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本论文研制基于SIP协议的无线VoIP电话并针对目前IP电话普遍存在的一些问题作了相关的优化,使系统的性能得到很大程度的提高。该系统采用模块化设计,主要模块有:
(1)ARM嵌入式处理器模块:ARM嵌入式处理器模块是整个系统的核心,它主要由Samsung公司的嵌入式处理器S3C2410、韩国HY公司的SDRAM芯片HY57V561620CTP-H以及Intel公司的Flash芯片TE28F128等芯片构成。ARM嵌入式处理器模块可以运行嵌入式操作系统和基于嵌入式操作系统的嵌入式应用程序。
(2)音频AD/DA模块:音频AD/DA模块主要由Philips公司音频AD/DA芯片UDA1380构成,音频AD/DA模块可以完成音频信号的AD/DA功能,该芯片的采样率可高达100kHz,可提供SNR>90dB的高品质数字或模拟音频信号。
(3)有线网络模块:系统选用台湾联杰国际(DAVICOM)公司生产的DM9000芯片作为以太网网络控制芯片,该芯片支持TCP/IP硬加速,且芯片内集成有16K的双字SRAM,可减轻CPU负担,提高整机效能,因此成为嵌入式系统的网络控制器的首选。
(4)无线网络模块:考虑到无线网络部分一般都工作在高频段,为了最大限度的减少高频模拟部分对系统的干扰,同时,结合处理器S3C2410本身集成有USB主控制器的特性,系统直接选用鹰泰(EagleTec)公司生产的USB接口的无线网卡ET-WUB1500作为WLAN接入模块,该网卡遵循802.11b标准,最高传输速率可达11Mbps,并已通过Wi-Fi标准认证。
利用本论文研制的无线VoIP电话,模拟语音信号首先经过A/D变换,处理器模块负责对变换后的数字音频进行处理(如压缩编码或差错控制编码),经过处理的信号可以通过以太网接口或无线局域网实现网络传输。在接收端,数字音频信号通过以太网接口或无线网卡进入系统,经过处理器模块逆处理后再通过音频DA模块转换为模拟语音信号。
本论文的创新之处:本论文研制的无线VoIP电话为IP电话的应用开发提供了一种新的模式。嵌入式ARM处理器因其强大的功能而备受青睐。同时,本系统针对以太网传输IP数据包存在的时延抖动现象采取了动态缓冲回放技术实现了在网络时延不超过一定值的情况下可流畅地回放音频信号;针对语音通信带宽要求不大的特点,系统根据接收方网络丢包情况实现对发送的语音信号进行约束长度可自适应调整的卷积编码,大大降低了传输过程中(特别是无线部分)产生的误码;对于WLAN接入部分,考虑到使用的是2.4G的公用频段,系统采用了上行自适应的功率控制,可在保证通话质量的情况下,尽量地减小发射功率以减少电磁辐射和对别的无线设备的干扰并延长自身电池的使用寿命。