伴隨現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的高速發(fā)展,如今船舶機艙模擬器的研制也日益更新,逐步完善。在當(dāng)代輪機模擬器中,各項技術(shù)不斷發(fā)展,利用創(chuàng)建三維模型,結(jié)合虛擬現(xiàn)實等技術(shù),模擬器中的各種效果都在不斷逼近真實船舶,模擬器也更加具有真實性。而虛擬艙室內(nèi)各種機械的使用方法,設(shè)備的操作流程規(guī)范也更加可以在最大程度上還原真實船舶中的操作體驗。所以在輪機模擬器中構(gòu)建一套完整的內(nèi)部通訊系統(tǒng),對于在現(xiàn)代船舶模擬器中實現(xiàn)真實性的操作體驗有著更大的幫助。在此背景下,本文以大連海事大學(xué)輪機操作虛擬仿真實驗教學(xué)中心的輪機三維模擬器項目為原型,以船舶內(nèi)部通訊系統(tǒng)為研究對象,制作開發(fā)通訊系統(tǒng)的各項功能。本文首先對實時語音數(shù)據(jù)傳輸及處理展開研究學(xué)習(xí),提高通訊過程中的語音數(shù)據(jù)傳輸效果以及通訊質(zhì)量,并且解決語音通訊中常見的回聲和噪聲干擾問題。再研究了船舶內(nèi)部通訊系統(tǒng)及其各個子系統(tǒng),并學(xué)習(xí)運用了制作船舶虛擬機艙內(nèi)部通訊系統(tǒng)所需要的相關(guān)技術(shù),包括了應(yīng)用程序接口高級API（Application Programming Interface）、軟件聯(lián)網(wǎng)同步技術(shù)、VoIP技術(shù)以及Dissonance:Unity Voice Chat語... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?２構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)及架設(shè)客戶端界面圖示??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉａｇｉ＊ａｍ?ｏｆ?ｂｕｉｌｄｉｎｇ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｓｅｔｔｉｎｇ?ｕｐ?ｃｌｉｅｎｔ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ??

?船舶虛擬機艙內(nèi)部通訊系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)???３?實時語音數(shù)據(jù)傳輸及處理??３．１實時語音數(shù)據(jù)傳輸??語音數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄�過程由麥克風(fēng)信號輸入單元（ＭＩＣ），濾波器單元，Ａ／Ｄ模擬??數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器，通過ＶｏＩＰ技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，Ｄ／Ａ數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器以及放大器??輸出構(gòu)成。語音信號通過（ＭＩＣ）輸入，濾波器處理后經(jīng)過擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器處理，將??數(shù)字信號經(jīng)由數(shù)字信號處理器處理傳輸，數(shù)據(jù)再在其他用戶的數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)??換信號并放大輸出，．實現(xiàn)語音傳輸。??語音數(shù)據(jù)處理主要分為兩個過程：Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換和Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換。Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換是發(fā)出語音的用??戶把他的語音音頻的模擬輸入轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號。而Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換是接受用戶將接收到的數(shù)??字信息轉(zhuǎn)化為模擬信號。麥克風(fēng)接受的信息在Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換后，由電腦ＣＰＵ處理進行編碼??解碼，數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳遞。如圖３．１所示為編碼程序以幀為單位的處理語音流程［１２］。?????—＊—?￣計算目標信號??｜■？讀取語音數(shù)據(jù)??Ｔ???Ｉ??＊????１?１?計箄沖擊響應(yīng)??預(yù)處理??＾???丨士?＾?｜自適應(yīng)碼本搜索??計算ＬＰ系數(shù)??????＾?更新目標信號??ＬＳＰ量化???????ｊ?固定碼本搜索??計算感知加權(quán)系數(shù)??Ｔ???＼?增益童化??開環(huán)基音分析計算——??＾?計算沖擊更新存儲器?????是??Ｔ?Ｉ??結(jié)束??圖３．１編碼程序幀處理語音流程［１２］??Ｆｉｇ．?３．１?Ｖｏｉｃｅ?ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｃｏｄｅｒ?ｆｒａｍｅ??－１０?－??

?大連海事大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文???３．１．１語音傳輸質(zhì)量??對于實時語音通話，有許多影響因素，其產(chǎn)生于通信系統(tǒng)中的各個部分。在整個信??號傳輸過程中，所有的數(shù)據(jù)處理過程都會對信號削弱，最后使接收端與發(fā)送端信號產(chǎn)生??誤差［１３］。語音通信系統(tǒng)由發(fā)送端、信道、接收端三個部分組成。在本文中發(fā)送端和接收??端都是客戶端，如圖３．２為語音通信系統(tǒng)模型。??發(fā)送端??？信道??？接收繃??圖３．２語音通信系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?３．２?Ｖｏｉｃｅ?ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??對于實時音頻通訊的通訊質(zhì)量而言，其主要可分為清晰度和流暢度兩部分，另外還??有一個重要因素為：回聲。清晰度指聲音的質(zhì)量，即接收端能否還原發(fā)送端的語音信號。??對清晰度的影響因素有很多，比如噪聲、背景音、編碼解碼等等。流暢度指對卡頓、延??時的處理能力。本文為網(wǎng)絡(luò)電話，對延時問題比較明顯。??３．１．２語音數(shù)據(jù)傳輸??（１）語音數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議??本文運用到兩個不同的傳輸層協(xié)議：傳輸控制協(xié)議ＴＣＰ?（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ??Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議ＵＤＰ?（Ｕｓｅｒ?Ｄａｔａｇｒａｍ?Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）。ＴＣＰ面向連接服務(wù)，在??數(shù)據(jù)傳輸之前必須先建立連接，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后則還要釋放連接。ＵＤＰ提供的是無連接??的服務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸之前不需要先建立連接，主機在接收到ＵＤＰ數(shù)據(jù)后，不需要給出??任何確認【１４］。??理論上，傳輸層協(xié)議可以使用一些簡單的協(xié)議。但由于ＩＰ網(wǎng)絡(luò)的不可靠性，ＩＰ層??傳輸數(shù)據(jù)時，由于它是一個無連接的系統(tǒng)，我們無法保證數(shù)據(jù)被傳輸?shù)街付▽ο�。它�??會處理相關(guān)數(shù)據(jù)，而如果在這個過程中發(fā)生


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