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随着信息数字化时代的到来,以及生活的不断提高,无线耳机系统是当今特别是发达国家视听消费类产品的时尚。随着数字化的进程,新一代数字无线耳机的开发,将会逐渐取代现有的模拟无线耳机,数字化将会给人们带来更高音质享受和更稳定性能的数码产品。本论文的主要工作就是要开发与设计一个ISM(工业的、科学的和医疗的,Industrial,Scientific,Medical的缩写)2.4GHz数字无线耳机系统。此数字无线耳机具有距离远、保密性、抗干扰强、高保真等的优良性能而具有广阔的市场。
本系统采用了通用廉价的处理器,以宽带通信为基础,对模拟音频信号进行了双声道采样、数字转换以后,首先对数字音频信号进行HF ADPCM(High Fidelity Adaptive Differented Pulse Coding.Modulation高保真自适应差分脉冲编码调制)音频压缩处理,然后采用曼彻斯特编码进行随机化处理,并采用CRC(Cyclic Redundancy Check循环冗余校验)校验码来保证数据的正确性,最后编成一定的数据帧,按照系统设计的通信协议通过射频模块进行无线传输。在信道衰弱、多径效应、多普勒效应以及外界环境干扰等影响下,系统很难保证音频信号进行完整、顺畅地传输,因此系统还采用了自适应跳频扩频技术与WFD(Walking Frequency Diversity)技术,来保证声音的连续、完整,使得系统的保真度更高,功能更强。该系统已用在数字无线耳机产品上,使其能在空旷70米范围内无线传输CD音质的音乐,达到了国际先进水平。
本文将全面介绍数字无线耳机系统的架构、音频信号的处理及传输过程、无线通信协议等关键技术,以及系统达到的性能。