SIP协议因其简单、灵活的技术特点,正在逐步代替原有的H.323协议成为IP语音技术(VoIP)的信令核心协议,基于SIP的语音网关研究也随之成为一个热点。然而,目前大多数终端的研究都集中在软终端上,对于嵌入式终端的研究还存在SIP信令控制复杂、硬件相关性较大和通用性不好的问题。为此,本文在研究的基础上,设计并实现了一种信令控制简单、通用性较好的嵌入式语音网关,以适应SIP终端的广泛应用。本文研究的终端系统可以使位于不同物理位置的用户,使用不同的设备通过互联网进行实时语音通信。它主要采用基于SIP的信令技术来建立语音会话,利用事务状态机模型进行信令控制,使用SDP媒体协商技术进行语音协商,结合RTP实时传输技术,实现了端到端的语音实时传输。论文首先着重研究了基于SIP协议的语音通信技术,详细的描述了SIP协议及其用于信令呼叫控制技术,以及实时传输协议RTP和媒体协商协议SDP的包的格式及具体应用;从整体上介绍了软件实现的系统平台,即语音网关的软硬体系统结构的组成,硬件部分包括语音网关的硬件实现、各主要芯片的功能,语音网关对语音信号处理流程,软件部分包括嵌入式操作系统μclinux的简介,BootLoader移植,开发环境的建立,内核的精简;重点阐述了语音网关应用软件的设计思想和具体实现,其中包括其应用定位、运行状态设计及任务划分和各任务的功能,强调了各模块的接口设计、各模块处理流程设计、数据结构的定义。在信令控制部分,实现了一种基于消息映射事务状态机模型转换,解决了信令控制复杂的问题。在语音处理部分,定义了语音传输功能的相关接口,完成了实时语音传输的工作流程。经过系统测试,语音网关的SIP信令流程符合RFC3261标准,语音清晰。该课题的研究对于实现语音与数据在网络边缘的融合,从而实现现有网络向下一代网络演进具有十分重要的现实意义。