宽带噪声中语音谱恢复的一个算法

本文给出一个从未知统计特性的宽带噪声中恢复语音谱的算法。同时,给出试验结果,并与维纳滤波方法进行比较。     

舰船噪声不同窄带包络间相关

给出了舰船噪声不同中心频率窄带包络间相关系数（频间包络相关）R和滤波中心频率差值（频差）△fni、起始滤波中心频率fn的值、滤波带宽△f以及时延τ的关系,并和海洋环境噪声的R～△fni曲线进行了比较。结果表明,舰船噪声频间包络相关和海洋环境噪声频间包络相关有显著差异。     

窄带噪声的调频感受阈

窄带噪声也有音调,其高低决定于通带中心频率f,清晰程度则和带宽B有关。正常人对特定f的调频感受阈时Δf与B的函数关系为Δf=ABⁿ,A为B=1Hz时Δf的理论值,较接近纯音的Δf。当f小于4000Hz时n值在0.22-0.45的范围内变化,当f为4000或8000Hz时n值略小。对固定的B/f比值,窄带噪声Δf与f的关系曲线与纯音的颇相似。声音强度对Δf的影响不大。在172ms以内,窄带噪声的Δf也和纯音的一样与调频时程的平方根成反比。     

高超噪比宽带毫米波噪声信号光子学产生研究

受电子器件工作频率及功率的限制,传统电子学方法产生的噪声源的超噪比通常小于20 dB,针对这一问题,本文提出了一种基于非相干光拍频产生高超噪比宽带毫米波噪声技术.首先,用两个光滤波器对宽带放大自发辐射光源进行滤波整形.将获得的两束频率不同的放大自发辐射光耦合进入光电探测器进行拍频,从而产生电噪声信号.理论分析发现,通过...     

宽带运动介质反向散射声信号的谱矩估计

本文假设宽带运动介质反向散射信号和噪声是彩色高斯信号,在大样本的假设下,用协方差法求得了信号谱矩一阶矩和二阶矩的均值和方差,推广了文献^[8]的工作。发射信号是伪随机编码信号,它由两个相同的子序列组成,为了简化问题,又设信号和噪声的带宽和中心频率相同,得到了易用的公式。公式表明,一阶谱矩估计的均值是无偏估计,估计的方差与子序列间的相关系数ρ,信噪比S/N和ΔfTL有关,其中Δf、T和L分别对应子序列中码元的带宽、长度和总个数。分析了约3000组窄带信号的海上实验数据,给出了ρ的变化范围。这些工作对研制宽带多普勒流速剖面仪(BBADCP)是很有用的。     

改正重谱中噪声偏差的正性约束方法和天文高分辨率像复原实验

虽然斑纹掩模法能有效地消除大气流噪声引起的像质衰变,实现望远衍射极限分辨率像复原,但实际的斑纹探测器都不同程度地存在着多种噪声,它们在斑纹图平均功率谱和重谱中产生的偏差将使模和位相的复原受到严重干扰而最终导致像复原的失败。本文讨论了斑纹掩模法像复原中的噪声问题。提出正重谱噪声偏差的正性约束方法,报道了对天文目标：双星ＡＤＳ１６８００和三星Ｈｌｄ１７１ＡＤＳ１６６４８）的高分辨率像复原观测。     

豚鼠对窄带噪声的音调辨别

窄带噪声的调频也和纯音调频一样,能诱发豚鼠的皮层慢反应。反应的阈值(最小调频深度)即可作为对窄带噪声的音调辨别阈(△f)。豚鼠的△f与噪声通带的宽度B及中心频率f有关,△f与B的关系可表达为△f=ABⁿ。式中A为B=1Hz时的△f值,它与纯音的△f相近并随f而变;在f为1kHz及4kHz时n近似地为1/3。当f在125—8000Hz范围内、B/f比值不变时,△f/f基本上为一常数。这是在频率辨别研究领域内Weber定律的很好示例。△f-f-B三者的总关系在豚鼠可简单地用经验式△f=0.1f^2/3B^1/3表达。用此式算得的△f值与实验结果相当接近。     

水声瞬态信号短时谱形态及谱相关法检测

通过对海上记录时间大于4h的几十条水声目标噪声进行归一化短时谱图即船谱图方法分析,归纳出一些典型的瞬态信号的时频分布形态。有竖条分布、横条分布、“麻花状”的共振峰滑动型和能量集中的正方型分布等,为进一步研究和识别瞬态信号打下基础。文章还调查了谱相关技术（二阶累积量谱）在干扰噪声中检测水声瞬态信号的性能。计算机模拟和对18个实际瞬态信号的分析说明用谱相关技术检测瞬态信号的有效性,近80％的实际信号比常规功率谱检测有3～6dB的增益。文章最后研究用谱相关提取瞬态信号模态的技术,给出了3个无源目标瞬态信号模态较清晰的图像,为识别瞬态信号提供特征。     

片状放大器小信号噪声增益功率谱的理论计算

根据小信号的Bespalov-alanov理论,考虑光束的自由空间传输,计算了级联片状放大器小信号噪声的功率增益谱,通过比较不同参数的功率谱的变化,分析了影响功率谱强度及最大增益频率的因素。结果表明,以B积分作为非线性自聚焦效应强弱的唯一判据是不够的,除了B积分外,还应给出噪音的等级。对于级联片状放大器,考虑和不考虑光束的自由传输,极大增益的中心频率的差别很大,在空间滤波器小孔的截止频率的选择时必须考虑到这一点。     

片状放大器小信号噪声增益功率谱的理论计算

根据小信号的 Bespalov-Talanov理论 ,考虑光束的自由空间传输 ,计算了级联片状放大器小信号噪声的功率增益谱 ,通过比较不同参数的功率谱的变化 ,分析了影响功率谱强度及最大增益频率的因素。结果表明 ,以 B积分作为非线性自聚焦效应强弱的唯一判据是不够的 ,除了 B积分外 ,还应给出噪音的等级。对于级联片状放大器 ,考虑和不考虑光束的自由传输 ,极大增益的中心频率的差别很大 ,在空间滤波器小孔的截止频率的选择时必须考虑到这一点     

片状放大器小信号噪声增益功率谱的理论计算

 根据小信号的Bespalov-alanov理论,考虑光束的自由空间传输,计算了级联片状放大器小信号噪声的功率增益谱,通过比较不同参数的功率谱的变化,分析了影响功率谱强度及最大增益频率的因素。结果表明,以B积分作为非线性自聚焦效应强弱的唯一判据是不够的,除了B积分外,还应给出噪音的等级。对于级联片状放大器,考虑和不考虑光束的自由传输,极大增益的中心频率的差别很大,在空间滤波器小孔的截止频率的选择时必须考虑到这一点。     

基于时间尺度域二维相关的宽带信号检测

按相关检测的思想,提出了基于小波变换(CWT)时间尺度域二维相关的宽带水声信号检测方法,并对其检测性能进行了仿真与实验分析,结果表明:基于CWT的检测器检测性能优于能量检测器,与匹配滤波器相比差别不是很大,而且基于CWT的检测器有很好的鲁棒性,特别是在低信噪比下的检测性能尤其突出。该方法不仅仅适合于宽带水声处理,也适合于处理波形和达到时间未知的暂态声呐、雷达及鱼雷自导等信号。     

从振动噪声判别机器故障——谱相关法

本文叙述一种利用振动噪声来判别机器故障的方法。首先,利用傅里叶变换将机器的振动噪声从时间域变换到频率域。它的对数功率谱为N_xx（f）然后定义谱相关系数为${r_f}(0){\\text{=}}\\frac{{\\int {_{{f_2}}^{{f_2}}{N_{xx}}(f){N_{yy}}(f)df} }}{{{{\\left[{\\int {_{{f_2}}^{{f_2}}{N^2}_{xx}(f)df\\int {_{{f_1}}^{{f_2}}{N_{yy}}^2(f)df} } } \\right]}^{1/2}}}}$在相关处理以前将N_xx（f）和N_yy（f）用它们各自的平均值归一化,并减去“值流分量”。于是,正常机器自己的谱相关系数比正常状态和故障之间的谱相关系数大。机器不同故障的谱相关系数比同样故障的谱相关系数小,但比正常状态和故障之间的相关系数大。如果选择某个阈（谱相关阈）,故障将被判别出来。     

窄带傅里叶变换光谱仪中平稳高斯噪声的理论分析

在本文所研究的空间调制型傅里叶变换光谱仪中, 在窄的光谱带宽内进行探测可以有效提高光谱的分辨率. 为了研究光源辐射噪声对系统的影响, 本文将辐射噪声归纳为一种高斯窄带的平稳随机过程, 利用线性系统分析方法, 根据统计学原理推导了辐射噪声作为随机变量通过干涉系统前后的输入信噪比与输出信噪比. 然后, 对于一个具有窄带矩形光谱的系统进行了计算仿真, 得出了信噪比增益随着光程差在不同自相关度和互相关度取值时的变化情况. 仿真结果表明, 不同光程差下的信噪比增益在相关度空间是一单调的平滑曲面, 增益极值始终沿着相关度圆的半径和周线移动, 并且经过一个光程差又回到初始的位置. 根据对信噪比增益的分析, 可以将噪声的相关度取值控制在某一范围之内, 并作为系统光源设计与测试的依据.     

基于窄带谱能量的快速正弦分析方法

文中提出了一种基于窄带谱能量的快速正弦参数分析方法。该方法将信号η阶导数的傅氏变换与传统傅氏变换相结合,并且根据窗函数的主瓣能量集中特性,用原始信号的窄带能量逼近单个正弦分量的全带能量来提取正弦参数。实验表明,与已有算法相比,该算法的提取精度提高了30%~60%,计算量降低了4倍以上,可应用于实时语音分析和语音通信。     

基于噪声谱结构特性的谱减法

提出了基于噪声谱结构特性的谱减法,在不增加语音失真的情况下,抑制传统谱减法的“音乐噪声”。首先,依据噪声谱结构特性在频带间自适应平滑周期图,减小谱估计方差的同时,避免噪声非连续谱的能量泄露;其次,依据噪声谱的结构特性,对增益函数进行自适应调整以更有效的抑制有调噪声。测试结果表明,不论对宽带噪声还是对窄带噪声,本文算法在信噪比提高和噪声抑制量等客观评价指标上都明显优于传统谱减法。非正式主观测听进一步验证了本文算法的有效性。     

水中目标窄带噪声识别的听觉外周模型

为解决听觉外周模型特征在具有工程背景的水中目标声信号分类研究中识别率下降问题,提出了一种外周模型Gammatone滤波器组修正方法,获得的窄带噪声特征可明显提高水中目标识别性能。首先,分析了识别率下降原因,发现声学工程应用中多通道数据采集,导致信号频率范围变窄,而引起声信号的时频特征发生变化。其次,根据听觉模型用Gammatone滤波器组模拟人耳基底膜频率分解特性、低频信息包含水中目标噪声信号的重要类别特征,对原有的听觉模型特征进行插值,对滤波器组的通道数与中心频率进行适应性修正,得到目标噪声在较窄频带的27维特征,修正后的模型能够更精细地反映出目标时频特性。最后,采用神经网络分类器进行实验。结果表明,修正后的听觉模型保留了原较宽频带特征的主要信息,而且进一步提高了对实际目标的分类能力,识别率由原来的82.59%提高到88.80%。本文提出根据工程应用平台的有效接收频带优化听觉外周模型Gammatone滤波器组的设计,采用阵元级的多通道数据进行分析,侧重于工程应用,解决了多通道数据采集中,由于频带变窄,导致信号的特征信息量下降,进而引起声特征识别性能下降的问题,修正后的听觉模型特征,有效地提高水中目标辐射噪声的识别效果。本文对从事无源声呐目标识别、有源声呐目标识别、带宽受限的多通道声数据采集的时频特性分析研究人员具有一定的参考价值。     

中子脉冲序列核信号相关和功率谱实时计算

为解决基于PC机平台、高达1 GHz采样率下之相关计算和频谱分析对实时性要求的关键技术问题,针对中子脉冲序列核信号本身所具有的特殊的“0,1”结构特点,采用快速移动的方法,借助于内存管理及SSE优化设计,创建了优化频谱分析的流程,构造了高速、实时的相关计算和功率谱分析算法,实现了1 GHz采样率下的中子脉冲序列核信号的实时相关计算和频谱分析。性能测试结果表明,在计数率为3×106 s-1,单个块（长度为1 024）时,研究的相关算法的计算时间为0.29 μs,相应的英特尔数学内核库的相关计算时间为129.95 μs。现场实际试验表明,该算法达到了对中子脉冲序列核信号进行相关计算和频谱分析的实时性要求。     

关于宽带和窄带超声血流速度测量方法的评价

本文对现有的几种超声血流速度测量方法做了细致的分析和计算机仿真研究,指出了各种方法的本质特点和他们之间的联系。理论分析和仿真的结果表明;脉冲多普勒方法和自相关法是本质上相同的两种窄带估计方法,由于它们对信号做的窄带假设与实际的信号有一定的差别,导致它们的估计性能较差;一方面不能充分利用多次回波的数据,另一方面还存在着严重的速度混叠现象,信号的频带愈宽,估计的效果愈差.时域互相关法、宽带极大似然法和二线傅氏变换法是三种宽带估计方法,其中时域互相关法和二维傅氏变换法结果上是完全相同的。宽带估计方法明显优于窄带方法,它们不仅有较高的速度分辨率并对速度混叠分量有很好的抑制作用,而且随着信号频带的增加和采样数据的延长,估计的质量还可以得到进一步的提高。     

未知相关噪声环境下宽带源波达方向估计的快速算法

提出一种未知相关噪声环境下带源波达方向估计的快速算法。该算法只对信号子空间进行变换,直接由传播算子构造聚焦矩阵,得到一种快速TCT聚焦矩阵。利用阵列相关矩阵的酉相似变换特性估计噪声相关矩阵,提高了未知相关噪声情况下宽带DOA估计的性能。该算法由线性运算求解聚焦矩阵和噪声相关矩阵,无需特征分解,运算量低,而且适用于未知相关噪声情况,具有重要的工程实用价值。