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基于FPgA的回波抵消器设计与实现

基于FPGA的回波抵消器设计与实现

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作者：曲冬大连理工大学

学位级别：硕士

回波抵消器在免提电话、无线产品、IP电话、AtM语音服务和电话会议等系统中，都有着重要的应用。在不同应用场合对回波抵消器的要求并不完全相同，本文主要研究应用于电话系统中的电回波抵消器。电回波是由于语音信号在电话网中传输时... 详细信息

回波抵消器在免提电话、无线产品、IP电话、AtM语音服务和电话会议等系统中，都有着重要的应用。在不同应用场合对回波抵消器的要求并不完全相同，本文主要研究应用于电话系统中的电回波抵消器。电回波是由于语音信号在电话网中传输时由于阻抗不匹配而产生的。传统回波抵消器主要是基于通用DSP处理器实现的，这种回波抵消器在系统实时性要求不高的场合能很好的满足回波抵消的性能要求，但是在实时性要求较高的场合，其处理速度等性能方面已经不能满足系统高速、实时的需要。现代大容量、高速度的FPgA的出现，克服了上诉方案的诸多不足。用FPgA来实现数字信号处理可以很好地解决并行性和速度问题，且其灵活的可配置特性使得FPgA构成的DSP系统非常易于修改、测试和硬件升级。本文研究目标是如何在FPgA芯片上实现回波抵消器，完成的主要工作有：(1)深入研究了回波抵消器各模块算法，包括自适应滤波算法、远端检测算法、双讲检测算法、NLP算法、舒适噪声产生算法，并实现了这些算法的C程序。(2)深入研究了回波抵消器基于FPgA的设计流程与实现方法，并利用硬件描述语言Verilog HDL实现了各部分算法。(3)在QuartusⅡ和ModelSim仿真环境下对该系统进行模块级和系统级的功能仿真、时序仿真和验证。并在FPgA硬件平台上实现了该系统。(4)根据itu-t g.168的标准和建议，对设计进行了大量的主、客测试，各项测试结果均达到或优于g.168的要求。

关键词：回波抵消器 Verilog HDL FPgA itu-t g.168

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回波抵消器算法研究及其FPgA实现

回波抵消器算法研究及其FPGA实现

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作者：李秋芳大连理工大学

学位级别：硕士

回波抵消器是消除通信系统中电学回波和声学回波的功能单元。回波抵消器在免提电话、无线产品、IP电话、AtM语音服务和电话会议等系统中,都有着重要的应用。回波抵消理论及应用一直是国际上研究的热门课题之一。在不同应用场合对回波抵... 详细信息

回波抵消器是消除通信系统中电学回波和声学回波的功能单元。回波抵消器在免提电话、无线产品、IP电话、AtM语音服务和电话会议等系统中,都有着重要的应用。回波抵消理论及应用一直是国际上研究的热门课题之一。在不同应用场合对回波抵消器的要求并不完全相同。本文主要研究应用于电话系统中的电回波抵消器。电回波是由于语音信号在电话网中传输时由于阻抗不匹配而产生的。电回波抵消器可以生成一个模拟的回波信号,再从近端信号中减掉该模拟信号,从而实现电回波的抵消。传统回波抵消器主要是基于通用DSP处理器实现的,这种回波抵消器在系统实时性要求不高的场合能满足回波抵消的性能要求,但是在实时性要求较高的场合,其处理速度等性能方面已经不能满足系统高速、实时的需要。现代大容量、高速度的FPgA的出现,克服了上述方案的诸多不足。用FPgA来实现数字信号处理可以很好地解决并行性和速度问题,且其灵活的可配置特性使得FPgA构成的DSP系统非常易于修改,测试和硬件升级。本文的目的是在FPgA芯片上实现回波抵消器,在整个系统的实现过程中,主要完成的工作有:(1)深入研究了回波抵消器各模块算法,包括自适应滤波算法、远端检测算法、双讲检测算法,并实现了这些算法的C程序。(2)深入研究了回波抵消器基于FPgA的设计流程与实现方法,并利用硬件描述语言'Verilog HDL实现了各部分算法。(3)在QuartusⅡ集成环境下对该系统进行模块级和系统级的功能仿真、时序仿真和验证,并在FPgA硬件平台上实现了该系统。(4)根据itu-t g.168的标准和建议,对设计进行了客观测试。

关键词：回波抵消器 Verilog HDL FPgA itu-t g.168

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自适应回波消除器研究及其FPgA实现

自适应回波消除器研究及其FPGA实现

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作者：焦斌大连理工大学

学位级别：硕士

回波消除器广泛应用于公用电话交换网(PStN)、移动通信系统和视频电话会议系统等多种语音通信领域。在PStN系统中，由于线路阻抗不匹配，远端语音信号通过混合线圈时产生一定泄漏，一部分信号又传回远端，产生线路回波，回波的存在会严... 详细信息

回波消除器广泛应用于公用电话交换网(PStN)、移动通信系统和视频电话会议系统等多种语音通信领域。在PStN系统中，由于线路阻抗不匹配，远端语音信号通过混合线圈时产生一定泄漏，一部分信号又传回远端，产生线路回波，回波的存在会严重影响语音通信质量。本文主要针对线路回波进行研究，设计并实现了满足实用要求的基于FPgA平台的回波消除器。首先，对回波产生原理和目前几种常用回波消除算法进行了分析，在研究自适应回波消除器的各个模块，特别是深入分析各种自适应滤波算法和双讲检测算法，综合考虑各种算法的运算复杂度和性能的情况下，这里采用NLMS算法实现白适应回波消除器。针对传统双讲检测算法在近端语音幅度较低情况下容易产生误判的情况，给出一种基于子带滤波器组的改进双讲检测算法。本文首先使用C语言实现回波消除器的各个模块，其中包括自适应滤波器、远端检测、双讲检测、非线性处理和舒适噪声产生模块。经过仿真测试，相关模块算法能够有效提高回波消除器性能。在此基础上，本文使用硬件描述语言Verilog HDL，在QuartusⅡ和ModelSim软件平台上实现各功能模块，并通过模块级和系统级功能仿真以及时序仿真验证，最终在现场可编程门阵列(Field Programmable gate Array，FPgA)平台上实现回波消除系统。本文详细阐述了基于FPgA的设计流程与设计方法，并描述了自适应滤波器、基于分布式算法FIR滤波器、除法器和有限状态机的设计过程。根据itu-t g.168标准提出的测试要求，本文对基于FPgA设计实现的自适应回波消除系统进行大量主客观测试。经过测试，各项性能指标均达到或超过g.168标准的要求，具有良好的回波消除效果。

关键词：自适应回波消除器自适应滤波算法双讲检测算法 FPgA itu-t g.168

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