《基于嵌入式系统的VOIP语音网关的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于嵌入式系统的VOIP语音网关的设计（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华南理工大学硕士学位论文基于嵌入式系统的VOIP语音网关的设计姓名：何青申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：金连文;李露文20051101摘要摘要目前，对于行业系统或者大企业，语音通信的现状通常是电话通信网和数据通信网共同存在，并相对独立。即使现有的一些即时通信软件，也只能在计算机上使用，要用到日常的工作当中会非常不方便；也有P B X + I P 板卡的方式来实现通话功能，却无法实现统一界面的管理和维护，支持的功能简单，扩展能力有限。但是，V O I P 系统可以克服以上问题，并越来越受到重视。V O I P 语音网关作为系统中的关键设备，为实现语音网和数据网的融合，向未来三网合
2、一平稳过渡在V O I P系统中起着重要的作用。我们研究基于嵌入式系统的V O I P 语音网关，可有效的减少企业和集团用户的通信支出，对系统内各分支机构方便管理，并兼容现有的设备，不浪费企业现有投资。具有较强的现实意义和应用价值。本文根据实际工程设计和设备调试经验，以具有代表性的广泛应用的M P C 8 2 5 0 作为核心芯片，配以其他功能芯片设计和实现了基于嵌入式技术的V o I P语音网关。整个设计是基于嵌入式系统的，具有很强的实时性和系统稳定性。嵌入式系统作为一种功能强大的软硬件操作开发平台，很适合基于嵌入式处理器的V O I P 的开发。首先，本文从V O I P 系统的角度总结和
3、归纳了V O I P 的原理，系统的构成和各部分的功能以及V O I P 的典型应用方式和涉及到的部分关键技术，对V O I P 系统有了一个完整的概念，对于后面详细叙述系统的关键部件语音网关的设计作了一个铺挚。然后，本文详细说明了各个部分的功能和设计，具体分析了以M P C 8 2 5 0 嵌入式系统为核心的C P U 芯片，以及其外部设备的配置和接口的设计。对C P U 与F L A S H 、B o o t r o m 、S d r a m 以及其P C I 接口的关键时序、不同工作模式的配置等进行了详细的设计说明，并用仿真器、示波器等多种方式检验了设计的正确性。文中对网络接口、电话接口
4、以及数字信号处理部分的设计也一一分析。此外，还就可编程逻辑部分中的关键逻辑设计，如提取E 1 信号时隙的实现和M P C 8 2 5 0 中断方式的实现进行了分析，其设计有效减少了外部逻辑器件的使用，为系统节约了成本。通话的质量是评价语音网关产品的一个关键因素，而回声问题是决定通话质量的一个关键问题。在文中，我们对回声产生的原因和途径、回声消除的原理进行了总结，以Z I 。5 0 2 3 2 为应用实例设计和实现了回声消除功能，并且在实际试验以及应用中检验了设计的效果。作为一个完整的设计，文章最后还就实际设计和调试P C B 板的相关经验，对语音网关P C B 设计中需要注意的高速电路设计的P
5、 C B 电磁兼容问题进行了设计和华南理上人学工程硕+ 学位论文总结。这些问题的探讨对于设计一个性能可靠的网关产品具有重要的意义。本设计采用了嵌入式系统，在整个系统中没有易损部件，充分保证了系统的可靠性。嵌入式系统的程序是固化的，理论上不能被病毒所侵害，也不会对网上的其它数据源形成干扰，同时由于语音采用数字压缩，通话内容也得到了有效保密。满足客户对于数据通信的需求增长所带来的扩容要求，升级便捷，能够实现多种业务的综合处理。该网关已大量应用于集团用户、企事业单位以及一些中小运营商，其效果十分理想，在I P 电话和多媒体通信领域的应用前景非常广泛。关键字：嵌入式系统；V O I P ；网关；P B
6、 x ；D T M FI IA b s l r a c tA b s t r a c tP B Xn e t w o r ka n dd a t an e t w o r kb o t he x i s ti n d e p e n d e n t l ya st h ev o i c ec o m m u n i c a t i o nm o d ef o rm o s tc u r r e n tg r o u po rb i gc o m p a n yu s e r E v e ns o m ek i n do fi nt i m ec o m m u n i c a t i o ns
7、 o f t w a r ec a no n l yb eu s e do nc o m p u t e r s ，w h i c hi sv e r yi n c o n v e n i e n c e T h em e t h o do fP B X +I Pc a r dt or e a l i z et h eV O I Pa l s oh a si t sd e f e c ti nt h ea s p e c to ft h a ti tc a n tr e a l i z et h eu n i f o r mm a n a g e m e n ta n dm a i n t e
8、 n a n c e ，i t sf u n c t i o ni st o os i m p l ea n dt h ee x p a n s i o na b i l i t yi sl i m i t e d V O I Ps y s t e mc a no v e r c o m ea l lo ft h e s ep r o b l e m sv e r yw e l l V O I Pg a t e w a y , t h ek e yi n s t r u m e n ti nV O I Ps y s t e m ，i sv e r yi m p o r t a n tt or
9、e a l i z et h ec o m b i n a t i o no ft h ev o i c en e t w o r ka n dd a t an e t w o r ka n dr e a l i z et h et h r e en e t w o r k si no n ei nf u t u r e T h e r e f o r e ，o u rr e s e a r c ho nt h ei m p l e m e n t a t i o no fe m b e d d e dV O I Pg a t e w a yh a sg r e a tp r a c t i
10、c a la n da p p l i c a b l ev a l u e B a s e do nt h ep r a c t i c a lp r o j e c td e s i g ne x p e r i e n c e ，i nt h i st h e s i s ，w eu s eat y p i c a lw i d e l yu s e dc h i p s e tM P C 8 2 5 0t or e a l i z et h ee m b e d d e dV O I Pg a t e w a y T h ew h o l ed e s i g ni sb a s e
11、do nt h ee m b e d d e ds y s t e m ，s oi th a ss t r o n gr e a l t i m ea b i l i t ya n ds t a b i l i t y A sas t r o n gb a s ef o rd e v e l o p m e n to fs o f t w a r ea n dh a r d w a r e ，t h ee m b e d d e ds y s t e mi sq u i t ef i tf o rV O I Pa p p l i c a t i o n F i r s t l y , f r
12、o mt h ev i e wo ft h ew h o l eV O I Ps y s t e m ，t h i st h e s i ss u mu pt h ep r i n c i p l e ，t h ec o n s t r u c t i o n ，t h ef u n c t i o n o fe a c hp a r t ，t y p i c a la p p l i c a t i o nm o d e sa n dr e l a t e dc r i t i c a lt e c h n o l o g yo fV O I P T h e n ，i nt h em o s
13、 ti m p o r t a n tp a r to ft h i st h e s i s ，w ed e s c r i b ee a c hp a r to fd e s i g ni nd e t a i l ：C P Ua n di t Sp e r i p h e r a lc h i p s e td e s i g n ，C P Ut oF L A S H ，B o o t r o m ，S d r a ma n dP C Ic o n n e c t o rd e s i g n ，t h e i rc r i t i c a lr e a da n dw r i t et
14、 i m es c h e d u l e ，t h e i rd i f f e r e n tc o n f i g u r a t i o nf o rd i f f e r e n tw o r k i n gm o d e s W ea l s ou s ee m u l a t o ra n do s c i l l o g r a p ht ov e r i f yo u rc o n f i g u r a t i o n I nt h et h e s i s ，w ea l s om e n t i o n e dt h ed e s i g no fC P L D ，s
15、u c ha st h ep i c k - u po fE 1t i m e s l o t ，t h ec o n t r o lo fM P C 8 2 5 0i n t e r r u p t i o n T h er e s e a r c ho ft h e s el c l g i c a lp a r t sh a ss a v e dt h ec o s to ft h ew h o l es y s t e m W ea l lk n o wt h a tt h eq u a l i t yo ft h ev o i c ei sak e yf a c t o rt oe
16、v a l u a t et h ep e r f o r m a n c eo fV O I Pg a t e w a y A n dt h ee c h op r o b l e mi st h em o s ti m p o r t a n t I nt h i st h e s i s ，w ea n a l y z et h ec a u s eo ft h ee c h o ；i t st r a n s m i t t i n gp a t ha n dt h ep r i n c i p l eo fe c h oc a n c e l l e r W eu s et h ec h i p s e tZ L 5 0 2 3 2t od e s i g na n dr e a l i z et h ef u n c t i o no fe c h oc a n c e l l i n ga n dh a v ev e r i f i e dt h ee f f e c to ft h ed e s i g nt h r o u
