数字集群系统电话网关接口的设计与实现

摘要

近年来，数字集群通信系统以其特有的优势正在逐步进入人们的视野、引起人们的注意，其取代模拟集群通信系统也已经成为专用通信发展的趋势。为了使数字集群通信系统能够与其它的系统进行沟通互联，系统中就必须存在各种网关接口。本文研究的电话网关接口就是要实现数字集群通信系统和有线电话系统（如PABX、PSTN等）互联的接口。
　　本文从理论分析入手，首先研究了数字集群通信系统电话网关的工作过程和原理。并着重介绍电话网关接口单元的构成和中继线的概念，分析它们以及语音处理单元在电话网关中的作用，以研究实现电话网关的系统方案。同时，介绍TETRA系统的市话网关，并在接下来的研究中详细介绍TETRA电话网关中应用到的语音编解码算法——代数码本激励线性预测码（ACELP）的基本原理，它是一种简化了的码本激励线性预测码（CELP），它把激励信号用代数码本代替，并且运用了均方误差最小、分析—合成等技术提取出语音的特征参数，极大地降低了比特率，而且具有较好的重建语音质量。
　　在系统分析的基础上，以TETRA系统为例，设计了一种电话网关接口的组成结构，将整个接口单元按主要功能分为接口信号处理和语音信号处理两部分，并提出了分别采用以单片机和TI公司的TMS320VC5410DSP为核心的硬件单元进行实现的设计方案。这样有助于简化系统结构，提高系统性能。最后，完成实际硬件设计，并给出软件设计流程和部分程序。
　　本文所设计的数字集群通信系统的电话网关接口单元的调试结果表明，该方案能够实现TETRA电话网关接口控制和语音信号的处理，为数字集群通信系统与有线电话系统的互联提供了必要的保证，并且也为ACELP语音编解码应用到实际的系统中做出了理论和实践上的探索。

目录

数字集群系统电话网关接口的设计与实现

THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF TELEPHONE GATEWAY INTERFACE IN DIGITAL TRUNKING SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

绪论

1.1 课题的目的及意义

1.2 集群通信系统的发展

1.3 电话网关研究的发展

1.4 本文的主要研究内容和结构

第2章 数字集群系统电话网关单元

2.1 电话网关控制单元

2.2 电话网关接口单元

2.3 TETRA系统市话网关的介绍

2.4 本章小结

第3章 电话网关中的语音编解码

3.1 ACELP算法简介

3.2 编码原理

3.3 语音解码

3.4 本章小结

第4章 电话网关接口的硬件设计与实现

4.1 系统硬件方案设计

4.2 电路设计

4.3 本章小结

第5章 电话网关接口的软件设计

5.1 接口信号处理部分

5.2 语音处理部分

5.3 调试结果

5.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致 谢