用于矿井无线通信语音压缩的研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：盘．互2五日期：型!鱼：么!!≥关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学

2、位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：垫!篁日期：导师签名：砌炽舌。陟日期：2pf乒夕／矿万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文

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4、UllIlllllll1IIIIIIIIIIUlUf—Y2693553用于矿井无线通信语音压缩的研究摘要随着煤矿的现代化程度的逐步提高，传统的有线通信已经不能够完全满足现代矿井语音通信的需求。矿井无线通信技术在加强矿井的生产管理能力、提高煤矿的工作效率以及提高事故救援能力等方面具有矿井有

5、线通信无法比拟的优势。无线语音通信技术在矿井中的应用变得势在必行。煤矿井下语音信号信噪比低，无线传输信道具有传输损耗大、传输距离短、传输信道窄等不利于语音信号传输的特性，因此掌握矿井语音信号的特点，分析井下噪声以及传输信道对电磁波传输的干扰特性，对建立矿井无线传输语音的压缩的设计具有十分重要的意义。本课题主要分析了矿井无线通信中的语音信号、物理噪声干扰和电磁波干扰的特点以及信道对信号传输的影响因素，构建并仿真确立了一种适用于煤矿井下的无线通信的语音压缩数学模型。由于矿井环境的特殊性，利用人耳掩蔽效应对语音信号进行去冗余压缩，对

6、矿井无线语音通信的通话质量的影响较小，因此本文主要利用减少编码比特的方法来压缩语音信号。基于语音压缩技术，通过对波形编码技术中的脉冲编码调制、增量调制、自适应增量调制进行比较，提出了一种可用于矿井无线通信系统的语音压缩编码方案。在本课题中，滤波器主要起到去除语音带宽外的噪音和使信号平滑的作用，通过仿真分析比较现代常用的几类滤波器的滤波特性，最终选择二阶Butterworth滤波器作为本课题滤波器的设计方案。利用通信系统的实时动态仿真软件Systemview对算法进行了仿真并分析其性能。实验结果表明：当语音信号频率在800．30

7、00Hz范围内，通信系统的抽样频率为4-6倍语音信号最大频率时，建立的压缩模型从抗噪声性l万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文能、通话清晰度、编码速率以及算法复杂度方面都能满足课题的基本要求。本课题的研究为矿井无线语音通信系统的语音传输压缩方案的选择提供了理论支持，具有一定的可行性和实用性。关键词：语音压缩方案，矿井无线通信，噪声，SystemviewⅡ万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYONCOMPRESSIONOFVOICESIGNALINMINEWIRELESSCOMM烈ICATIONABSTRACTWit

8、hthegradualimprovementinthedegreeofmodernizationofcoalmines，thetraditionalwiredcommunicationhasbeenunabletofullymeettheneedsofmodemminevoicecommunication．Minewirelesscommunicationtechnologyhaveminewiredcommunicationincomparableadvantagesinstrengtheningthecapacityoft

9、hemineproductionmanagement，improveefficiencyandincreasethemineaccidentrescuecapabilityandSOon．Wirelessvoicecommunicationtechnologyisusedintheminebecomesimperative．Aimingattheproblemsexistedinmillewirelesstransmissionchannel，suchasgreattransmissionloss，shortdistance，

10、narrowtransmissionchannel，greatnoisejamming，limitedtransmissibilityandlowspeechsignalSNR(SignaltoNoiseRatio)，graspthecharacteristicsofthes