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网络技术和通信技术的发展最终将导致以IP网为基础，实现不同业务的综合和不同网络的融合，信息以全IP的方式进行传输，IP将成为未来信息通信的主导技术。采用统一的技术解决方案来构建新一代信息网络，以提供语音、数据和视频等综合服务，代表着下一代网络(NGN)的发展方向。VoIP正是在这一新网络时代发展起来的最具有代表性的应用技术。
VoIP是一种在IP网上传输语音的先进技术。现有的VoIP技术已经能够实现传统电话网络的绝大部分功能，但由于IP网络的固有特点，导致其语音质量还不尽如人意，成为制约VoIP发展的瓶颈。为了提高其语音质量，需要采取一系列的语音处理技术，其中最关键的就是回声消除技术。
本文从研究VoIP的相关原理和技术入手，简要介绍了语音通信的基本原理，VoIP的网络组件、应用模式以及协议体系，并详细阐述了VOIP系统中所涉及到的各项关键技术。通过对影响VOIP语音质量的各关键因素的讨论，提出了对声学回声消除技术进行研究的重要性。
随后，本文全面分析了回声的起源和类型，回声控制方法以及回声消除器的结构，深入研究了各种自适应回声消除算法和双端通话检测算法，从而提出了一种可变步长、去相关的NLMS自适应算法和一种基于回声路径失配方差的双端通话检测算法，以及一种去相关的归一化互相关双端通话检测算法。针对VoIP中语音编码技术主要基于线性预测原理的特点，设计了一种与线性预测编解码器相结合的新声学回声消除器。计算机仿真和实际通话测试的结果表明，本文所提出的声学回声消除算法不仅极大地降低了传统算法的计算复杂度，同时也显著地提高了回声消除性能，改善了实际的通话语音质量。
在以上研究的基础上，本文实现了一个基于Linux平台的VoIP电话终端，并详细介绍了该终端的软件设计与开发过程，主要包括：音频接口模块、网络套接口模块、实时传输模块、语音编解码模块、回声消除模块、用户交互界面模块等。测试结果表明，本文设计的VoIP终端满足了IP语音通信的基本要求，达到了良好的预期效果，同时也为进一步完善功能打下了基础。
最后，为了对VoIP软件终端的功能从硬件上进一步验证，本文提出了一个基于FPGA的SoPC解决方案。