民航机载数字音频系统的设计与实现

摘要

随着科学技术的飞速发展，民用飞机在速度、高度及航程提高的同时，飞机内部以及飞机与地面之间的通讯要求在不断提高和完善，而且飞机上音频系统的可靠性、有效性、响应速度等都直接影响飞机的性能和飞行安全。音频系统是民用飞机的音频处理中心，集成了飞机上各类通信、导航、监视设备及飞机告警系统等音频信号，实现了多路音频混音处理、音响告警、音量调节等功能，是民用飞机通信系统的一项重要功能。
　　目前我国各型民航飞机上的音频系统都是从国外购买的，国内虽然对民航飞机音频系统的话音采集、ARINC429数据传输有一定的研究，但是尚未研制出能够真正用于民航飞机的音频系统产品。当前我国正在大力发展民航客机，本课题的目的就是设计并研制出一套数字音频系统，验证民航机载数字音频系统的系统架构设计、功能、性能等，为后续研制真正用于民航飞机的数字音频系统奠定基础。
　　本文首先概要描述了本课题研究的项目背景、发展现状及发展趋势，说明了本课题的研究价值和意义。接着对本课题的主要技术特点进行了介绍，主要是ARINC429总线传输技术、话音采集技术、数字混音技术及软件复用技术。基于这些技术，对数字音频系统进行了设计，详细阐述了本课题实现的数字音频系统的方案、工作原理、软硬件接口等。然后重点描述了该系统的硬件实现和软件实现，特别是系统软件的实现，包括软件需求分析、软件架构设计、软件详细设计与实现、软件测试等。本课题系统软件采用分层架构的方式，并通过 Singleton、Oberserver等设计模式来实现，使软件系统具有了良好的适应需求变化及易于扩展的能力，同时本文还给出了几个重要复用模块的代码实现。本文最后给出数字音频系统的功能和性能测试方法。
　　本课题研究的数字音频系统已经过验收测试并交付用户，在开发过程中积累的 ARINC429总线传输技术、数字混音技术、软件分层架构设计等可以对类似系统产生借鉴作用。

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第一章 绪 论

1.1 民航机载音频系统的发展

1.2 本文的主要工作

1.3 本论文的结构安排

第二章 数字音频系统主要技术特点

2.1 ARINC429总线传输技术

2.2 话音采集技术

2.3 数字混音技术

2.4 软件复用技术

2.5 本章小结

第三章 数字音频系统的需求分析

3.1系统需求分析

3.2软件需求分析

3.3本章小结

第四章 数字音频系统的设计与实现

4.1 系统设计与实现

4.2 软件设计与实现

4.3本章小结

第五章 数字音频系统的测试

5.1单元测试

5.2 配置项测试

5.3 系统测试

5.4本章小结

第六章 结 论

6.1 本文的主要贡献

6.2 下一步的工作展望

致谢

参考文献