文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
轨道交通高音质音频播放系统的设计与实现
姓名:许智斌
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:朱杰
20060101
上海交通大学硕士学位论文
轨道交通高音质音频播放系统的设计与实现
摘要
本课题的目标是设计并实现用于轨道交通领域的音频播放系
统。论文主要介绍了音频播放系统的总体设计、各个模块的设计方
案及其具体实现,以及基于 DSP 的音频均衡和语音增强技术。
在地铁等轨道交通的各个站台及大厅里需要进行列车到站信
息、站台环境信息以及其他相关信息的音频广播。该领域现有的音
频播放系统采用带高音质声卡的计算机作为音源,通过网络从总站
下载音频文件,播放时使用外置的音频均衡器和功率放大器对计算
机声卡输出的音频信号进行处理。在实际使用过程中,这套系统存
在稳定性欠佳、复位启动时间长、成本高等问题。本文提出了一种
新的方案,介绍了基于 DSP、CODEC、FPGA 等数字技术的轨道交
通高音质音频播放系统的设计与实现方法,计划将音频数据网络下
载、本地实时控制、音频播放、音频均衡、语音增强等功能集成在
一块电路板上实现,达到高音质播放和有效降低成本的目的。
本文首先介绍了该音频播放系统的整体设计、模块功能划分以
及各种工作模式。
而后讨论了对音频均衡技术的研究,包括算法的仿真和 DSP 实
现,以及对语音增强技术的学习和研究。
论文着重讨论了系统中网络下载模块和音频播放模块的具体软
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硬件设计与实现。介绍了 TCP/IP 协议以及利用 FPGA 结合网络控制
芯片 RTL8019AS 的实现网络接口的情况。讨论了 DSP 多通道缓冲
串口的应用,数据循环缓冲技术的算法设计与实现,CODEC 芯片的
特性和具体配置。另外,还介绍了本系统中 FLASH 芯片、RS-485
接口芯片、SRAM、电源管理芯片等外围芯片的功能特性,具体配
置和实现情况。

文件的播放功能,实践证明该系统是稳定有效的。
关键词: 音频播放系统,DSP,CODEC,FPGA,音频均衡,语音增强
II
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The Research and Implementation of High
Quality Audio Playback System for Railway Transportation
ABSTRACT
The goal of this project is to research and implement the high quality
audio playback system for railway transportation. This thesis presents the
general system design, the design of every module and their
implementation methods, and the research on audio equalization and
speech enhancement technologies.
In the halls and platforms of railway or subway stations, it is
important to broadcast train’s schedule, situation of entrances and exits,
and other information. Nowadays, stations puters which are
embedded with high quality sound cards as the source of sound. The
computers download audio files from the server work, and
play these files by Windows Media Player. Audio ing from
sound card is processed by the equalizer and amplifier then broadcasted.
During the practice, this system has lots of problems such as lacking of
stabilization, taking too much time to restart, too expensive