数字集群系统是一种专用无线通信系统,具有呼叫建立时间短、支持组呼呼叫以及信道利用率高等特点,广泛应用于公共安全和交通运输等领域。在数字集群系统中,媒体网关负责呼叫业务的处理,包括语音数据转发以及通信信道分配等。多模媒体网关具有多模语音数据转发、语音编解码转换以及多模呼叫信道分配功能,不仅支持窄带数字集群的语音呼叫业务,而且支持集群系统在宽带网络环境下的应用。因此,多模媒体网关的开发对宽带数字集群的研究具有重要意义。本文在综述了国内外数字集群通信系统媒体网关的基础上,研究并实现了数字集群系统多模媒体网关,主要工作如下:1.分析了数字集群通信系统的架构,详细阐述了多模媒体网关的呼叫业务处理、信道分配、数据转发以及编码格式转换功能,并设计了多模媒体网关的信令处理流程,提出了基于UDP打洞技术的数据转发方案,解决了复杂网络下语音分发的问题;2.提出了多模媒体网关的架构,定义了多模媒体网关的相关模块的接口和信令,并设计了多模媒体网关的控制子模块、业务子模块以及NAT(Network Address Translation,网络地址映射)穿透子模块的工作过程,给出了语音格式转换方法;3.基于Linux系统,利用C语言开发了多模媒体网关的主程序、控制子模块、业务子模块和NAT穿透子模块,实现了单呼、组呼以及语音格式转换功能;4.对全双工同模单呼、全双工异模单呼、半双工同模单呼、半双工异模单呼、同模组呼以及异模组呼进行了测试,测试结果表明,多模媒体网关实现了呼叫业务的建立与拆除、信道与端口的分配与回收、呼叫业务数据的接收与转发以及多种语音编码格式的转换,满足设计要求。