礦用RS485測(cè)控網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音傳輸?shù)难芯?pdf

1、隨著語(yǔ)音通信的發(fā)展和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，一些非常重要或極具危險(xiǎn)性的工業(yè)場(chǎng)合對(duì)語(yǔ)音實(shí)時(shí)通信的要求也越來(lái)越高(如設(shè)備安裝、調(diào)試、檢測(cè)等)，特別是在大型工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，如煤礦井下作業(yè)面、大型石化設(shè)施、水電站壩底機(jī)房等。由于受現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境的影響，對(duì)講機(jī)、小靈通等無(wú)線通信設(shè)備雖然在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、甚至煤礦井下都有應(yīng)用，但是由于受到環(huán)境制約無(wú)法充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，因此沒(méi)有得到普及，所以依靠現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)通信通道或組建專門的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音傳輸作為輔助手段來(lái)提高現(xiàn)

2、場(chǎng)工作效率、安全等方面成為必要。隨著自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，語(yǔ)音壓縮與實(shí)時(shí)傳輸也不再受技術(shù)的限制。鑒于此，論文提出組建RS485總線網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜地形下的傳輸通道，采用G.729A標(biāo)準(zhǔn)作為語(yǔ)音壓縮編碼算法進(jìn)行語(yǔ)音編解碼，并以此組建現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音通信系統(tǒng)，作為一種煤礦井下的輔助通信工具，并對(duì)此進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　論文首先介紹了語(yǔ)音壓縮與傳輸?shù)年P(guān)鍵意義與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，給出了本文的主要工作安排。
　　論文針對(duì)煤礦井

3、下作業(yè)面的語(yǔ)音傳輸作為具體研究對(duì)象，分析了目前常用的數(shù)據(jù)通信方式原理與特點(diǎn)，井下采用了硬件設(shè)備簡(jiǎn)單、控制方便、成本低廉的四線制RS485總線方案，井口與地面配以CAN總線或光纖傳輸通道，達(dá)到安全可靠的目的。
　　語(yǔ)音編碼算法是語(yǔ)音壓縮的基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)ITU-T頒布的多種低碼率算法標(biāo)準(zhǔn)的分析對(duì)比，選取了數(shù)據(jù)率為8kb/s，音質(zhì)質(zhì)量達(dá)到3.7~4.0的以碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)的G.729A標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)G.729A算法復(fù)雜、計(jì)算量大的特點(diǎn)，本

4、文在熟悉微處理器 ARM7 LPC2210的基礎(chǔ)上充分利用芯片資源對(duì)其進(jìn)行算法和程序上的優(yōu)化，將程序移植到芯片后經(jīng)測(cè)試計(jì)算量減少到40.9MIPS，完全滿足處理器的計(jì)算能力。通過(guò)硬件試驗(yàn)和主觀試聽(tīng)結(jié)果分析，經(jīng)編碼和解碼后的語(yǔ)音質(zhì)量良好，與原始語(yǔ)音無(wú)較大差別。
　　系統(tǒng)硬件由語(yǔ)音通信系統(tǒng)和話機(jī)組成，話機(jī)通過(guò)四線制 RS485總線連接，采用主叫占先與動(dòng)態(tài)收發(fā)配置的原理實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音的全雙工通信，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備調(diào)試、檢測(cè)等信息的實(shí)時(shí)傳遞提