煤礦語(yǔ)音廣播系統(tǒng)具有指導(dǎo)日常生產(chǎn)活動(dòng)以及煤礦災(zāi)難時(shí)期的預(yù)警、應(yīng)急通信等功能。其中日常生產(chǎn)活動(dòng)包括定時(shí)廣播、安全宣傳、音樂(lè)播放、指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備安裝等功能。語(yǔ)音傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性以及接收的語(yǔ)音質(zhì)量是廣播系統(tǒng)安全可靠的重要因素。針對(duì)井下惡劣的電磁干擾和噪聲環(huán)境對(duì)煤礦廣播系統(tǒng)音頻傳輸功能的影響,深入研究煤礦廣播系統(tǒng)的安全可靠性和語(yǔ)音增強(qiáng)方法對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用具有重要的意義。本文主要研究?jī)?nèi)容有雙路CAN設(shè)計(jì)和噪聲功率密度（PSD）估計(jì)。煤礦井下廣播系統(tǒng)由地面上位機(jī)音頻服務(wù)器和井下的廣播主站、廣播終端兩層設(shè)備組成。采用以太網(wǎng)、雙路CAN總線組網(wǎng)傳輸方式,地面與井下的設(shè)備通過(guò)CAN總線與以太網(wǎng)協(xié)議相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)井下的有線傳輸電纜發(fā)生故障時(shí),CAN總線的單點(diǎn)失效故障模式導(dǎo)致井下節(jié)點(diǎn)與地面通信失效,針對(duì)此問(wèn)題本文提出雙路CAN冗余設(shè)計(jì)。煤礦井下廣播系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是以ARM為核心,其中包括本安電源模塊、雙路CAN總線模塊、音頻采集模塊電路等外圍電路;在嵌入式Linux系統(tǒng)硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行雙路CAN模塊、音頻采集模塊以及CAN睡眠喚醒等軟件設(shè)計(jì)。依據(jù)煤礦井下語(yǔ)音的背景噪聲具有非平穩(wěn)噪聲、低... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀F(xiàn)ig.2-1TheEthernetFrame

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-8-圖2-2CAN數(shù)據(jù)幀格式Fig.2-2CANdataframeformatCAN總線分層結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)鏈路層、物理層以及應(yīng)用層構(gòu)成。其中數(shù)據(jù)鏈路層包括提供數(shù)據(jù)傳輸邏輯鏈路功能的控制子層(LLC)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求、恢復(fù)管理和過(guò)載通知功能的媒體訪問(wèn)控制子層(MAC)。MAC子層是CAN協(xié)議的核心，其規(guī)定了控制幀的結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤標(biāo)定等傳輸規(guī)則。物理層根據(jù)相應(yīng)的電壓特點(diǎn)進(jìn)行位傳輸，主要涉及位時(shí)間、位編碼和位同步[26]。CAN總線協(xié)議規(guī)定的傳輸方式為：串行差分電平CAN_H、CAN_L分別是隱性邏輯“1”和顯性邏輯“0”。顯性、隱性電平是CAN總線仲裁的基矗CAN總線邏輯電平傳輸信號(hào)如圖2-3所示。圖2-3CAN總線差分電平的物理特性Fig.2-3PhysicalcharacteristicsofdifferentiallevelofCANbus當(dāng)總線同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)幀，總線傳輸?shù)囊?guī)則是多個(gè)廣播終端節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)幀經(jīng)過(guò)“線與邏輯”，只要有邏輯“0”輸出即是邏輯“0”。“線與邏輯”的結(jié)果是ID信息最小的數(shù)據(jù)幀具有最高優(yōu)先權(quán)發(fā)送。數(shù)據(jù)幀ID提供了優(yōu)先級(jí)順序，ID值最低優(yōu)先級(jí)最高，ID信息也決定設(shè)備是否接收其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)鄭優(yōu)先

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-8-圖2-2CAN數(shù)據(jù)幀格式Fig.2-2CANdataframeformatCAN總線分層結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)鏈路層、物理層以及應(yīng)用層構(gòu)成。其中數(shù)據(jù)鏈路層包括提供數(shù)據(jù)傳輸邏輯鏈路功能的控制子層(LLC)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求、恢復(fù)管理和過(guò)載通知功能的媒體訪問(wèn)控制子層(MAC)。MAC子層是CAN協(xié)議的核心，其規(guī)定了控制幀的結(jié)構(gòu)、執(zhí)行仲裁、錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤標(biāo)定等傳輸規(guī)則。物理層根據(jù)相應(yīng)的電壓特點(diǎn)進(jìn)行位傳輸，主要涉及位時(shí)間、位編碼和位同步[26]。CAN總線協(xié)議規(guī)定的傳輸方式為：串行差分電平CAN_H、CAN_L分別是隱性邏輯“1”和顯性邏輯“0”。顯性、隱性電平是CAN總線仲裁的基矗CAN總線邏輯電平傳輸信號(hào)如圖2-3所示。圖2-3CAN總線差分電平的物理特性Fig.2-3PhysicalcharacteristicsofdifferentiallevelofCANbus當(dāng)總線同時(shí)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)幀，總線傳輸?shù)囊?guī)則是多個(gè)廣播終端節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)幀經(jīng)過(guò)“線與邏輯”，只要有邏輯“0”輸出即是邏輯“0”�！熬�與邏輯”的結(jié)果是ID信息最小的數(shù)據(jù)幀具有最高優(yōu)先權(quán)發(fā)送。數(shù)據(jù)幀ID提供了優(yōu)先級(jí)順序，ID值最低優(yōu)先級(jí)最高，ID信息也決定設(shè)備是否接收其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)鄭優(yōu)先

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]嵌入式CAN總線與以太網(wǎng)冗余網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉闖.大連海事大學(xué) 2016
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[8]非平穩(wěn)噪聲環(huán)境中的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)研究[D]. 張海南.電子科技大學(xué) 2015
[9]基于以太網(wǎng)和CAN總線的煤礦數(shù)字語(yǔ)音廣播系統(tǒng)的研究[D]. 魏免.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
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本文編號(hào)：3602707