随着通信技术的飞速发展,现代通信系统提供了广泛的语音服务,语音通信已经成为生活中不可或缺的交流方式。为了提供更好的语音通信服务,需要对通信网络和语音编解码技术进行性能评价。评判语音通信系统性能优劣的指标是多方面的,其中最重要的一个标志是系统输出语音的质量。由于语音质量直接地影响着用户的体验,因此如何准确有效的评价语音质量成为一个重要的课题。语音质量评价的方法,主要分为主观评价方法和客观评价方法。主观评价方法可以得到较准确的结果,但是,由于其费时和费力,因此不适用于对实时通信系统的评价。客观评价是以计算机信息处理为核心来判别语音的质量,它不受测试条件的限制,也不受测试人员主观因素的影响。所以,客观评价技术成为大家研究的热点。本文主要研究了基于QoE的语音质量客观评价方法。对ITU-T.P.862标准的PESQ算法进行了详细研究,并对其进行了改进。为了更有效的评价语音质量,提出了一种新的感知语音质量评价方法也就是NPESQ算法。然后,搭建了一个VoIP语音通信的实验平台,在此平台上采用NPESQ算法来评价VoIP通信的语音质量。最后,提出了基于多元回归算法的语音质量评价模型。本论文的主要成果分为以下几个方面：第一,对感知语音质量评价算法(PESQ)进行了深入研究,并对其进行了改进。PESQ算法是ITU提出的一种语音质量客观评价算法,并形成ITU-T P.862标准。它是目前比较主流的语音质量评价算法。然而,PESQ算法是在英语环境下提出的,在不同的语言环境下,PESQ算法的评价效果是有差异的。目前,没有专门针对中文环境下PESQ评价语音编解码器性能的研究。本文研究了PESQ算法对语音编解码器的评价性能。所选择的语音编解码器,是3G通信中常用的三类变速率编解码器,包括增强型可变速率编解码器(EVRC), EVRC-B和自适应多速率语音编解码器(AMR)。经过实验测试得出在中文环境下PESQ对EVRC和EVRC-B进行评价时,存在局限性,不能得出准确的评价结果。为了提高PESQ算法对EVRC和EVRC-B评价的准确度,对PESQ提出了改进。仿真结果表明,经过改进后,其评价准确度得到了提高。改进的PESQ算法可以更好的评价语音业务。第二,为了更准确的评价通信系统的语音质量,本文提出了一种新型感知语音质量评价模型(NPESQ)。NPESQ模型是基于ERB频率尺度和Moore响度变换的客观评价方法。本文给出了NPESQ模型的实现过程,并通过实验测试,给出了NPESQ模型评价出的语音质量的得分。语音质量客观评价方法的性能指标有三个,分别为准确性、相关性和一致性。本文通过大量的实验测试数据验证了NPESQ算法的这三个性能。实验结果证明了,NPESQ算法可以得到比PESQ更准确的评价结果,并且NPESQ测得的结果和主观MOS结果具有更高相关性和一致性。第三,搭建了一个新的VoIP实验分析平台,并采用新提出的NPESQ算法来评价受不同因素影响时VoIP通信的语音质量。本文搭建的VoIP实验平台和其他研究者的平台有两点不同：第一点是选择最新的网络仿真软件WANem来实现对真实的网络环境的再现。第二点为了保证实验更真实有效,需要进行多次反复的实验。如果用手动的运行几百次乃至几万次的过程不太合适,太费时费力。所以,我们编写了脚本来实现批处理。在同样的网络参数下,用批处理来自动进行多次的实验,再对所得的结果进行统计分析,这样保证了实验结果的准确性。然后,采用新型感知语音质量评价模型来评价VoIP通信的语音质量,通过实验评价出了不同因素影响下语音质量的得分。第四,针对VoIP通信中语音质量的评价,提出了基于多元回归算法的语音质量评价模型。多元回归分析是确定一个因变量和多个变化因素之间相互关系的一种统计分析方法。创建一个合理的语音质量评价模型的本质就是寻找各个影响因子和语音MOS值之间的关系。这样的关系可以通过回归分析的数理统计方法,用数学模型表达出来。在VoIP系统中,传输网络性能参数对感知语音质量(QoE)起着基础性的影响作用。我们采用多元回归分析的方法,建立了网络性能参数和语音质量之间的映射模型。以网络通信中的丢包,时延和包错排序为参数,通过实验数据分析,提出了新的多元回归算法的语音质量评价模型。利用该多元回归模型,将给定的网络性能参数带入函数模型中,可以直接得到语音质量的得分,从而更快捷的实现语音质量评价。