超短波通信静噪关键技术研究与验证

摘要

超短波通信电台广泛应用于军队的野外作战指挥，其语音通信质量的好坏直接影响到部队的远程指挥及命令的下达。在正常情况下，使用有线电话通信时接收到的语音信号噪声很小甚至没有。但超短波传输环境复杂，语音信号在传输过程中会受到各种噪声干扰，噪声的大小、接收到信号的强弱、通信距离的远近以及多普勒运动对最后接收到语音的质量影响很大。
　　在使用对超短波通信电台进行通话时会有这样的体验，在接收到的信号强时，噪音就小，甚至没有噪音，语音很干净；反之语音信号弱，噪音就大，特别是无语音信号时音频的输出端会发出哗哗的刺耳噪声。超短波电台的静噪功能就是为了解决通话质量和噪音的问题，在无语音时关闭音频输出，并且当信噪比较低时对语音信号降噪，从而提高接收端语音的清晰度和可懂度。
　　为此本文在超短波通信硬件平台上设计了静噪系统，实现了对接收端输入信号中是否含有语音信号的检测，在检测到无语音信号时关闭音频输出，并在信噪比较低时对语音信号中的噪声进行抑制。
　　首先，论文探讨了超短波通信静噪技术的现状。静噪关键技术主要有语音有无检测和噪声抑制两部分。
　　其次，本文根据静噪功能的需求和超短波通信平台的硬件条件，设计了超短波通信的静噪方案，并在以 TMS320C6748芯片为核心的超短波通信平台上实现了超短波通信数字静噪技术。
　　最后，通过测试平台的搭建，完成了超短波通信的静噪功能和性能测试。测试结果表明，超短波通信的静噪功能正常，并且能够抑制低信噪比语音信号中的噪声，提升其信噪比。
　　本文设计的超短波通信静噪方案，不但实现了接收信号中有无语音信号的检测，而且能够抑制带噪语音信号中的噪声，最多能将语音信号的信噪比提高5.1dB。该静噪方案在新型的超短波电台中具有良好的应用前景。

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缩略词表

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 论文内容及结构

第二章 超短波通信静噪技术现状

2.1 引言

2.2 常用静噪方法

2.3 基于短时谱估计的噪声抑制方法

2.4 基于卡尔曼滤波的噪声抑制方法

2.5 静噪功能需求分析

2.6 小结

第三章 超短波通信静噪方案概要设计

3.1 引言

3.2 音频信号的静噪设计

3.3 硬件结构概述

3.4 软件架构设计

3.5 小结

第四章 超短波通信静噪的软件实现

4.1 概述

4.2 软件总体工作流程

4.3 信号处理流程

4.4 静噪控制流程

4.5 DSP芯片初始化设计

4.6 数据采集流程

4.7 DSP软件优化

4.8 小结

第五章 测试与性能分析

5.1 引言

5.2 测试环境

5.3 数据采集测试

5.4 滤波处理测试

5.5 AGC电压提取

5.6 中频解调信号

5.7 静噪功能测试

5.8 信噪比指标测试

5.9 总结

第六章 总结

6.1 本文总结及主要贡献

6.2 下一步工作的建议

致谢

参考文献

附录DSP软件部分程序

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果