基于voip的综合接入语音网关的研究与设计

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1、基于VOIP的综合接入语音网关的研究与设计图1.1：VoIP全球营业额的发展现状1、视频通信：视频通信最基本要实现的就是对采集到的视频信号进行压缩打包，通过IP网络进行分组传输，这听上去就是多媒体通信，但是通过将各种视频摄像头集成到VoIP终端，以VoIP信令协议为基础，则可以实现广义上的VoIP通信。带宽越来越大，能实现的各种标准的视频通话也都能很流畅的进行。2、无线通话：通过集成在无线终端的WLAN设备将数据接入到IP网络，传送包括语音、图片、新闻和即时消息等。用户数的增加是和VoIP的显著地优势分不开的，用户使用iphone，Google手机等，可以轻松地获得VoIP体验[6]

2、。1.2研究的主要内容本论文通过借鉴已有的VoIP网关设计方案，以SIP协议为基础，对网关模块中使用的MIPS架构ADM5120和DSP等关键器件进行研究。在此基础上设计出符合Radio、FXS、FXO、Internet、GSM/CDMA多种接口方式灵活配置，并且在语音环境恶劣时仍然能保持较好通话的语音综合接入系统。本人参与的主要工作有新增的GSM/CDMA模块设计和整机的FPGA逻辑控制模块的设计以及实验板PCB的绘制。相比于传统的VoIP产品，我们设计的产品存在以下优点：1.电台语音不受区域的限制，可以到达全球互联网可以到达的地方。2.多种频率电台、手持机之间实现互通。并能在恶劣

3、语音环境下有效地降噪，避免误触发，优化了终端产品性能。3.不同种通讯终端（卫星电话、有线电话、移动电话、短波电台、超短波电台、集群通信等)间通过自动或人工连接实现互相通信，基本能融合目4第一章绪论前主流的各类型通信网络或通信终端。通过对不同通信终端的中继接入系统，实现各方话音、数据和视频图像等业务的实时传输。图2所示的即为一个预期的语音综合接入系统。软电话PSTN电话手持机 话机无线电台LANWANPSTN语音接入网关 语音接入网关PSTN专用网专用电话移动电话分机1分机2手持机图1.2：预期的语音综合接入系统1.2论文的组织结构本论文对网关产品的基于SIP协议的软件体系和基于DSP

4、和FPGA的硬件体系分别介绍。论文重点在于本人主要的硬件部分工作，因此基于以上内容，本论文的结构安排如下：第一章绪论本章简单介绍了VoIP通信技术的发展、课题研究的背景以及课题研究的主要内容介绍和结构的安排。第二章网关的软件体系本章主要对系统网关中的关键技术知识做了介绍。重点介绍和分析了SIP协议。第三章网关的硬件结构本章主要讲述了综合语音接入系统的硬件设计的思想和工作原理，介绍了系统硬件实现原理，根据原理图，对主要模块的工作原理和机制做了研究。给出了5基于VOIP的综合接入语音网关的研究与设计各种接口控制的电路图。第四章语音处理模块设计作为论文的重点部分，首先对系统的语音处理部分进

5、行了详细的论述，对语音信号的流程进行了分析，最后设计了FPGA控制模块，采用VHDL硬件描述语音进行编程，利用Quartus7.2对设计模块进行了时序仿真，并证明了模块的可行性。第五章系统的测试对设计的系统进行了测试方案设计和系统搭建，并最终对网关的功能进行了详细的测试。第六章总结与展望总结了本人在系统设计中的主要工作，并对产品可以改进的部分进行了分析。6第二章网关的软件体系第二章网关的软件体系IP电话是建立在IP技术上的分组化、数字化语音传输技术，其本质特征在于语音分组交换技术。分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个

6、分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。IP语音通信采用的正是这一技术，它的主要优点有：1、可靠性高。通过各种算法，可以大大降低分组传输过程中的误码率。而且数据源端和目的端之间存在着多个路由，即使某一个路由节点出现问题，也能保证通信的连通，不会中断。2、时延小。对实时性要求较高的语音通话来说，分组传输过程中的数据包排队不会导致很大的时延，可以满足需要。3、成本低。与传统的PSTN网设备相比，分组通信的设备成本要低的多，其管理和维护的费用也少。但是，和传统的语音通信比较，IP分组语音服务质量目前来说还比较低。而且对

7、于不稳定的网络系统，通信的稳定性更难保证。而且由于IP协议本身的限制，并不适合实时性特别高的语音通信。为此，在IP网络上建立一个完整的语音通信，我们面临需要解决的问题有：模拟语音信号的数字化，分组交换的信令协议技术和数据包的实时传输。针对这三个问题涉及到的关键技术进行本文做了研究。1.2语音编解码技术VoIP技术的一个关键技术是语音的编解码。语音编码技术除了对语音信号进行单纯的压缩或解压缩外，还包括静音检测技术和回声消除技术。静音检测技术可以使语音信号占用