论文部分内容阅读
二次回路对线是电力系统十分重要的一项工作，对线一旦出错将会引发重大的电气事故。本文研究中用到的智能对线器是一种专门用于电力系统二次回路对线的智能仪表，具有对线效率高、功能多样化的特点，因此被广泛应用到电力系统中。但是在日常工作中发现智能对线器原本的对线步骤在检测性对线工况中已显繁冗，根据工作人员的要求，迫切的需要构建一个语音传输系统以进一步提高检测性对线效率。本文将MELP声码器算法应用到智能对线器中，对智能对线器语音传输系统的设计和实现进行了深入的研究。首先，根据智能对线器的检测性对线工况分析语音传输系统设计的必要性和可行性，阐述采用MELP声码器的原因；根据智能对线器的工作环境和工作内容，对语音传输系统的性能要求进行分析说明，在此基础上对传输系统的总体结构进行概述。其次，对MELP的语音编码理论基础进行分析研究，对MELP编码中各参数的计算、量化和解码进行深入研究，对这些参数的计算和量化结果进行了MATLAB仿真和分析，将得到的仿真结果与算法相互验证。并开创性采用三电平中心削波法对基音提取算法进行优化，使之保证语音质量的前提下，大大降低运算量，提高语音传输系统的稳定性。然后，以C8051F020为通信控制核心、以TMS320VC5509A为数据处理核心、以TLV320AIC23B为语处理前端构建了对线器语音传输系统的硬件系统，尤其对信道接口电路全双工转半双工原理、数据收发电路实现长距离可靠通信的原理进行了深入研究；对MELP源代码进行代码优化，对主要软件模块进行了流程分析和部分关键代码分析，尤其是母机和子机的通信程序模块与信道接口电路结合实现了单根线芯即可实现双向语音通信的语音传输系统。最后，通过制作实际的测试电路板，模拟对线工作的语音通信场景，对智能对线器的语音传输系统进行实际评测。示波器测量输入和输出语音信号的时域波形的对比结果和多人试听表明：智能对线器语音传输系统语音传输快捷、接收端合成语音字音清晰、语音明确。并利用国际通用PESQ语音评测方法对传输系统进行10组语音评测，PESQ的评分结果表明智能对线器的语音传输系统的合成语音达到了通信质量标准，能够保证语音通信的顺畅进行，从示波器测试到的合成语音与原始语音时域波形对比结果和PESQ的评分结果综合来看，智能对线器语音传输系统能够快速、准确的实现语音传输。