發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 00:04

　　 隨著我國(guó)航空工業(yè)的不斷發(fā)展,工程模擬器的出現(xiàn)成為必然。為在地面逼真模擬飛行音效,需要驅(qū)動(dòng)音箱集群播放復(fù)雜變化的聲音特效。由于工程模擬試驗(yàn)場(chǎng)地較開(kāi)闊、人員繁雜及需要保密等特點(diǎn),便攜、實(shí)時(shí)和保密的通話系統(tǒng)極大影響到模擬試驗(yàn)的質(zhì)量。因此,本文研究了一種音效仿真與語(yǔ)音通話系統(tǒng),用于對(duì)某機(jī)型的工程模擬試驗(yàn)加以仿真,從而為工程模擬試驗(yàn)中音效和通話部分提供測(cè)試和參考。本文設(shè)計(jì)了音效仿真子系統(tǒng),其接收飛行控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)飛行參數(shù),通過(guò)對(duì)音頻素材進(jìn)行采樣、改變和混音操作得到音頻緩沖,通過(guò)計(jì)算機(jī)聲卡驅(qū)動(dòng)駕駛艙內(nèi)不同音箱及不同聲道播放具有指定的特征的音效文件,達(dá)到逼真模擬駕駛艙內(nèi)音效的目的。本文設(shè)計(jì)了語(yǔ)音通話子系統(tǒng),其對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采樣、壓縮和加密處理,并根據(jù)發(fā)送方語(yǔ)音的語(yǔ)義選擇性的切換信號(hào)通路,實(shí)現(xiàn)了智能式的雙人對(duì)講與多人群聊的功能。本文從理論上闡明了音頻采集、壓縮、加密和識(shí)別算法的原理及多客戶端網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的模型,論述了飛行音效仿真及語(yǔ)音通話系統(tǒng)的算法原理、實(shí)現(xiàn)過(guò)程和最終效果。本文主要工作如下:音效仿真部分,介紹了系統(tǒng)組成框架與硬件資源。論述了從音頻信號(hào)的采集、管理到音頻的改變與混音處理的流程。論述了底層驅(qū)動(dòng)程序的音頻播放的原理及流程,論述了頂層音頻管理程序的硬件資源與音頻資源的配置及可視化界面實(shí)現(xiàn)過(guò)程。語(yǔ)音通話部分,介紹了系統(tǒng)組成框架,論述了語(yǔ)音信號(hào)采樣及存儲(chǔ)技術(shù)、音頻流的壓縮與加密算法、在線語(yǔ)音的識(shí)別技術(shù)及音頻播放技術(shù)的原理及流程。論述了基于C/S框架的語(yǔ)音切換網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。本課題完成了該工程模擬器音效和通話系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)測(cè)試,階段性完成了設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了工程模擬器音效仿真和語(yǔ)音通話系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V211;TP391.9
【部分圖文】：

究背景、目的及意義國(guó)航空產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，無(wú)論是軍用、民用的航空器都取得了優(yōu)異成績(jī)。隨著國(guó)航空產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展，2006 年其運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量已躍居世界第二【1】。模的不斷擴(kuò)張，我國(guó)已成為當(dāng)今世界名副其實(shí)的航空運(yùn)輸大國(guó)。近年來(lái)，中業(yè)快速發(fā)展，飛行總量年均增幅超過(guò) 10%，行業(yè)規(guī)模日益擴(kuò)大，應(yīng)用領(lǐng)域行種類日益增多，飛行需求漸趨旺盛【3】。航空制造中，仿真技術(shù)意義重大，由于航空器成本高昂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)條確保安全可靠的前提下才可實(shí)飛，因此航空工程模擬器的研制十分重要。工行器的地面仿真平臺(tái)，是在地面環(huán)境模擬航空器在空中飛行狀態(tài)的一種航空過(guò)在地面模擬空中飛行狀態(tài)的俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航等不同維度的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)視真、儀表指示、操作負(fù)荷等子系統(tǒng)，在封閉駕駛艙內(nèi)為駕駛員提供飛行訓(xùn)練度以及振動(dòng)、撞擊等特殊動(dòng)感，提供逼真沉浸式的飛行體驗(yàn)【6】。圖 1-1 為構(gòu)仿真圖。

圖 1-2 新舟 60 工程模擬器外部示意圖Figure 1-2 XinZhou 60 external schematic of the engineering simulator程模擬器系統(tǒng)組成模擬器按功能可分為控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和音視頻仿真系統(tǒng)三部分，其行控制系統(tǒng)和教員臺(tái)系統(tǒng)；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)位移系統(tǒng)、操縱負(fù)荷系統(tǒng)音視頻系統(tǒng)包括視景顯示系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)、音效仿真系統(tǒng)和語(yǔ)音控制系統(tǒng)作為整個(gè)飛行模擬機(jī)的核心，根據(jù)駕駛員輸入的操作指令，完理與控制和六自由度飛機(jī)動(dòng)力學(xué)模型解算，實(shí)時(shí)仿真飛機(jī)飛行的狀態(tài)置飛行訓(xùn)練科目，控制整個(gè)飛行訓(xùn)練過(guò)程，更改試驗(yàn)條件與環(huán)境；負(fù)荷系統(tǒng)由機(jī)上操縱裝置和模擬加載系統(tǒng)兩部分組成，主要提供給飛行和腳踏板等近似真實(shí)的操縱力反饋信息；運(yùn)動(dòng)位移系統(tǒng)采用六自由度字計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制飛機(jī)姿態(tài)，能提供俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航、升降、側(cè)向平個(gè)方位的運(yùn)動(dòng)感覺(jué)及過(guò)載信息；液壓油源系統(tǒng)作為能源裝置，為系統(tǒng)正能源；

圖 1-3 工程模擬器功能分類Figure 1-3 Engineering Simulator Functional Class艙和控制室兩部分組成。圖 1-4 為工程模，兩者之間相隔一段距離。在控制室內(nèi)有在模擬艙內(nèi)有視景、音效、通話、儀表和相連，通過(guò)以太網(wǎng)傳輸信號(hào)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2890632