基于SIP协议的模拟电台语音通信系统设计

台模拟训练器进行组网，构建SIP语音会议通信系统。语音的采集是由模拟电台训练器终端负责语音采集，语音处理的流程如图3所示，首先判断手咪的PTT按键是否触发，若是没有被触发，该电台模拟训练器处于接收语音状态，即时对语音信息进行解码及播放;若是被触发，该电台模拟训练器进行语音采集，初始化语音存储的数据结构，调用录音设备，并根据电台设定的电磁干扰类型的强度，对语音信息进行编码，当保存数据的缓冲区满时，对语音数据进行打包，并发送到会议系统中进行组播。

3.3 语音传输模块

语音传输模块包括SIP线程、发送线程、接收线程和网络状态反馈线程四个线程，为了满足建立多线程的C/S模型和严格的异常处理机制，局域网中采用UDP协议进行传输。UDP协议传输是一种单向的传输方式，事前不必与对方进行连接，直接发送数据，例如微信，不用担心对方是否在线，都可以向对方发送数据，不仅可以实现一对多点的数据广播，还可以进行用户分组通信，具有通信效率高，占用网络资源少等特点。然而UDP协议存在的缺点是存在数据的丢包现象，不能完全确保对方接收到完整的数据包。为了解决这种问题，采用了三个UDP控件，如图4所示，MUUDP1负责SIP线程及网络转状态反馈线程，MUUDP2负责语音发送线程，MUUDP3负责语音接收线程，这样可以有效地解决传输信息存在的丢包现象。

3.4 SIP信息处理模块

当主控在进行组网语音通信时，根据当前所有电台模拟器设置的工作参数进行组网，在主控服务器中生成模拟器会话会议号，例如根据1号、5号、8号电台模拟器设置的工作参数一致，建立组网号186001， 1、5、8号电台模拟器就可以在构建的网络内进行语音交互通信。组网的过程一般包括创建组网、加入组网、退出组网、结束组网等步骤。

创建组网方式采用即时会议的形式进行，首先主控服务器对每台电台模拟训练器工作参数进行周期扫描，并进行匹配对比，若发现电台的工作参数有相同的组合，则即时生成新的会议号进行组网。

加入组网方式采用Call—In方式，当建立组网完成之后，主控利用即时消息的方式向具有相同工作参数的电台模拟器终端发送相对应的会议号，各电台模拟器终端根据接收到的会议号，向主控发送INVITE消息，请求加入相对应的会议号，具体的流程如图5所示。首先主控SIP服务器根据创建的会议号向模拟器客户端提出邀请INVITE消息，带有新的协商信息;然后模拟器客户端回复200 OK,并将协商后的信息带回;最后服务器发送ACK给模拟器客户端进行答复，成功邀请新的成员加入组网，即时可进行语音通信。

退出组网模式是基于电台模拟器工作参数的改变，当某电台的工作参数发生改变时，该电台模拟器需要向主控服务器发送BYE消息进行申请退出当前会议号，服务器接收到BYE请求后，对该模拟器语音通信链路进行切断。

当系统内所有模拟器的工作参数不相同或退出组网模拟时，组网结束，主控服务器会向所有模拟器终端发送BYE请求，中断所有的组网。

4 系统测试

电台模拟器训练系统主要有主控计算机、局域网、电台模拟训练器组成，如图6所示。其中把SIP的注册服务器、代理服务器、位置服务器及重定向服务器安装在一台主控计算上，每一台电台模拟训练器都是基于ARM11的嵌入式SIP客户终端，以局域网技术为依托，构建电台模拟训练系统强大的语音交互网。在模拟电台通信过程中，主控计算机周期扫描模拟电台训练器的工作参数，用模拟器工作参数相同的组合构建实时的语音通信网，经过测试，通信延时小于200ms，音质清晰，能够清楚分辨出发话人的语音特征，满足了设计的要求。

5 结论

本文基于局域网通信技术，利用SIP协议，构建了电台模拟训练系统的语音通信系统，并在VC6.0平台上编译通过，实现了多台电台模拟训练器之间的组网语音通信，通信效果良好，对电台模拟器的语音仿真训练具有很强的实际参考价值。

参考文献：

[1]GNU Organization Stabs[Z]. 2004-10. http://sources.redhat.com/gdb/onlinedocs/stabs.html.

[2]魏春城.SIP协议的特点及应用[J].电信科学,2002, 18(9):64-66.

[3]杨俊智.基于IP的可视电话中H.263+编码器的实现及其优化[D].浙江大学，2003.

[4] Wind River Systems Inc. Tornado API Guide 1.0.1[Z].Alameda,CA,2002.

本文来源于《电子产品世界》2017年第1期第56页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。