一种改进的自适应子带谱熵语音端点检测方法

噪声环境下的语音端点检测在稳健语音识别中占有十分重要的地位。自适应子带谱熵法是一种新的端点检测方法,它的思想是将一帧语音分成若干个子带,再用谱熵法进行运算,子带的个数可以自适应选择。该方法具有一定的稳健性,但随着信噪比的降低,语音端点检测的准确性也随之下降。提出了一种结合加权功率谱减的子带自适应谱熵法,并给出了该方法的实现步骤。该方法采用边降噪边用稳健性好的特征参数做语音端点检测,从两个方面来提高端点检测的准确性。实验结果表明该方法具有良好的性能,在不同信噪比的不同加性噪声下系统识别率都有提高。     

双谱vs零相位谱

在基于距离像的识别中,双谱和零相位谱都是保留了相位信息的平移不变特征,但零相位谱的特征维数要远低于双谱,而识别性能也低于双谱。经过分析指出双谱识别性能优于零相位谱的主要原因在于频谱的幅度通过相乘得到了加权;然后给出了三种特征加权方法:幂法、频谱幅度加权以及基于Fisher判决率的加权方法;最后将Fisher判决率加权和幂变换法结合起来对零相位谱进行加权,获得了识别性能优于双谱,而特征维数远低于双谱的加权零相位谱,基于仿真数据的试验验证了结论的正确性。     

语音信号倒谱特征提取建模与仿真

随着嵌入式语音识别的应用形式和领域的不断拓展，系统设计的复杂性也随之增加，仅仅支持单一数学模型的系统级设计工具已经不能满足这类复杂系统设计的需求。为了在系统执行这个层面之上更精确定义提取语音信号特征的行为，研究了面向角色的系统级建模方法，分析和论述了如何利用线性预测分析方法提取语音倒谱特征参数的基本原理，介绍了嵌入式系统级建模和仿真平台PtolemyⅡ，最后在PtolemyⅡ平台上完成语音信号倒谱特征提取的建模，并对模型中的预处理、端点检测等进行了仿真实验。     

基于谐波自相关的基音检测

在分析短时自相关法的基础上,探讨了使用谐波自相关方法进行基音频率提取。首先根据语音信号建立谐波自相关模型,通过最小二乘法提取基音谐波频率。然后根据基音谐波频率建立一个周期单位脉冲序列函数,用该函数加权短时自相关函数计算谐波数。最后利用提取的基音谐波和相应的谐波数目进行基音频率估计。实验表明在较低信噪比时,谐波自相关法基音检测错误率为5.0%,比自相关法降低了13.6%。     

水中运动声源的过零检测技术分析

过零检测器可以通过预报功率谱形状的变化来发现环境噪声中新出现的运动声源，研究了过零检测器的检测性能。根据奈曼-皮尔逊（Neyman-Pearson，NP）准则得出了接收机工作特性（ROC）曲线，分析了最佳检测效果与前置滤波器频带的关系，并比较了过零检测与能量检测、功率谱线谱检测的性能。实测数据的计算机仿真表明，过零检测器不仅能耗很低，且在非高斯噪声背景中性能稳健，具有实用价值。     

基于音视频特征和文字信息自动分段新闻故事

提出了一种新的基于音视频特征和文字信息自动分段新闻故事的方法。其基本思想是先对新闻视频进行镜头边界检测;其次,通过文字检测算法检测包含有主题字幕文本的帧来获得新闻故事分段的线索;接着用短时能量和短时平均过零率(ZCR)来检测新闻视频中存在的静音片段;最后,综合音视频特征和文字信息实现故事自动分段。在包含135,400帧的实验素材上获得了85.8%的准确率和97.5%的查全率,实验结果证明该方法是十分有效的。     

混沌语音保密通信仿真实验

基于CVFS法构造了混沌语音保密通信系统,为满足掩盖语音信号的要求,对混沌变量进行了预处理。仿真实验表明,只要预处理信号的功率足够大,就可以达到保密通信的目的。因为预处理后的混沌信号功率谱密度在语音信号的频率范围内比语音信号强,故该方案可以抵抗基于滤波的攻击。     

基于分数阶功率谱的LFM信号检测

从分数阶傅里叶变换与Winger-Ville分布的关系出发,推导出分数阶功率谱与模糊函数过原点切片之间的傅里叶变换关系,提出了一种基于分数阶功率谱的LFM信号检测新因子,并证明了该因子与RAT检测因子等价。基于新因子的检测只需计算信号一定角度区域内的分数阶功率谱就能实现检测,因此相比于RAT方法在计算量上具有比较明显的优势。     

基于极值域均值模式分解的语音增强方法

增强低信噪比(signal to noise ratio, SNR)下的语音质量是语音识别需要解决的问题。在众多增强方法中,经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)是目前应用最为广泛的一种方法。针对EMD在对语音进行增强时存在端点效应的问题,研究了极值域均值模式分解(extremum field mean mode decomposition, EMMD)方法。该方法改变了EMD只利用信号的极值点信息的单一做法,充分考虑输入信号所有信息,计算信号极值点间所有数据的均值,可以有效解决EMD中的端点效应问题。因此,提出了基于EMMD的语音增强方法,实验结果表明EMMD方法的引入,消除局部数据中隐含的支流分量,避免了EMD方法的端点效应问题,明显提高了带噪语音的SNR,改善了语音的质量。     

在残余频偏下微弱直扩信号伪码周期的谱检测

针对存在残余频偏调制下的微弱直扩(DS)信号的伪码(PN码)周期截获的难题,拓展了先前提出的基于信号功率谱二次处理的方法。该方法先对带残余频偏调制的微弱DS信号求取功率谱,然后将所得到的功率谱作为一输入信号求取其第二次功率谱,于是所得二次功率谱将在PN码周期整数倍处出现代表信号存在的尖锐脉冲。通过对这些尖脉冲间的距离进行检测,就可以获得DS信号PN码周期参数的检测估计。理论分析和计算机仿真表明,该方法基本不受输入信号残余频偏的影响,在很大频偏和较低的输入信噪比条件下都能良好地工作。     

Single-channel speech enhancement method based on masking properties and minimum statistics

A single-channel speech enhancement method of noisy speech signals at very low signal-to-noise ratios is presented, which is based on masking properties of the human auditory system and power spectral density estimation of non stationary noise. It allows for an automatic adaptation in time and frequency of the parametric enhancement system, and finds the best tradeoff among the amount of noise reduction, the speech distortion, and the level of musical residual noise based on a criterion correlated with perception and SNR. This leads to a significant reduction of the unnatural structure of the residual noise. The results with several noise types show that the enhanced speech is more pleasant to a human listener.     

低信噪比长伪码直扩信号伪码周期的估计方法

针对低信噪比长伪码调制直扩(DS-SS)信号的伪码(PN码)周期参数估计的难题,提出了一类基于信号功率谱二次处理的新方法。该方法首先对信号的功率谱进行估计,接着将估计出的功率谱作为输入信号再来求取功率谱,最后得到的二次谱就会在长伪码调制DS-SS信号PN码周期的整数倍处得到一列尖锐的二次谱线,通过估计这些谱线的间距就可以获得其PN码的周期估计。为了在低信噪比情况下增强二次谱线和估计效果,采用了由多个接收信号矢量计算得到的二次谱结果进行平均累积的办法。理论分析和计算机模拟表明,该类方法在较低的输入信噪比条件下能良好地工作。     

噪声谱驱动后滤波算法

阵列语音增强中,传统的后滤波算法大多采用固定带宽的谱估计。推导了固定带宽谱估计后滤波算法的一般表达式及其估计器的概率密度函数,首次从理论上分析了在随机信号模型下采用固定带宽谱估计存在的问题,指出后滤波的频率分辨率应由噪声谱的结构特性决定,并提出了一个新的噪声谱结构特性驱动的自谱和互谱估计的后滤波算法,该算法在增加噪声抑制量的同时能避免更多的语音失真。测试实验证明,本文算法在段信噪比提高以及噪声抑制等方面都优于传统后滤波算法,尤其是噪声抑制量方面相比传统方法提高了6 dB。     

Adaptive Endpoint Detection Based on Subband Speech

Abstract: An adaptive endpoint detection algorithm based on band energy and adaptive smoothing algorithm is described.This algorithm utilizes the capability of adaptive smoothing algorithm that intensifies the discontinuity between localareas. The band energy features are selected because of their usefulness in detecting high energy regions (in the incomingsignal) and making the distinction between speech and noise. Heuristic "edge-focusing" is used to endpoint detection tosave the time in iteration.     

基于改进的模糊ART的语音信号端点检测与切分

分析并讨论了模糊ART在处理样本数较大的分类问题时出现的连接权向量的"饱和"问题及某些特定情况下分类不准确的问题,在此基础上提出了改进的IFART算法,并将其运用于语音信号的端点检测与切分,实验结果表明该算法在不同的噪声环境下都能获得较好的分类效果。     

多载波PSWFs-CPM联合调制信号设计与分析

连续相位调制(continuous phase modulation, CPM)信号具有恒包络、较高功率效率等优势, 基于椭圆球面波函数(prolate spheroidal wave functions, PSWFs)信号多载波调制解调系统具有较高频带利用率。结合CPM技术和基于PSWFs信号的多载波调制方法, 提出一种基于PSWFs信号的多载波调制与CPM联合调制信号(multi-carriers modulation based on PSWFs with CPM,MCM-PSWFs-CPM)模型, 对该信号的功率谱特性、峰均功率比、误码率性能等进行了分析。仿真结果表明, 相比现有基于PSWFs的多载波调制解调系统, 该模型所得信号功率谱带外衰减可以相对较快, 当载波数为64、互补累计分布函数(complementary cumulative distribution function, CCDF)为10^-3时, 可有效降低峰均功率比值约2.70 dB, 采用多符号周期检测方法, 可以获得较好的解调增益, 且符号数越大, 检测性能越好, 但是检测复杂度也会相应增加。     

阵列天线DOA跟踪环路鉴别器性能分析

利用阵列天线波束指向空间相关性的特点,可以构建一个类似于传统锁相环结构的闭合环路以实现对导航信号来波方向(direction of arrival, DOA)的跟踪。DOA跟踪环路中鉴别器的实现方法主要有实部相减相干法、幅值相减归一化法、功率相减归一化法,首先基于波束形成技术建立了阵列天线导航接收机DOA跟踪模型,在此基础上从鉴别器增益、收敛范围和输出噪声方差3个方面对比分析了采用不同角度鉴别器算法的跟踪性能,最后对其进行了仿真验证。     

空间光通信卫星平台振动实时模拟

根据SILEX和Landsat平台振动功率谱设计滤波器的幅频响应,通过滤波器对高斯白噪声进行滤波来模拟生成平台振动信号。用Matlab的Real-Time Windows Target把滤波器的Simulink仿真模型转换为实时程序。把程序模拟生成的方位和俯仰振动信号分别输出给两个正交放置的摆镜,通过摆镜的摆动来模拟平台振动对激光束光轴方向的影响。通过使用CCD对激光光斑脱靶量进行实时检测并分析脱靶量功率谱,验证了模拟结果的可信度。