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紫外光通信是一种新兴通信方式,大多应用于极端军事作战中,紫外日盲区的存在,使其拥有高保密性、抗干扰、抗截获能力强等优势。紫外光通信以紫外光为载体,将文本、语音和视频图像等信号进行传输通信,其中语音通信是最基本、最重要的通信方式。将语音搭载到紫外光上进行通信,可以极大地发挥紫外光通信高保密抗干扰等优势,无需进行线路铺设,适用于极端作战环境,对实现即时通信、保密通信有着重大的现实意义。因此,紫外光语音通信是未来语音通信的研究热点和主要发展方向。首先,本文总结了紫外光通信特点和应用,以及紫外光通信国内外研究进展与现状;深入分析了紫外光传输过程中大气吸收、大气散射和大气湍流效应对紫外光通信的影响,研究了紫外光通信的传输模型;介绍了语音编解码的相关理论,总结了低速率语音编码算法的技术分类和语音编码性能评价方法。其次,进行了紫外光语音通信系统总体设计,对系统关键器件和实现工具进行了对比选择;深入研究了2.4 kbps MELP声码器,改进设计了新的MELP参数编码量化方案,形成了超级帧声码器,进行了SOPC架构设计和软件算法设计,并对其主要算法模块进行顶层设计和功能仿真及在线调试;对比五种内调制算法的优缺点,选择了2FSK调制解调法,针对算法调制关键问题进行了研究解决,设计了2FSK调制解调方案,并实现了调制解调器顶层设计和FPGA实现。最后,对系统关键器件进行了器件连接和性能测试;基于WM8731构建了语音录放及频谱显示系统,对语音系统进行了顶层设计并总结了语音信号处理流程,对整个语音处理信号进行了FPGA在线调试;搭建了紫外光直视型语音通信系统,详细阐述了系统数据处理流程,对编码调制输入信号和解调输出信号进行了观察测定,发现信号波形稳定,且将原始语音、2.4 kbps MELP编码语音和改进MELP编码语音进行了模拟语音波形对比,并对三种语音进行了MOS得分评定,结果表明:改进MELP编码语音经紫外光传输后MOS分达到2.8分,符合战术通信标准。