基于蓝牙的语音信号传输系统设计
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摘要
数字化设备的有线连接给人们随时随地与信息网络连接和通信带来了许多不便。用无线通信连接技术实现语音和数据传输，已经成为一种趋势。
本文主要研究语音信号传输系统下位机（单片机）部分的内容。提出了一种基于低功耗低成本条件下语音信号无线传输的解决方案。
设计并制作语音信号采集部分的硬件电路，实现对语音信号的有效调理，便于A/D进行采集。提出基于单片机实现U盘数据读写的一种解决方案。
设计并编写基于USB接口芯片CH375的U盘读写模块的软件控制程序，以实现将采集到的数据以文件形式存储，并适时将数据读出。
安装调试蓝牙模块，实现下位机和PC机间的无线通讯。利用市售通用的蓝牙适配器与单片机部分的蓝牙模块进行搜寻、配对、连接等操作，实现基于蓝牙的无线数据传输。
对系统进行测试，对于出现的问题作进一步的分析，提出合理的改进意见。
最后，针对要在上位机（PC机）上实现将语音原始二进制数据还原为声音的最终目标，提出了一种切实可行的解决方案。
Designed and actualized the front signal conditioning circuit which based onsurvey and simulation. Acquainted the theory of R/W module and protocol of CH375U disk minutely, and analyzed control sequence of it. Compilation and test of thecontrol program had been done for later applications. Learned Bluetooth technologyfurther and purchased Bluetooth modules refer to environment and design. Practicedand operated the system by hand till freely.
By centering on MSP430F1611 single chip MCU，the system had beenconstructed initially. All the modules had been combined into a union for debugging.A bottleneck about writing speed of U disk has been picked out. Through analysis ofthe system and in order to revise the design less, a double buffer in RAM has beenopened up for solving the problem of the issue.
Optimized and put in extra function of the system. Considered the inherentbottleneck of the system deeply and brought forward a method of WAV formattransfer for voice retrieval.
It’s a pity that the algorithm of audio signal disposal and high-level languageprogram for file transfer had not been achieved completely. However, the idea and themethod of the design were proved to be practical. Next step the related issue would becontinued and solved for fulfilling all the target functions of the system.
本文主要研究语音信号传输系统下位机（单片机）部分的内容。提出了一种基于低功耗低成本条件下语音信号无线传输的解决方案。
设计并制作语音信号采集部分的硬件电路，实现对语音信号的有效调理，便于A/D进行采集。提出基于单片机实现U盘数据读写的一种解决方案。
设计并编写基于USB接口芯片CH375的U盘读写模块的软件控制程序，以实现将采集到的数据以文件形式存储，并适时将数据读出。
安装调试蓝牙模块，实现下位机和PC机间的无线通讯。利用市售通用的蓝牙适配器与单片机部分的蓝牙模块进行搜寻、配对、连接等操作，实现基于蓝牙的无线数据传输。
对系统进行测试，对于出现的问题作进一步的分析，提出合理的改进意见。
最后，针对要在上位机（PC机）上实现将语音原始二进制数据还原为声音的最终目标，提出了一种切实可行的解决方案。
Designed and actualized the front signal conditioning circuit which based onsurvey and simulation. Acquainted the theory of R/W module and protocol of CH375U disk minutely, and analyzed control sequence of it. Compilation and test of thecontrol program had been done for later applications. Learned Bluetooth technologyfurther and purchased Bluetooth modules refer to environment and design. Practicedand operated the system by hand till freely.
By centering on MSP430F1611 single chip MCU，the system had beenconstructed initially. All the modules had been combined into a union for debugging.A bottleneck about writing speed of U disk has been picked out. Through analysis ofthe system and in order to revise the design less, a double buffer in RAM has beenopened up for solving the problem of the issue.
Optimized and put in extra function of the system. Considered the inherentbottleneck of the system deeply and brought forward a method of WAV formattransfer for voice retrieval.
It’s a pity that the algorithm of audio signal disposal and high-level languageprogram for file transfer had not been achieved completely. However, the idea and themethod of the design were proved to be practical. Next step the related issue would becontinued and solved for fulfilling all the target functions of the system.
引文
[1]沈建华,杨艳琴，翟骁曙. MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2004.
[2]张晞等MSP430系列单片机实用C语言程序设计北京人民邮电出版社2005年第1版
[3]李启炎李维波模拟信号处理北京中国电力出版社2005年第1版
[4]康华光,陈大钦.电子技术基础(模拟部分)[M].高等教育出版社,1999.
[5]张弘USB接口设计西安西安电子科技大学出版社2002年第1版
[6]胡伟等单片机C程序设计及应用实例北京人民邮电出版社2003年第1版
[7]谭浩强C程序设计（第二版）北京清华大学出版社1999年第2版
[8]李东生等Protel DXP电路设计教程北京电子工业出版社2003年第1版
[9]何桥,段清明,邱春玲.单片机原理及应用[M].中国铁道出版社,2005.
[10]庄奕琪编著.蓝牙—梦想与现实[M].北京机械工业出版社.2002.3.
[11]杨帆,基于蓝牙技术的公路车辆无线收费系统的研究[D].长春:吉林大学硕士论文,2004.
[12]纪明宇,通用蓝牙模块的研究与开发[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学硕士学位论文,2004.
[13]金纯等编著.蓝牙技术[M].北京电子工业出版社.2001,3.
[14]世界蓝牙技术联盟Bluetooth SIG http://www.bluetooth.com
[15]蓝牙中文网http://www.bluetooth.cn http://www.blue2th.cn
[16]广州市凌峰科技有限公司http://www.linvor.com/board.htm
[17]南京沁恒科技有限公司http://www.wch.cn
[18]21ic芯片资料http://www.21ic.com
[19]张禄林．蓝牙协仪及其实现［M］．北京：人民邮电出版社，2001．
[20]Nathan J．Muller．Bluetooth Demystified［M］．周正，等译．北京：人民邮电出版社，2001.
[21]吴茗.车载蓝牙:时尚风向标[J].信息网络，2006,9(11):14-16.
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[24]王媛.基于蓝牙传输的信息服务技术研究[D].杭州:浙江大学,2006.
[25]周舜.刘杰.程学旗通用的即时通讯多媒体数据检测技术2007(7).
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[29]赵金东,赵晶磊.Oracle中二进制数据的存储与读取[J].山东教育学院学报,2001,16(5):89-90.
[30][美]Christopher Allen. Oracle Database 10g PL/SQL入门教程[M].邢智明译.北京:清华大学出版社,2005.
[31]戴礼荣高速DSP技术及其在通信中的应用[期刊论文] -合肥工业大学学报(自然科学版)1997(1).
[32]王仁华.戴礼荣当代DSP及其在现代通信应用中面临的挑战1998(1).
[33]陈永彬.王仁华语音信号处理1990.
[34]武安河．Windows 2000／XP WDM设备驱动程序开发[M]．北京：电子工业出版社，2005．
[35]边海龙，贾少华．USB2．0设备的设计与开发[M]．北京：人民邮电出版社．2004．
[36]赵力．语音信号处理．北京：机械工业出版社，2003.
[37]胡航．语音信号处理．哈尔滨工业大学出版社，2004.
[38]曲建民等.多媒体技术与应用教程.清华大学出版社.2005.
[39]多媒体技术基础.林福宗.清华大学出版社.2002.
[40]语音信号压缩编码,《电子技术》98/1（美）.
[41]语音压缩编码进展和应用,《世界网络与多媒体》98/7
[42]J.D.Johnson and Ferreira，“Sum-Difference Stereo Transform Coding，”IEEE ICASSP 1992，pp.569-571。
[43]T.W.Parsons. Voice and Speech processing. New York:McGraw-Hill BookCompany,1986.
[44]（美）Parson T W.语音处理．文义成等译，北京：国防工业出版社，1996.
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