基于以太网的vdr音频信号远程采集系统的研究与实现

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文基于以太网的VDR音频信号远程采集系统的研究与实现姓名：张召友申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：董浩20090101哈尔滨一[程大学硕十学位论文摘要船舶航行数据记录仪(VoyageDataRecorder，简称VDR)是专门用于采集和存储船舶航行过程中重要航行信息的记录设备。在船舶发生事故后，通过回放VDR中存储的相关数据可以对事故原因进行分析与查找。船舶上关键舱室的声音和VHF通信音频是VDR所需记录的数据中的重要一项。船舶行使过程中重要声音信号的高质量记录，对复现船舶发生事故时的状态和分析事故原因有重要的意义。本文即

2、是以VDR的音频信号采集为背景展开的研究。通常船舶航行过程中的环境复杂，且音频信号为模拟信号，通常有信号较弱不适合远传、多路音频采集后的数据量较大的特点。所以为克服上述不足，实现VDR对音频信号的采集，本文提出了基于以太网的VDR音频远程采集的新思路。本文首先从VDR的具体要求和相关标准对音频采集的性能指标要求出发，对各种音频编码算法进行了比较和选择，并深入研究了符合ITU标准的PCM和SB．ADPCM两种编码算法，并对编码的各个部分进行了详细的阐述。其次根据音频算法与VDR其他方面的要求提出了以数字信号处理器为核心的音频采集压缩卡通过以太网与VDR主机进行组合的

3、系统设计方案。然后根据方案设计了作为下位机的音频采集压缩卡的硬件部分；在此平台的基础上编写了音频采集卡的采集压缩软件，VDR主机中数据接收与存储软件，并与VDR主机进行了系统的联调；最后对采集到的音频数据进行了符合相关标准的测试。关键词：航行数据记录仪；音频；数字信号处理；以太网；编码器哈尔滨工程大学硕十学位论文ABSTRACTVoyageDataRecorder(VDRforshort)iSaspecialinstrumentwhichcouldrecordthestatementoftheimportantequipmentsofships．Afterthec

4、atastrophicaccidentformarinevoyage，thedatumrecordedbyVDRcouldbeusedtoanalyseandlookforthecauseoftheaccident．RecordingthevoiceofshipcabinandcommunicationvoiceoftheVHFiSoneoftheimportantitems，whichVDRhastorecord．Thehi曲qualityacquisitiontovoicesignalhaveanimportantsignificancetorecoverth

5、estatusofanaccidentandanalysethecause．Whenshipsaresailing，theenvironmentisusuallycomplex，andaudiosignalsareallanalogsignalswhichCannotbetransmittedatlongbowls．AnotherfeatureofaudioacquisitioniSthattheamountofdataisverybig．Soinordertoovercometheseshortcomingsandrealizetheaudioacquisiti

6、onofVDRequipment，thispaperraisedanewideaoflong—rangeacquisition．Firstly，thispapergaveacomparisonofvariousaudioencodingalgorithmsandthenchosetwofitalgorithmsaccordingtospecificrequirementsandrelatedstandardsofVDR．Secondly，thispaperdidallin—depthstudyofthetwoencodingtechnologyswhichareP

7、CMandSB．ADPCM，andstateddetailedtheireverypart．CombinedtheactualrequirementsoftheVDRproject，thispaperraisedmeschemethatconnectingtheVDRhostandaudioacquisitioncardwithEthemet．Bvthisscheme，thehardaudioacquisitioncardasslavesystemWasdesigned．Sotheencodingsoftware，receivingandstoragesoftwa

8、reofh