系統識別號 | U0002-2306200814430500 |
---|---|
DOI | 10.6846/TKU.2008.01277 |
論文名稱(中文) | 基於Zigbee即時無線語音傳輸研討與實作 |
論文名稱(英文) | A study and implementation of voice transmission over Zigbee based system |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 資訊工程學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Department of Computer Science and Information Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 96 |
學期 | 2 |
出版年 | 97 |
研究生(中文) | 董匡皓 |
研究生(英文) | Kuang-Hau Doong |
學號 | 695410265 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2008-06-04 |
論文頁數 | 56頁 |
口試委員 |
指導教授
-
汪柏
委員 - 郭更生 委員 - 洪文斌 |
關鍵字(中) |
語音 Zigbee 即時無線傳輸 |
關鍵字(英) |
Voice Zigbee Real-time wireless transmission |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
在無線語音傳輸系統中目前最常見的無線語音傳輸有:GSM、PHS、WPAN等…。 本論文將針對短距離無線個人語音通訊方式IEEE802.15.4並使用小型嵌入式系統,來實作於語音的傳輸。以達到無線個人通訊即時性、低功率傳輸。 將語音封包透過以IEEE802.15.4傳遞後,將對其數據以及雜訊分析。分析出語音的合理性是否可行。最終將實作即時性的短距離無線語音傳輸。 |
英文摘要 |
In wireless voice transmission system in the most common wireless voice transmission are: GSM, PHS, WPAN, and so on…. This paper will against short-range wireless voice personal communications IEEE802.15.4 and use embedded systems, to implement the voice transmission. To achieve instant wireless personal communications, low-power transmission. Analysis of their data and noise after voice packets pass through IEEE802.15.4. Analysis voice of the reasonableness and the feasibility. Finally, we will be implemented "Real-Time" in the short-distance wireless voice transmission. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 第一章 緒論--------------------------------------------------------------------1 1.1研究動機及目的-----------------------------------------------------1 1.2研究內容--------------------------------------------------------------2 1.3論文組織架構--------------------------------------------------------3 第二章 相關知識背景介紹--------------------------------------------------4 2.1語音的分析-----------------------------------------------------------4 2.1.1響度------------------------------------------------------------4 2.1.2音域------------------------------------------------------------5 2.1.3音色------------------------------------------------------------6 2.1.4即時性---------------------------------------------------------6 2.2介紹無線網路與目前發展情況-----------------------------------6 2.2.1無線地區網路WRAN-------------------------------------7 2.2.2無線廣域網路WWAN-------------------------------------7 2.2.3無線城域網路WMAN-------------------------------------8 2.2.4無線區域網路WLAN--------------------------------------8 2.2.5無線個域網路WPAN--------------------------------------9 2.3 WPAN類型---------------------------------------------------------11 2.3.1藍牙IEEE802.15.1----------------------------------------11 2.3.2 IEEE 802.15.2----------------------------------------------12 2.3.3無線超寬頻IEEE802.15.3-------------------------------12 2.4 IEEE 802.15.4的相關介紹---------------------------------------14 2.5遠距離移動式無線語音傳輸方式-------------------------------19 2.5.1全球移動通訊系統GSM---------------------------------19 2.5.2個人手持式電話系統PHS-------------------------------20 2.5.3無線應用協定WAP---------------------------------------21 2.6短距離無線語音傳輸----------------------------------------------22 2.6.1無線電對講機-----------------------------------------------22 2.6.2室內無線電話-----------------------------------------------22 2.7語音訊號前置處理-------------------------------------------------23 2.7.1麥克風前置放大器-----------------------------------------23 2.7.2語音訊號取樣-----------------------------------------------24 2.7.3語音訊號量化-----------------------------------------------25 第三章 設計流程與系統架構----------------------------------------------27 3.1硬體架構-------------------------------------------------------------27 3.1.1開發板介紹--------------------------------------------------27 3.1.2類比/數位轉換器介紹------------------------------------28 3.1.3射頻數據機--------------------------------------------------29 3.1.4麥克風前置放大器介紹-----------------------------------30 3.1.5數位/類比轉換器介紹------------------------------------33 3.2發展軟體平台-------------------------------------------------------33 3.2.1專案產生器--------------------------------------------------33 3.2.2WinARM-----------------------------------------------------34 3.3困難問題-------------------------------------------------------------34 3.4系統架構-------------------------------------------------------------35 3.5運作流程-------------------------------------------------------------36 第四章 實驗結果的分析與實作-------------------------------------------38 4.1步驟所需時間-------------------------------------------------------38 4.1.1系統取樣時間-----------------------------------------------38 4.1.2類比/數位轉換器轉換時間-------------------------------39 4.1.3數位/類比轉換器轉換時間-------------------------------40 4.1.4封包傳遞時間-----------------------------------------------41 4.1.5總延遲時間--------------------------------------------------42 4.2類比/數位以及數位/類比轉換器實際轉換測量資料--------42 4.2.6實驗設定各個比較-----------------------------------------43 4.3探討資料合理性----------------------------------------------------44 4.4描述語音的資料封包設定及其傳遞的詳細情況-------------45 第五章 結論及未來展望----------------------------------------------------48 5.1結論-------------------------------------------------------------------48 5.2未來展望-------------------------------------------------------------48 參考文獻-----------------------------------------------------------------------50 附錄A論文英文稿-----------------------------------------------------------52 圖目錄 圖2.1通訊技術概念圖------------------------------------------------------10 圖2.2無線通訊分布圖------------------------------------------------------10 圖2.3Zigbee標準現況(Zstack)-------------------------------------------15 圖2.4無線通訊距離以及速率---------------------------------------------18 圖2.5取樣20次--------------------------------------------------------------25 圖2.6解析度8bits之量化圖-----------------------------------------------26 圖3.1系統基本方塊圖------------------------------------------------------27 圖3.2研發板俯瞰圖---------------------------------------------------------28 圖3.3MC13201與MCU方塊圖-------------------------------------------30 圖3.4壓縮比的影響---------------------------------------------------------31 圖3.5噪音門檻值的影響---------------------------------------------------32 圖3.6前置放大器俯瞰圖---------------------------------------------------32 圖3.7系統架構圖------------------------------------------------------------36 圖4.1ADC延遲時間省略原因---------------------------------------------40 圖4.2DAC延遲時間省略原因---------------------------------------------41 圖4.3 RF傳遞時間-----------------------------------------------------------42 圖4.4傳送端加前置放大器透過802.15.4傳送至接收端------------44 圖4.5傳送端單一錄放------------------------------------------------------44 圖4.6電阻分壓法------------------------------------------------------------45 圖4.7參考電壓更正為1.7伏特-------------------------------------------45 圖4.8軟體流程圖------------------------------------------------------------46 圖4.9封包資料單元---------------------------------------------------------47 表目錄 表2.1聲音頻率範圍說明----------------------------------------------------5 表2.2wireless比較表--------------------------------------------------------11 表2.3Zigbee各頻段規格----------------------------------------------------17 表2.4WPAN比較表----------------------------------------------------------18 表3.1壓縮比與阻抗---------------------------------------------------------31 表3.2噪音門檻值與阻抗---------------------------------------------------31 表4.1ADC轉換時間比較表------------------------------------------------39 表4.2DAC轉換時間比較表------------------------------------------------40 公式目錄 公式3.1-------------------------------------------------------------------------29 公式3.2-------------------------------------------------------------------------33 公式4.1-------------------------------------------------------------------------45 公式4.2-------------------------------------------------------------------------47 |
參考文獻 |
參考資料 [1] ZigBee Alliance Inc., 「ZigBee Specification Document 053474r13」, 2006 [2] avworld, Hearing voices theory [3] 清華大學建築學院, 廳堂音質相關問題的討論, 2003 [4] Titze, I.R., Principles of Voice Production, 1994 [5] Tzengs, Different spectrum of hearing, 2006 [6] Fu-Kuen Huang, Voices of the three elements, ntnu, 1999 [7] 英寧, 關注固定無線區域網路WRAN的技術應用, 2007 [8] 中國IT實驗室, WMAN技術解析WiMAX的安全機制, 2007 [9] 潘愛華, 無線網路詳述, 中國電子資訊產業集團公司市場部 [10] 唐正文, 802.11 無線區域網路通訊協定及應用, 2004 [11] 侯俊宇, WPAN聚合之勢湧現 藍牙廣納多元技術, 新通訊2007年12月82期 [12] Helicomm wireless spectrum [13] Guan-Shiung Liau, Wireless network technology and application of Practice [14] Bluetooth SIG, Bluetooth Wireless Technology Compare with Other Technology, 2007 [15]杉浦彰彥, 藍牙技術解說, 全華科技圖書股份有限公司 [16] Wei Fang, Zigbee RFID, NTU, 2007 [17] Wei Fang, International Development of Field Server and Wireless Sensor Network, CEPS p.78~p.95, 2006 [18] http://fund.bot.com.tw/z/template/glcat_32.asp.htm [19] IEEE, IEEE 802.15 WPAN™ Task Group 2 (TG2), 2003 [20] Tech.Chinatimes, UWB, 05/2007 [21] 郭長祐, WiMedia聚合層IEEE 802.15.3化去UWB門戶之見?, Digitaltimes, 2004 [22] 謝慶堂, ZigBee 技術與展望,66期, 電信國家型科技計畫, 02/2005 [23] Lin-shan Lin, Zigbee technology development status, MIC, 08/2004 [24] Shin Yang Chen, Design and Implementation of IEEE 802.15.4 Protocol Stack in Linux Kernel, 2004 [25] ScanMac, 短距離無線通信技術與無線個人局域網技術研究動態, 2005 [26] ITU-T, 電信改革趨勢, p227, 2007 [27] Wei Hsin Huang, Information wireless, ctust, 2005 [28] Tzung Da Tsai, PHS introduction(Personal handy-phone System), 2007 [29] Shiue Yen Chou, Walkie-Talkies basic Principle, 2004 [30] Craig Freudenrich, Ph.D., How Cordless Telephones Work [31] Analog Devices, Inc. Low Voltage Microphone Preamplifier with Variable Compression and Noise Gating [32] Philips Semiconductors, LPC2364/6/8/78 User manual, 2006 [33] Freescale Semiconductor, Inc., MC13201 2.4 GHz Low Power Transceiver for the IEEE 802.15.4 Standard, 2006 [34] WinARM, http://winarm.scienceprog.com [35] Jeng-Di Shiu, Yi-Chi Chuang,Fen Wei, ZigBee-based voice communications technology, MES, 2008 |
論文全文使用權限 |
如有問題,歡迎洽詢!
圖書館數位資訊組 (02)2621-5656 轉 2487 或 來信