zigbee无线语音通信系统的设计与实现
日 期 随着科学水平的不断发展与提高，越来越多的通信设备与措施都不断地被创造出来，因此我们拥有了一般的固定电话与手机，网络社交等多种平台来满足平常的生活所需。在这个时候也呈现出很多在一些特殊场所不用依靠基站等设备也能完成正常通信的自组织通讯。如灾害救援、军事等方面。本文所设计的无线语音通信系统是一种基于Zigbee技术的系统，它能够自动地在小范围中达到语音通信。在知道了如今小范围中无线语音通信的景象后，本文将设计出一种基于Zigbee技术进行无线语音通信的系统。本设计将使用芯片CC2530进行数据的无线收发，同时以FM34NE500B作为去噪芯片与耳机和数字麦克风作为系统的语音模块。运用STM32的IIS、SPI接口连接两大模块，达到小距离自治网络的语音通信功能。最后系统在硬软件的不断调试后，可以达到预定功能，符合设计要求。此系统成本低能耗小，可以满足在语音会议，灾害第一现场等特殊场所进行无线语音通信。
目录
一、引言 1
（一）课题背景 1
（二）论文主要研究内容 2
二、系统总体方案设计 3
（一）系统设计目标 3
（二）无线通信模块的选择 3
（三）语音模块的选择 4
（四）主控芯片的选择 5
（五）系统总体方案设计 5
三、硬件设计 6
（一）电源模块设计 6
（二）无线通信模块电路设计 6
（三）语音编解码模块的设计 8
（四）STM32模块设计 9
四、软件设计 13
（一）软件开发环境 13
（二）系统初始化 13
（三）无线语音通信的实现 15
（四）自动组网功能的实现 17
五、系统调试与性能分析 17
（一）系统硬件调试及分析 17
（二）系统软件调试及分析 18
（三）系统性能指标测试 18
六、结束语 18
致谢 20
参考文献 21
附录一 原理图 22
附录二 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
源程序 25
附录三 实物图 27
引言
课题背景
随着通信技术的进步与发展，人们在需要进行通信交流的方面也从之前的书信往来改变为现在的无线通信。然而，随着生活的巨大变化，人们继续关注更加便捷高效的无线通信设备，因此无线通信技术的发展已经加快，已经成为科学发展的热门话题。在人们从有线电话通信发展到现在包括图像、语音、数据等多种多样的无线通信的基础上，可以通过各种各样的态度在各个领域进行:救灾、军事、实地研究、工业生产控制等领域具有重要的作用。它具有多传输模式、覆盖范围广、网络方便、成本低廉等特点。这些特点也使它在未来有更大的发展空间。
现代无线通信技术发展概括：
（1）军用发展阶段：无线通信技术的发展从早期的1950s开始进入第一阶段。在这个阶段里，期初主要是为了满足于军用需求。因为在其发展过程中有着多方面的限制，所以在其传输过程中，容易受到各种客观条件的约束，传输速率不理想。
（2）特殊系统的应用阶段：无线通信技术在1950s到1960s进入第二阶段的发展。这时候通信设备在特殊移动环境系统中的得到了很好的应用，半导体器件技术的不断发展也慢慢开始进行。安装公用电话网络的技术慢慢得到解决，公共电话和移动电话的连续性也开始得到了改善。
（3）通信技术频段扩展阶段：无线通信技术在1970s到1980s进入到第三个发展阶段。进一步拓展了无线通信技术，建立了第一代通信技术体系，开发了新的实验系统。结合贝尔移动蜂窝网络理论，充分结合实践和理论。
（4）第二代数字移动通信发展阶段：无线通信技术发展在1980s到1990s进入了第四阶段。在这个阶段，移动通信技术得到了更好的重视，发展的越来越快，为各种隐形通信系统的运营提供了强有力的支持。
（5）第三代移动通信技术发展阶段：无线通信技术从1990是到现在进入第五个发展阶段。第三代移动通信技术的出现为移动通信的运转起到了更有力的推动。随着全球化尺度的不断发展和完善，无线通信技术在未来的各种领域技术中有着很大提升的空间。
如今的3G，4G技术让人们尝试到远距离通信的方便，但是在一些信号无法完全覆盖的建筑中或内部有着很大空间的场地，人们更喜欢使用能耗低，小范围并免费的通信方式，所以出现了RFID、Bluetooth、Zigbee、UWB、WiFi等技术得以在特殊环境也能进行小范围通信。
（1）RFID技术
无线射频识别技术，这种通信手段不需要系统与特定的目标之间建立机械或光学接触，无线信号。能够用来辨认特定目标并读取和写入相干数据。
（2）Bluetooth
Bluetooth是一种短距离无线技术标准，使数据交换之间的移动设施、固定设施和建筑个人区域网络。Bluetooth因为可以将多个设备连接，所以它解决了数据同步问题
（3）Zigbee
Zigbee技术是一种短距离。低功耗的无线通信技术。它具有数据速率低、功耗低、自组织、低复杂度和近距离等特点。多用于远程和自动控制方面，可配备在各种设备中。总之Zigbee就是一种低能耗、低成本的短距离无线组网通信技术。
（4）UWB
UWB是一种利用纳秒更甚于微秒级的非正弦窄脉冲传输数据的无载波通信技术。据说这是无线电领域的突破性进步，这种进步会使它在未来的短距离通信技术中也能占有一席之地。
（5）WiFi
这种技术容许电子设备与无线局域网相连，与WLAN的连接通常受密码保护。但是，它也可以打开，这样WLAN中的任何设备都可以连接。
论文主要研究内容
对于当在电话无法完成正常通信时的通信需求等类似情况，本文提出了一种短距离无线范围语音通信系统。该系统适用于野外调查、矿山作业、自然灾害搜救等普通移动通信网络无法覆盖的情况。
此系统将Zigbee模块为网络核心及无线收发器。通过降噪语音模块与数字麦克风提供高品质语音通话质量，STM32芯片对模块间的连接起作用。该系统续航强、能耗低、成本低，有着自动联网功能，可用于无线语音通信的大部分小领域。
目录
一、引言 1
（一）课题背景 1
（二）论文主要研究内容 2
二、系统总体方案设计 3
（一）系统设计目标 3
（二）无线通信模块的选择 3
（三）语音模块的选择 4
（四）主控芯片的选择 5
（五）系统总体方案设计 5
三、硬件设计 6
（一）电源模块设计 6
（二）无线通信模块电路设计 6
（三）语音编解码模块的设计 8
（四）STM32模块设计 9
四、软件设计 13
（一）软件开发环境 13
（二）系统初始化 13
（三）无线语音通信的实现 15
（四）自动组网功能的实现 17
五、系统调试与性能分析 17
（一）系统硬件调试及分析 17
（二）系统软件调试及分析 18
（三）系统性能指标测试 18
六、结束语 18
致谢 20
参考文献 21
附录一 原理图 22
附录二 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
源程序 25
附录三 实物图 27
引言
课题背景
随着通信技术的进步与发展，人们在需要进行通信交流的方面也从之前的书信往来改变为现在的无线通信。然而，随着生活的巨大变化，人们继续关注更加便捷高效的无线通信设备，因此无线通信技术的发展已经加快，已经成为科学发展的热门话题。在人们从有线电话通信发展到现在包括图像、语音、数据等多种多样的无线通信的基础上，可以通过各种各样的态度在各个领域进行:救灾、军事、实地研究、工业生产控制等领域具有重要的作用。它具有多传输模式、覆盖范围广、网络方便、成本低廉等特点。这些特点也使它在未来有更大的发展空间。
现代无线通信技术发展概括：
（1）军用发展阶段：无线通信技术的发展从早期的1950s开始进入第一阶段。在这个阶段里，期初主要是为了满足于军用需求。因为在其发展过程中有着多方面的限制，所以在其传输过程中，容易受到各种客观条件的约束，传输速率不理想。
（2）特殊系统的应用阶段：无线通信技术在1950s到1960s进入第二阶段的发展。这时候通信设备在特殊移动环境系统中的得到了很好的应用，半导体器件技术的不断发展也慢慢开始进行。安装公用电话网络的技术慢慢得到解决，公共电话和移动电话的连续性也开始得到了改善。
（3）通信技术频段扩展阶段：无线通信技术在1970s到1980s进入到第三个发展阶段。进一步拓展了无线通信技术，建立了第一代通信技术体系，开发了新的实验系统。结合贝尔移动蜂窝网络理论，充分结合实践和理论。
（4）第二代数字移动通信发展阶段：无线通信技术发展在1980s到1990s进入了第四阶段。在这个阶段，移动通信技术得到了更好的重视，发展的越来越快，为各种隐形通信系统的运营提供了强有力的支持。
（5）第三代移动通信技术发展阶段：无线通信技术从1990是到现在进入第五个发展阶段。第三代移动通信技术的出现为移动通信的运转起到了更有力的推动。随着全球化尺度的不断发展和完善，无线通信技术在未来的各种领域技术中有着很大提升的空间。
如今的3G，4G技术让人们尝试到远距离通信的方便，但是在一些信号无法完全覆盖的建筑中或内部有着很大空间的场地，人们更喜欢使用能耗低，小范围并免费的通信方式，所以出现了RFID、Bluetooth、Zigbee、UWB、WiFi等技术得以在特殊环境也能进行小范围通信。
（1）RFID技术
无线射频识别技术，这种通信手段不需要系统与特定的目标之间建立机械或光学接触，无线信号。能够用来辨认特定目标并读取和写入相干数据。
（2）Bluetooth
Bluetooth是一种短距离无线技术标准，使数据交换之间的移动设施、固定设施和建筑个人区域网络。Bluetooth因为可以将多个设备连接，所以它解决了数据同步问题
（3）Zigbee
Zigbee技术是一种短距离。低功耗的无线通信技术。它具有数据速率低、功耗低、自组织、低复杂度和近距离等特点。多用于远程和自动控制方面，可配备在各种设备中。总之Zigbee就是一种低能耗、低成本的短距离无线组网通信技术。
（4）UWB
UWB是一种利用纳秒更甚于微秒级的非正弦窄脉冲传输数据的无载波通信技术。据说这是无线电领域的突破性进步，这种进步会使它在未来的短距离通信技术中也能占有一席之地。
（5）WiFi
这种技术容许电子设备与无线局域网相连，与WLAN的连接通常受密码保护。但是，它也可以打开，这样WLAN中的任何设备都可以连接。
论文主要研究内容
对于当在电话无法完成正常通信时的通信需求等类似情况，本文提出了一种短距离无线范围语音通信系统。该系统适用于野外调查、矿山作业、自然灾害搜救等普通移动通信网络无法覆盖的情况。
此系统将Zigbee模块为网络核心及无线收发器。通过降噪语音模块与数字麦克风提供高品质语音通话质量，STM32芯片对模块间的连接起作用。该系统续航强、能耗低、成本低，有着自动联网功能，可用于无线语音通信的大部分小领域。
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