互配合共同完成电话通信的应用,再加上其他相关的技术,便构成了如今的网络电话。本文主要对网络电话的通信原理和关键技术进行研究,并在此基础上,设计和实现一个在无线网络环境下使用的网络电话终端设备,即无线1P电话终端。网络电话是一个比较庞大和复杂的系统,所以本文首先研究在现代网络环境下,网络电话的系统结构以及基本的通信原理。主要内容包括网络电话在互联网中的应用形式以及网络电话与电信网相结合使用时的应用情况：网络电话最基本的通信原理,从信息采集、编解码、封包到网络传输等一系列的过程；网络电话的关键技术如语音编解码技术、实时数据传输技术、信令技术以及无线局域网技术等。在相关理论研究的基础上,本文接着设计和实现了在网络电话系统中的一个终端设备即无线IP电话终端。在硬件上,完成了核心处理器模块、语音处理模块、网络传输模块以及电源模块等相关电路的设计。在软件上,完成了语音模块驱动、网络传输模块驱动以及操作系统的移植。在此基础上,又对网络电话相关协议的协议栈进行了移植,主要有用于信令控制的会话初始化协议和用于实时数据传输的实时传输协议等。然后,在移植好协议栈的基础上,设计并实现网络电话应用程序,从而完成整个基于无线网络的IP电话终端的设计。最后,搭建了一个基本的网络电话系统,,将无线IP电话终端在这个系统中进行测试。通过对网络电话的通信数据进行分析以及对通话质量进行测试表明,所设计的无线1P电话终端能按照信令协议的要求完成通话过程,并且通话质量令人满意。无线IP电话终端结合了无线以及IP电话的优点,具有很好的应用价值。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-19
  1.1 IP电话概述  10-15
    1.1.1 IP电话的产生及发展  10-11
    1.1.2 IP电话的基本通信原理  11-13
    1.1.3 IP电话的系统结构  13-14
    1.1.4 IP电话的业务形式  14-15
  1.2 IP电话终端概述  15-17
  1.3 论文研究内容  17
  1.4 论文组织结构  17-19
2 无线IP电话终端关键技术  19-29
  2.1 语音活动性检测技术  19
  2.2 回声消除技术  19-21
  2.3 语音编解码技术  21-24
    2.3.1 语音信号的数字化  21-22
    2.3.2 语音编解码技术分类  22-23
    2.3.3 语音编解码标准  23-24
  2.4 信令技术  24-25
  2.5 实时数据传输技术  25
  2.6 无线网络技术  25-29
    2.6.1 WLAN概述  26-27
    2.6.2 WLAN网络安全技术  27-29
3 无线IP电话终端总体设计  29-32
  3.1 功能描述  29
  3.2 硬件总体设计  29-30
  3.3 软件总体设计  30-32
4 无线IP电话终端硬件设计与实现  32-42
  4.1 硬件总体详细设计  32-33
  4.2 电源模块设计  33
  4.3 音频模块设计  33-35
  4.4 Wi-Fi模块设计  35
  4.5 用户接口模块设计  35-36
  4.6 核心CPU设计  36-42
    4.6.1 复位模块  36-37
    4.6.2 时钟模块  37
    4.6.3 JTAG接口模块  37-38
    4.6.4 NAND Flash模块  38-39
    4.6.5 SDRAM模块  39-40
    4.6.6 CPU模块  40-42
5 无线IP电话终端软件设计与实现  42-64
  5.1 建立开发环境  42-44
    5.1.1 硬件开发环境  42-43
    5.1.2 软件开发环境  43-44
  5.2 软件总体详细设计  44-47
  5.3 设备驱动程序开发  47-52
    5.3.1 音频驱动开发  47-50
    5.3.2 USB无线网卡驱动开发  50-52
  5.4 Linux内核移植  52-56
  5.5 oRTP移植  56-58
  5.6 oSIP和eXosip移植  58-61
  5.7 IP电话软件Linphone移植  61-64
6 无线IP电话终端测试  64-72
  6.1 搭建测试平台  64-68
  6.2 数据包的捕获与分析  68-70
  6.3 系统集成测试  70-72
结论  72-74
致谢  74-75
参考文献  75-77
攻读学位期间的研究成果  77

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络应用程序
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