【摘要】：我國是礦井災(zāi)害事故的高發(fā)國，事故發(fā)生時無法及時搜救被困人員會給社會和家庭造成巨大的損失。當?shù)V井發(fā)生自然災(zāi)害或生產(chǎn)事故時，避難硐室內(nèi)良好的通訊系統(tǒng)會為應(yīng)急報警與井下人員搜救提供保障。礦井現(xiàn)有的有線通信系統(tǒng)或者有線與無線相結(jié)合的通信系統(tǒng)依賴礦井中的電纜以及管道，發(fā)生事故時，部分電纜和管道發(fā)生斷裂或斷電，從而致使通信系統(tǒng)癱瘓，搜救人員無法及時與井下被困人員取得聯(lián)系，會延誤搜救工作，因此對礦井無線透地通信的研究就顯得十分重要。 本文對礦井無線透地通信信道進行了分析，此通信方式的信道是以穿透復(fù)雜的大地巖層為主，但是電磁波在此信道傳輸?shù)倪^程中衰減大，對礦井無線透地通信中的語音傳輸造成了很大的困難。為解決此問題，無線透地通信系統(tǒng)選取了甚低頻電磁波。由于甚低頻電磁波的選擇會大幅度降低信道的帶寬，使高速率的語音信號無法在信道中傳輸，所以，對發(fā)送的語音信號進行壓縮編碼、降低語音信號傳輸速率非常重要。 為了建立一個適合礦井搶險救災(zāi)時透地無線通信的語音壓縮編碼方案，文章對電磁波在礦井信道和巷道中傳播時受到的影響進行了分析，同時又根據(jù)礦井應(yīng)急通信中對聯(lián)絡(luò)語音信號質(zhì)量的要求，對編碼方案提出了編碼速率低、合成語音質(zhì)量高、抗干擾能力強的要求。根據(jù)這幾點要求，，對波形編碼、參數(shù)編碼、混合編碼的性能指標進行對比，最后在混合編碼中選擇碼激勵線性預(yù)測編碼CELP（Code Excited Linear Prediction coding）作為本課題礦井透地無線通信的語音壓縮編碼方法。 在理解語音壓縮編碼的理論依據(jù)以及技術(shù)基礎(chǔ)的前提下，本文對CELP方法中的各個模塊進行原理分析、算法對比，選擇使編碼方法性能更好的算法，從而確定最終的編碼方案，并利用MATLAB仿真軟件對壓縮方案進行仿真驗證。仿真結(jié)果表明：在保證譯碼后合成語音基本不失真且能主觀識別的前提下，本課題的壓縮方案能夠壓縮的語音范圍是：250～3500Hz，傳輸速率可低至4.53kbit/s，基本滿足了礦井無線透地通信對語音壓縮處理的要求。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD65;TN912.3

【參考文獻】

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本文編號：2547370