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G.723.1协议及相关通信业务在嵌入式系统上的实现

作 者: 邓小勇
导 师: 张为
学 校: 天津大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 统一通信 G.723.1 嵌入式系统 MySQL
分类号: TN919.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 23次
引 用: 0次
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内容摘要


统一通信”是更人性化的通信理念,更接近5W(whoever、whatever、however、wherever、whenever、whomever)的通信目标,具有较大的研发空间和广阔的市场前景。本论文基于“统一通信”的思想,采用G.723.1语音编解码协议,设计了一个基于C/S模式的语音和文件通信系统。服务器端运行于PC机的Linux环境下,后接MySQL数据库;客户机端运行于Linux ARM的嵌入式平台,平台开发板是华邦公司的W90P710。在系统设计前,需提高G.723.1编解码效率,从而满足语音通信的实时性要求。根据ITU-T提供的源代码,在算法和汇编两方面进行优化。算法上,主要从简化搜索、递推迭代和空间换时间三个方面改写某些模块的代码;同时将基本运算函数由C语言改为汇编语言实现。经测试,优化结果大大提高了编解码器的运行速率,语音MOS值达到3.4。通信系统使用UDP的Socket机制来互传信息。服务器端采用JAVA编写,通过图形界面和多线程机制,实现了必要信息的提示、对管理员操作的响应和对客户端请求的响应。服务器端程序和后端MySQL数据库连接,采用SQL语言实现了对用户组和用户信息的记录、修改和读取等操作,方便了对系统的管理。数据库设计满足第三范式。客户端采用C语言编写,嵌入ARM系统,并使用多线程编程来满足用户的各种操作需求。客户端发出的控制信息均需传送到服务器作好记录后再转发,而数据信息直接点对点发往另外的客户端,从而避免了服务器端通信的拥塞。同时,系统还设计了网络超时和响应超时处理功能,使系统超时后仍能继续后面的处理。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 研究背景和必要性  8-9
  1.2 国内外现状和技术发展趋势  9-10
  1.3 本论文研究主要内容  10-11
  1.4 论文创新点  11
  1.5 拟解决关键技术问题  11-12
  1.6 本论文结构安排  12-13
第二章 系统关键技术  13-21
  2.1 多线程  13-15
    2.1.1 进程与多线程  13-14
    2.1.2 线程与进程的关系  14-15
    2.1.3 线程同步机制  15
  2.2 Socket通信  15-17
  2.3 JAVA GUI程序设计  17-18
  2.4 数据库设计原理  18-20
  2.5 JDBC连接及MySQL数据库  20-21
第三章 G.723.1 协议及其优化  21-30
  3.1 编解码器原理  21-25
    3.1.1 编码器原理  21-25
    3.1.2 解码器原理  25
  3.2 算法优化  25-28
    3.2.1 简化搜索过程  25-26
    3.2.2 递推优化  26-27
    3.2.3 空间换时间  27-28
  3.3 汇编优化  28
  3.4 测试  28-30
    3.4.1 测试介绍  28-29
    3.4.2 测试结果  29-30
第四章 W90P710 评估板介绍  30-37
  4.1 开发板宿主机系统安装  31-32
  4.2 程序的交叉编译  32-33
  4.3 评估板跳线设置  33
  4.4 内核及文件系统的烧写  33-37
第五章 客户端系统设计  37-49
  5.1 客户端统一帧格式  38-40
  5.2 Socket通信  40-42
  5.3 初始化及多线程设计  42-43
  5.4 客户端指令获取  43-44
  5.5 语音或文件发送  44
  5.6 接收程序  44-46
  5.7 其他相关处理  46-49
    5.7.1 音频设备操作  46-47
    5.7.2 多文件接收  47-48
    5.7.3 超时处理  48-49
第六章 服务器端系统设计  49-61
  6.1 数据库设计  50-54
    6.1.1 数据库连接  50-51
    6.1.2 数据库操作  51
    6.1.3 数据库内容  51-54
  6.2 服务端帧格式及Socket通信  54-56
    6.2.1 帧格式  54-55
    6.2.2 Socket通信  55-56
  6.3 图形界面及JAVA线程  56-57
    6.3.1 图形界面  56-57
    6.3.2 JAVA线程  57
  6.4 响应处理  57-61
    6.4.1 服务端请求响应  57-58
    6.4.2 客户端请求响应  58-61
第七章 测试系统与总结展望  61-66
  7.1 测试系统  61-64
  7.2 总结与展望  64-66
附录A LPC到LSP转换优化  66-67
附录B 开环基音预测优化  67-68
附录C 音素感知加权滤波器优化  68-69
附录D 汇编改写优化  69-70
附录E 音频设置  70-72
附录F 超时处理  72-73
参考文献  73-75
发表论文和参加科研情况说明  75-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信
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