USB网络电话的设计及语音质量的研究

摘要

USB网络电话是一种基于USB接口的数字电话,属于IP电话的范畴.它使用通用串行接口作为IP电话与计算机的通讯接口,是一种新型的电话.因此,对USB网络电话进行优化设计并且对语音质量进行测试及分析具有重要的价值.该论文就以下几个方面进行了研究.基于对USB网络电话通讯关键技术的研究,论文对回声消除、语音活动检测及抖动消除等技术进行了分析,并将它们应用到USB网络电话的设计之中.测试表明经过改进和优化实现的USB网络电话的语音质量得到了较大的改善.论文根据设备与驱动程序的层次结构,研究了语音信息在USB网络电话与主机之间通信的机制.在此基础上,实现了基于Windows驱动程序模型的设备驱动程序,使USB网络电话与计算机进行有效的通信.论文研究分析了通讯终端及网络环境对语音质量的影响因素,而且在实际网络中,对USB网络电话的语音质量进行了测试.通过对丢包的测试以及对RTP的研究,提出了利用RTCP提供的网络QoS性能监测手段来分析当前网络的QoS,从而决定接纳或拒绝新的呼叫.此外,论文就语音连续播放问题作深入的量化分析,得出了网关的缓冲区数和预取的语音包等参数计算方法并建立了计算模型.基于此模型,论文对网关中缓冲区的数量进行了定量的实例分析,并且通过测试验证了计算结果的正确性.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1发展状况及趋势

1.2论文目的及意义

1.3论文研究的主要内容

第二章关键技术分析

2.1 USB网络电话的传输技术

2.1.1 USB的传输方式

2.1.2语音传输模式

2.1.3按键传输模式

2.2语音设备传输结构描述

2.2.1描述符的层次结构

2.2.2 USB电话描述符的层次结构

2.3回声消除

2.3.1声学回声的消除方法及特点

2.3.2声学回声消除器的基本结构

2.3.3自适应横向结构滤波器

2.3.4自适应FIR滤波器和LMS算法

2.3.5语音活动检测算法

2.3.6 NLMS算法的改进

2.3.7信号功率计算

第三章USB网络电话的设计

3.1 USB网络电话的原理

3.2 USB网络电话的设计

3.2.1优化措施分析

3.2.2抖动缓冲算法的改进

3.2.3设计与实现

第四章语音信息的传输控制

4.1驱动程序的层次结构

4.2驱动程序的流程与框架

4.3信息传输

4.3.1信息封装

4.3.2端点状态

4.4驱动程序的设计

4.4.1驱动程序原理

4.4.2驱动程序结构设计

第五章语音质量的测试研究

5.1影响语音质量的关键因素分析

5.1.1终端对语音质量影响的分析

5.1.2网络环境对语音质量影响的分析

5.2语音质量的评价模型

5.3语音质量性能测试

5.4丢包对语音质量影响的测试分析

5.5服务质量动态控制

5.5.1用RTCP检测网络QoS

5.5.2首次呼叫的处理

5.5.3服务级别的动态协商

5.6网关中缓冲区的定量分析与测试

5.6.1基于因特网语音传输同步的条件

5.6.2 IP电话网关中缓冲区数目的计算模型的建立

5.6.3测试与验证

第六章总结

参考文献

附录Ⅰ

附录Ⅱ

附录Ⅲ

致谢

攻读学位期间发表的学术论文