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VoIP中回声抵消算法的研究与改进

作　者: 李莉
导　师: 黄孝建
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 回声抵消自适应滤波器频域分块自适应滤波器算法 FFT AR1688芯片
分类号: TN916.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着宽带技术的迅速发展,互联网语音通信日益普及,与传统电话相比,IP电话以其网络带宽利用率高、通话成本低、提供丰富的增值功能而得到广泛应用。然而,VoIP的语音在与其他数据一起在网络中传送的时候要经过压缩、编码、打包等一系列处理,由于其基于分组交换技术,IP网络存在的数据丢包、延迟和抖动造成其QoS无法保证,其中一个急需解决的的问题就是回声抵消。在VoIP系统中不存在PSTN中由于二／四线转换器阻抗不匹配引起的线路回声,回声的主要来源是声学回声,它的产生是由于在视频会议免提情况下,听筒扬声器播放出来的声音被话筒拾取后发回远端,加上网络和数据处理等各种延迟的影响,使得远端通话者能听到自己的回声。回声的干扰会严重影响通话的质量,因此,控制和消除回声是VoIP电话的关键技术之本课题的主要工作是对普遍存在的两种回声(线路回声和声学回声)的抵消算法进行研究和改进,并在24位的AR1688 DSP芯片上实现并优化。课题的实现首先需要对算法进行定点化处理和优化,并编写汇编程序,其次进行仿真和调试。在回声抵消算法通过调试后,为了降低算法的时间和空间复杂度,提高运行速度,适应低速处理器的要求,降低设备功耗,利用了AR1688芯片自身的硬件特点和指令特点,对算法进行优化,最终在以AR1688为核心的IP话机上成功地实现了回声抵消的要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章引言  9-13
  1.1 选题背景  9
  1.2 回声抵消原理  9-11
    1.2.1 线回声  10-11
    1.2.2 声学回声  11
  1.3 工作流程与论文结构  11-13
    1.3.1 论文思路与主要工作  11-12
    1.3.2 论文内容与章节安排  12-13
第二章回声抵消的算法研究  13-42
  2.1 自适应滤波器算法概述  13-21
    2.1.1 常用的自适应滤波器算法原理  14-18
    2.1.2 两种批处理自适应滤波算法研究与比较  18-21
  2.2 线回声抵消时域算法研究  21-31
    2.2.1 算法原理  21-24
    2.2.2 回声抵消算法性能指标与测量方法  24-28
    2.2.3 算法仿真测试结果分析  28-31
  2.3 多延迟频域分块自适应滤波算法研究  31-42
    2.3.1 算法原理  31-35
    2.3.2 算法性能仿真分析  35-42
第三章 MDF算法中FFT/IFFT的改进与研究  42-49
  3.1 混合基FFT算法简述  42-44
  3.2 可变点数的FFT的嵌套结构的实现  44-47
  3.3 改进后的FFT算法优点及运算量比较  47-49
第四章开发平台及DSP芯片结构介绍  49-58
  4.1 PA1688芯片介绍  49-53
    4.1.1 PA1688的芯片特点和硬件结构  49-50
    4.1.2 PA1688芯片控制器系统结构  50-51
    4.1.3 PA1688DSP子系统结构及其外设  51-53
  4.2 AR1688介绍及其改进  53-55
  4.3 AR1688软件设计及实现  55-58
    4.3.1 AR1688软件结构  55-56
    4.3.2 AR1688程序软件开发应用及工具  56-57
    4.3.3 程序仿真调试环境  57-58
第五章回声抵消算法的工程实现及优化  58-67
  5.1 C语言级程序优化  58-59
  5.2 定点C代码定点化到DSP汇编的实现  59-61
    5.2.1 设定文件结构  59-60
    5.2.2 课题编程规则  60-61
    5.2.3 DSP程序编译和链接  61
  5.3 DSP代码调试  61-63
    5.3.1 DSP代码调试方法  61-62
    5.3.2 调试中的常见错误与处理  62-63
  5.4 代码的优化  63-65
  5.5 实际回声抵消效果测试  65-67
第六章总结与展望  67-69
  6.1 本文工作总结  67
  6.2 下一步的工作  67-68
  6.3 技术展望  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
作者攻读学位期间发表的学术论文目录  73

VoIP中回声抵消算法的研究与改进

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