VoIP的回音消除技术研究

摘要

当前随着网络电话(VoIP)技术及其业务的迅速发展，对传统的移动和固定电话业务在语音通话方面产生强大冲击，和传统的电话业务相比，网络电话在通信资费,网络利用率和增值等方面有明显的优势。
　　然而，与传统电话相比IP电话也有其十分严重的弱点，及语音质量较差，因为VoIP都是共享网络资源不能像现有电信电话那样拥有独立的带宽，所以语音信号在一定程度上都会受到网络中其他数据的影响，引起这种不利情况的因素很多，但是最重要的是延时的影响，由于VoIP的语音信号在与其他数据一起在网络中传输时要经过很多步骤，引起语音信号的路径延时很大，对语音的清晰度有非常大的干扰。
　　本文主要针对的环境是楼宇对讲中移动设备的回声消除技术进行论证研究展开，本文主要分析回音产生的原因和回音消除器的工作原理。分析研究了自适应回音消除滤波器的结构特点和设计理念，在此基础上本文主要研究内容有以下几点：
　　首先，研究常用的自适应回音消除算法最小二乘（RLS）和最小均方LMS算法的优缺点，重点分析研究了NLMS算法在回音消除上的应用，将NLMS算法与原始的LMS算法比较稳定性和收敛特性方面进行了对比研究，虽然 NLMS在收敛速度上相比较LMS算法有了较大提高，但是其复杂度也有了相应增加，本文基于降低算法复杂度的考虑提出了提了一种设置误差门限的方式来降低算法的复杂度。
　　其次，设计实现了软件回音消除模块，对其软件实现的处理流程进行了详细设计分析。
　　最后，设计实现了基于android手机端和嵌入式Linux系统的VoIP的呼叫对讲软件，包括sip协议的设计和语音编解码的相关工作。
　　通过实际的对讲不同情况下对讲音频波形分析发现，经过回音消除模块对音频的处理不会造成原始音频的失真并且回音消除的效果也比较符合工程应用要求。

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第一章 前言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外文献综述

1.3 论文的内容安排

第二章 VoIP相关技术和回音产生与消除

2.1 网络电话技术的发展历程

2.2 VoIP概述和关键技术

2.3 SIP协议和SDP 协议

2.4 回音产生原理和消除

2.5 本章小结

第三章 自适应回音消除算法研究

3.1 自适应滤波器

3.2 自适应滤波算法

3.3 改进的NLMS算法

3.4 本章小结

第四章 回音消除技术的实现与性能测试

4.1 回音消除算法的软件设计

4.2 VoIP软件设计

4.3 VoIP中回音消除相关的性能测试

4.4 本章小节

第五章 VoIP回声消除技术在楼宇对讲中的应用

5.1 楼宇对讲系统

5.2 回音消除在楼宇对讲系统中的应用前景

5.3 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 课题总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢

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