基于IEEE802.15.4的煤矿井下无线语音通信系统设计与实现

针对当前矿用语音通信系统的不足,提出了一种基于IEEE 802.15.4协议标准的矿用语音通倌系统设计方案,给出了无线语音通信终端的软、硬件设计;语音通信终端采用CC2530作为处理器芯片,利用CSP1027对语音信号进行A/D或D/A转换,并采用AMBE语音编解码技术对量化后的语音数据进行编解码,在无线通信协议IEEE 802.15.4标准上实现各节点间语音信息的双向无线传输;实验测试结果表明,语音通信设备在有电磁干扰及障碍物的环境下,其有效通信距离为37 m,在有效通信距离内具有语音清晰、通话可靠,满足语音通信要求。     

无线语音通信及视频监控系统设计

针对目前监控系统只有视频监控而缺少语音通信的现状,提出了一种基于ARM的无线语音通信及视频监控系统的设计方案。该系统采用自适应差分脉冲编码调制算法进行语音编码压缩,采用离散余弦变换算法对视频数据进行编码压缩,采用TCP/IP协议,通过无线局域网进行数据传输。测试结果表明,该系统不仅实现了视频监控及语音实时通信,且性能可靠,成本低。     

无线语音通信及视频监控系统设计

针对目前监控系统只有视频监控而缺少语音通信的现状,提出了一种基于ARM的无线语音通信及视频监控系统的设计方案。该系统采用自适应差分脉冲编码调制算法进行语音编码压缩,采用离散余弦变换算法对视频数据进行编码压缩,采用TCP/IP协议,通过无线局域网进行数据传输。测试结果表明,该系统不仅实现了视频监控及语音实时通信,且性能可靠,成本低。     

基于WSNs的语音通信机制设计与实现

针对目前无线传感器网络( WSNs)对语音传输的不足,设计和实现了一种基于WSNs的无线语音通信机制.采用了结合8051CPU和RF收发器的CC2530芯片作为微处理器,CMX649作为语音编解码芯片,并采用协处理器辅助CC2530对语音信息进行处理,在lEEE 802. 15. 4协议上实现对语音的传输.详细介绍了系统的硬件和软件设计,对通话距离与通话质量进行了测试.实验结果表明:设计的语音通信机制具有较远的传输距离,能达到较好的语音传输效果,满足实际对语音通信的要求.     

无线自组网语音通信终端设计

针对目前国内矿井下语音通信不够灵活或者通信系统成本过高的情况,设计了一种低功耗、低成本、使用灵活高效的手持式语音通信终端。通过采用ZigBee自组网技术灵活搭建通信网络,多跳延伸通信距离,并且针对ZigBee由于传输速率低的而不能很好传输语音的问题,本设计使用IMA-ADPCM算法进行语音压缩以保证高通话质量的前提下适应ZigBee的低传输速率特性。经试验证明,本语音通信终端功耗可低至0.63 W,在井下点对点通信距离可达到28.76 m,语音信号传输平均误码率仅为1.95%。     

机载无线语音通信仿真系统研究与实现

针对多机协同对海突击对无线语音通信仿真需求,分析了无线语音通信仿真系统的功能需求,并设计了系统逻辑结构,给出了语音服务器和语音客户端的设计思路与实现方法,并采用面向对象技术封装了语音通信类库,实现了语音的多点、全双工实时传输以及通话权限的控制。应用表明,该系统较好地体现了语音通信距离、语音通信频段、语音通信干扰、语音数据的分发、语音数据回放等效果,提高了系统仿真的逼真性、交互性、对抗性和可信性,具有较强的实用性。     

基于Jennic平台的WSN语音通信系统

通过对无线传感器网络语音通信方面的研究,提出一种以无线传感器JN5139节点和音频解码器WM8510为硬件基础的无线传感器网络语音通信方案,论述传感器网络建立语音通信的基本流程及软件实现方法,给出无线传感器网络语音通信性能的评估体系,基于实用性的标准对评估结果进行简要分析。     

基于Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计研究

针对矿井应急通信系统存在的呼吸器影响语音清晰度、缺少视频信息、缺少环境参数监测和传输功能等问题,提出了一种基于无线Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计方案,简要介绍了无线Mesh的基本原理及结构,给出了矿井应急救灾通信系统的组网方式、整体架构和主要设备的设计方案,详细阐述了网络服务质量的保证、无线Mesh网络的动态路由选择、业务准入与控制和音视频流无缝移动传输等关键技术难题及解决办法。实际应用表明,该系统能同时实现井上指挥中心、井下指挥中心和井下救护人员之间的语音和视频通信功能,并能在井上和井下指挥中心实时显示救灾现场的环境参数。     

数字矿山通信网络无线基站的设计与实现

针对现有矿井通信系统各自封闭、相互之间不能兼容的现状,提出基于WiFi的数字矿山通信网络系统的设计方案,设计开发用于构建通信网络系统的无线基站。该无线基站采用先进的可编程片上系统技术,实现WiFi语音通话、WiFi视频监视、人员定位等多种功能,为矿山资源开采的可视化、可知化和生产过程的可控化提供技术支持。测试结果表明,该基站网络性能好,能满足实际应用的要求。     

基于压缩感知和WSNs的井下应急语音通信系统设计

考虑到井下应急救灾的需要,设计了一种基于压缩感知和无线传感器网络(WSNs)的矿井应急语音通信系统.根据语音信号的稀疏性,采用压缩感知的方法,对语音信号进行随机采样并传输,在Sink接收端,分别利用OMP算法和CoSaMP算法进行信号重构,对比仿真实验表明:CoSaMP重构效果较好.考虑到井下无线信号传输受限,进行了井下无线通信实验,表明在通信距离为20m情况下,可实时可靠地实现井下应急语音通信.     

OMAP5912的嵌入式无线组播通信设计

提出一种便携式的无线通信系统,它采用OMAP5912作为系统中央处理器,利用Wi-Fi模块组建Ad-Hoc无线网络,采用G729a编解码传输语音信息,并利用混音技术实现多方通话功能.测试表明,该系统不需要专用基站,可随时随地实现实时语音通信,适合应急通信等无线应用场合.     

基于CAN和WSN的煤矿语音通信系统设计

针对现有煤矿语音通信系统的不足,设计了一种既可以够满足正常语音通信要求,又可以在紧急情况下保障应急语音通信的煤矿语音通信系统。该系统采用集成无线收发器和8051微处理器的CC2530作为主控芯片,采用AM—BE2000语音编解码芯片,正常情况下采用CAN总线通信模式,应急情况下采用无线通信模式。详细介绍了系统的硬件设计和软件设计,并通过定性和定量两种方法进行了实验,通过实验证明该系统的声音强度、语音音质、失真度等指标均能满足现场的需求。     

无线网络定位技术研究

无线网络技术的发展和覆盖率的增加,使得人们在随时随地使用无线网络资源时,对基于位置的信息需求越来越多,这推动了无线定位技术的研究进展。文中通过分析对数一常态分布模型,提出用高斯滤波法优选节点的RSSI值,并通过实地采集数据,得到了在特定环境下的路径损耗指数值,以减小由于RSSI值的影响产生的误差。结合加权质心法进行节点定位,加权因子由RSSI测距法得的距离决定。加权质心算法具有较高的精度,整个定位过程中节点问无需额外的通信开销,具有广泛的实用性。     

基于WiFi的语音矿灯设计

针对现有矿灯大多只具有照明、定位、环境感知等功能,没有语音对讲功能的问题,设计了一种基于WiFi的具有语音对讲功能的语音矿灯。该语音矿灯以工业以太环网和WiFi网络为传输平台,采用VoIP语音通信技术实现语音播放、音频采集、与调度台对讲功能;通过音频编解码芯片实现语音模拟信号与数字信号的转换,采用UDP协议将信号传输至调度台,完成语音数据的双向传输,实现语音对讲和矿灯照明一体化。详细介绍了语音对讲功能实现的关键技术:音频数据的编码格式和缓存管理、语音数据的可靠传输机制,用于确保语音播放的准确性;WiFi模块与微控制器STM32L151的低功耗休眠技术,用于降低语音矿灯平均电流,延长工作时间。测试结果表明:该语音矿灯能够满足调度台与井下工作人员之间的语音对讲需求,与WiFi基站通信距离可达400 m,与调度台之间的对讲传输时延小于1 s,语音矿灯之间的组播传输时延小于3 s;语音矿灯对讲时平均电流小于70 mA,空闲时平均电流小于5 mA。     

矿井下基于蓝牙技术的语音通讯控制器设计

提出一种基于蓝牙技术的矿井下无线语音通讯控制器设计方案,解决了蓝牙语音传输在特殊环境下容易受到外界干扰的问题;在语音通讯控制器系统结构中,采用ROK101 007蓝牙芯片做为无线通信模块,使用MSM7570芯片完成语音编解码;详细介绍了软、硬件的设计,使该语音通讯控制器达到本安型标准,从而适合在矿井下的特殊场合使用,经试用后,该语音通讯控制器传输话音清晰稳定。     

一种用排队论指导的CAN总线语音通信系统设计

针对传统语音通信系统存在的地址编码繁杂、通信模式单一、难于维护的缺陷,设计了一款适用于工业现场的多功能语音通信系统。在排队论的基础上,对CAN总线语音通信系统进行了理论分析,重点介绍了CAN总线的软硬件设计。对系统的性能测试结果表明,系统的CAN帧丢失率<0.5‰,语音质量能通过主观试听和客观测试,整体系统工作良好。     

无线传感器网络的短距声通信方法研究

在无线传感器网络(WSNs)所处环境中,由于强电磁或短距无线通信频率共存的原因,传感器节点间的短距无线通信常常会受到干扰甚至中断。针对这个问题,研究了一种短距声通信方式,将信号调制于声信号上,通过空气中声信号的传播来完成节点之间的数据通信。设计了用于验证声通信方法的实验系统结构;介绍了微分相移键控(DPSK)调制与解调原理及相关Matlab程序流程、输出与接收放大电路设计。进行了声通信实验,在室内环境时,声通信的最佳距离为2 m,室外环境时,声通信的最佳距离为5 m,最佳波特率均为294 bps。实验数据表明:本系统所设计的声通信方法是可行的。     

基于单向多汇聚节点的WSN分层路由协议

针对分层无线传感器网络的簇首节点容易成为网络瓶颈制约网络性能的不足,提出一种低能耗的路由协议。采用多汇聚（Sink）节点模式来构建网络,利用RSSI（接收信号强度指示）测出各传感器节点与各Sink节点之间的距离,并依据距离的远近为Sink节点划分作用域。通过传感器节点单向与所属Sink节点通信来降低簇首节点的负担。仿真实验结果表明提出的路由协议能有效克服簇首节点网络瓶颈问题,从而降低网络能耗,提高网络生存时间,对于无线传感器网络应用于大范围数据收集的网络具有重要的价值。