在噪声的背景中提取语言信息

本文介绍了从噪声的背景中提取语言信号的频谱减方法、自相关方法和线性滤波方法及其对信噪比从+6dB到-6dB的汉语元音、词句和语句进行处理的结果。经过处理后信噪比均可提高6dB左右,但语言的可懂度没有明显改善。本文还对几种提取基频的方法,在噪声背景中提取语言基频的效果作了比较。     

谐波显著度的基频提取方法

我们提出的谐波显著度的基频提取方法,目的是从语音信号中自动获取人声基频,该方法利用抑制因子计算出基频的谐波显著度谱,对各次谐波显著度加权求和之后进行基频轨迹跟踪确定语音的基频序列。在TIMIT掺噪数据集和音乐信息检索评测2005主旋律数据集上,谐波显著度方法的准确率分别达到了88.5%和73.3%,使倍频、半频错误相对降低了80%。实验表明,基于谐波显著度的基频提取方法增强了系统的抗噪性能以及抗倍半频错误的能力。      

复杂声音信号基频检测和处理的一种方法及实例

周期性信号基频的检测具有重要的意义，通常的硬件检测方法是采用过零比较器或施密特触发器等电路对输入信号进行整形，从而获得基频脉冲。当信号波形复杂时，这种检测方法就会失准。本文提出了一种新的硬件检测方法有效转变点实时基频检测法，它用两个适当电平切割被测信号，从而获得有效的零点，解决了信号复杂时过零点增多的现象，文内并给出了一个检测人声基频进而实现人声向乐器声转化的应用实例。     

一种宽吻海豚通讯信号自动分类的方法

针对宽吻海豚通讯信号自动分类提出了一种基于句法模式识别的方法。该方法首先提取海豚通讯信号基频随时间变化的轨迹曲线,然后提取基频变化的基元序列。根据海豚通讯信号分类的标准,归纳出产生各类海豚通讯信号基频基元序列的文法。对未知类别的海豚通讯信号,提取其基频变化的基元序列,根据各类模式的文法对基元序列进行分类,进而实现海豚通讯信号的自动分类。实验结果显示本文方法的分类准确率达到了95%。本文方法预期为海豚生物学行为的声学研究提供一定的技术支持。      

基于DEMON谱和LSTM网络的水下运动目标噪声基频检测

传统的船舶辐射噪声基频检测方法不仅依赖大量的先验知识,而且对背景噪声非常敏感.为了提高目标识别的稳定性和精确性,该文提出了一种基于深度神经网络的基频检测算法.首先从多通道水听器信号中提取DEMON谱,然后直接将二维谱特征矩阵输入由卷积神经网络和长短时记忆网络构成的级联网络,最后通过稠密层输出实现对基频的估计.仿真和外场...     

预分浊音型的LPC基音提取法

本文介绍一种预分浊音型的LPC基音提取算法,对语言信号先用线性预测系数a_0和a_1的差值分出浊音区,然后只对浊音部分进行基音提取。提取基频时,数据率减半,用LPC的自相关方法产生8个预测系数的倒滤波器,倒滤波后的误差信号,用平均幅差函数(AMDF)方法提取基频,再线性插值,最后用非线性平滑滤波,并将所得结果和一个半自动的精确算法,以及简化倒滤波(SIFT)算法进行比较,说明我们提出的算法,对背景噪声40dB以下的连续语言是准确有效的。它避免了清音和无声间隙区的音调计算,且浊音和清音的判别比较准确。     

一种频域基频提取新方法

提出了一种基于二值侧抑制网络的频域基频提取方法。即利用二值侧抑制网络对语音的短时谱进行峰值提取,得到包括语音基频及其谐波的线谱,根据谐波间的距离平均值估算出基频．该算法在ＣＯＳＤＩＣ数据库上进行了测试,并与自相关基频提取法和倒谱基频提取法进行了比较．实验数据表明,本算法具有更高的精度和更强的抗噪声性能．     

基于线阵CCD的空间滤波测速信号基频消除方法

以线阵CCD空间滤波效应的速度测量方法为基础,进一步提出了利用线阵CCD进行空间滤波测速(SFV)信号基频消除方法。采用异相差分检波算法,在消除基频和直流成分的同时提高了信号振幅,增加了信噪比。通过研究异相差分前后空间滤波器的功率谱密度函数,对等效差分空间滤波器的特性进行了分析。实验验证了利用异相差分检波算法进行SFV信号基频消除的可行性,结果表明,采用异相差分检波算法可以消除信号基频和直流成分,同时使周期成分的振幅加倍,有利于周期信号的提取,并解决了传统光学方法光学系统复杂,装调困难的问题。     

基于群速度失配的超声兰姆波二次谐波的时域测量方法

考虑到发射和接收换能器对超声兰姆波时域二次谐波信号所带来的不可避免的影响,提出一种基于基频与二倍频兰姆波群速度失配的超声兰姆波二次谐波的时域测量方法。当基频与二倍频超声兰姆波的相速度匹配而群速度失配时,在超声兰姆波传播过程中所发生的二次谐波信号,在时域上可与源于斜劈换能器的二次谐波信号相分离。采用仅源自于基频兰姆波的时域二次谐波的积分振幅,定量描述兰姆波二次谐波的发生效率。以铝板中传播的兰姆波为例,给出了时域二次谐波的具体测量过程。本文提出的测量方法放宽了超声兰姆波二次谐波的测量条件,且扣除了换能器对二次谐波信号所带来的影响,所测得的二次谐波信号完全来自于基频兰姆波时域信号的二次谐波发生效应。      

单幅条纹图相位解调的小波分析方法

相位解调是条纹相位分析的关键问题.本文提出一种应用小波频率估计联合频率导数对变形条纹进行瞬时频率分析,从中提取参考基频,从而依靠单一变形条纹实现相位解调的方法.首先,理论上证明了当变形条纹瞬时频率空间导数等于零,该空间点的瞬时频率等于参考基频频率;其次,引入Gabor小波提取变形条纹的瞬时频率空间分布,利用变形条纹瞬时频率的空间导数分布识别提取参考基频,从而实现相位解调.利用该方法进行了三维形貌测量的实验,结果表明该方法在实现相位解调中效果良好.     

单幅条纹图相位解调的小波分析方法

相位解调是条纹相位分析的关键问题.本文提出一种应用小波频率估计联合频率导数对变形条纹进行瞬时频率分析,从中提取参考基频,从而依靠单一变形条纹实现相位解调的方法.首先,理论上证明了当变形条纹瞬时频率空间导数等于零,该空间点的瞬时频率等于参考基频频率;其次,引入Gabor小波提取变形条纹的瞬时频率空间分布,利用变形条纹瞬时频率的空间导数分布识别提取参考基频,从而实现相位解调.利用该方法进行了三维形貌测量的实验,结果表明该方法在实现相位解调中效果良好.     

应用于增量式光电编码器的相关自适应滤波方法

为了改善增量式光电编码器的莫尔条纹光电信号质量,降低主计数信号中高次谐频的影响,提高信噪比达到输出稳定的正弦波形,本文深入地研究了莫尔条纹光电信号中的高频信号和噪音信号产生的原因及其相关自适应滤除方法.从宏观和微观两个方案分析光栅副的屏函数,研究莫尔条纹光电信号输出波形的不确定原因,并且提出采用相关自适应滤波方法将高频信号滤除保留原有基频信号.从相关自适应滤波的数学模型论证和推导该相关自适应滤波过程并讨论其自适应性.指出在设计该自适应滤波电路时需要重视的几个关键指标及其影响效果,完成相关自适应滤波的有效性分析.相关自适应滤波效果等价于一个中心频率为基频的窄带带通滤波器,当基频随机变化时其通带也会随之改变.通过相关自适应滤波技术较好地滤除计数信号中除基频外所有高频分量和放大电路所引入的加性高斯白噪音.实验证明：莫尔条纹光电信号的失真度被降低8倍相关自适应滤波方法能使莫尔条纹光电输出波形趋近于标准正弦波,获得更高的信噪比.     

光束的时空调制对自相关信号影响分析

通过采用分步傅里叶变换方法求解非共轴相关耦合波方程,分析了单发次自相关方法测试脉冲宽度时光束空间和频率调制对自相关信号的影响。分别讨论了两束基频光都存在空间调制和一束基频光在传输光路中强度分布受到调制等情况下的谐波信号变化。模拟结果表明谐波信号的调制随入射基频光调制度增大而增加,随基频光强调制频率增大而减少。相关信号外包络线与光束未调制情况下得到的结果一致,脉冲啁啾只是导致自相关信号效率降低。提出了基于自相关函数外包络线求解被测试信号脉冲宽度的方法,为正确测试脉冲宽度提供了理论依据。     

汉语和外语的基频模式的对比研究

利用声门电阻抗仪（Ｌａｒｙｎｇｏｇｒａｐｈ）精确地提取嗓音基频，在宏观（篇章）和微观（基音周期）两个层次上，对汉语和英语、德语、日语的基频模式进行了对比研究。发音人是１４名中国人，１４名外国人。试验结果表明：１．９０％音域汉语与外语无大差别；２．连续言语的基频正负颤动对于不同的语言和男女发音人来说，是差不多相同的；３、在连续言语中负颤动因数大于正颤动因数；４．以音节每秒计的说话速度，中国人要比外国人低。     

三维测量中一种新的自适应窗口傅里叶相位提取法

针对多尺度窗口傅里叶变换中,窗口尺寸的自适应选取及提取基频时的频谱混叠等问题,提出基于希尔伯特-黄变换(HHT)的自适应窗口傅里叶相位提取法。对变形条纹信号进行HHT后,通过谱分析,自适应确定能够准确描述条纹信号变化情况的瞬时频率及条纹图的背景分量。根据所得的瞬时频率,给出自适应定位条纹信号局部平稳区域的步骤,进而确定窗口尺寸。不需额外计算,可有效去除背景分量以减少基频提取过程中零频频谱的干扰。与现有的用最大脊法确定窗口尺寸的方法相比,本方法不受被测相位必须线性逼近且变化缓慢的前提约束。实验证明本方法有效、可行,且对测量携带陡峭边缘或面形复杂的物体也能进行较为精确有效的测量。     

傅里叶变换轮廓术中二维非对称滤波器的设计

傅里叶变换轮廓术(FTP)复原三维形貌时，用来提取基频成分的带通滤波器对测量精度有很大影响。传统二维滤波器如汉宁窗或高斯窗为对称滤波器，其截止频率的大小受条纹空间频率即基频与零频间的距离所限，经常会导致基频成分提取不完整，有用信息缺失。为解决此问题，在二维汉宁滤波器基础上，提出一种椭圆形底部形状的二维非对称滤波器，在不同频率方向上具有不同的频率响应和截止频率，可提取出更为完整的基频成分。台阶和阵列物体的模拟实验表明，二维非对称滤波器对2个物体的复原精度相比于传统汉宁滤波器分别提高了39.5%和55.6%。     

DSP图像处理技术在空间瞬态光辐射定位探测中的应用

在分析空间瞬态光辐射信号成像特点的基础上,提出了一种在空间瞬态光辐射信号定位系统中,用高速浮点DSP芯片实现图像处理的方案.图像处理过程为：首先通过阈值分割滤除背景和弱噪音;然后根据目标信号的时空连续性进行目标识别以去除强噪音;最后对识别出的目标像点进行重心位置的提取.实验表明,该硬件图像处理方案具有高的实时处理性和定位准确性,可以很好的满足系统要求.     

基于基频混频的相位生成载波解调方法研究与改进

对基频混频相位生成载波解调方法的局限性进行了研究与改进.在该方法的基础上,通过引入直流滤波器,滤除了直流成分的影响,使得改进后的算法克服了基频混频相位生成载波解调方法只适用于小信号的局限性;通过引入抗混叠滤波器,保留了有用频谱成分,进一步降低了采样频率.在采样频率一定时,最大限度地提高了系统可解调的动态范围上限,给出了实现改进后算法的硬件实现方案,并用Matlab及数字信号处理器软件开发代码调试器分别进行了仿真验证,证明了这种改进解调方案的可行性.     

对膜簧片型汽笛频率影响因素的研究

本文对汽笛频率影响因素进行了理论与实验探究,在汽笛薄膜振动动力学方程中引入了附加质量的概念,并建立了薄膜振动模型。根据该模型研究了薄膜面密度,管子的长度与半径,容器的半径和进气质量流速对汽笛发声频率的影响;通过声音在管道内传播的波动方程给出了管内空气柱振动模型。实验研究结果表明,对声音信号基频的主要影响因素包括薄膜参数和管子参数。当薄膜张力增大时,声音信号的基频增大;但是当薄膜半径和薄膜面密度增大时,声音信号的基频却减小。当进气速率增大时,声音信号的基频增大;但是,当管子的长度和半径增大时,声音信号的基频却减小。截止目前,该项研究在国内外鲜见研究报道。     

基于S变换滤波解相法的条纹解相研究

S变换可以看作是介于小波变换与窗口傅里叶变换之间的变换,具有很强的时频分析能力,它将一维信号变换为时间(空间)和频率的函数,称为瞬时S变换谱,在沿窗口移动方向上,S变换谱的叠加可得到全局信号的傅里叶频谱。在S变换用于条纹解调时,局部基频的正确提取是确保获得全局信号基频分量的关键。为此研究了不同的滤波过程对S变换解调条纹相位的影响,利用不同的滤波器,在对局部S频谱进行加权滤波后,叠加局部基频,得到全局基频分布,然后再利用逆傅里叶变换获得条纹的相位分布,从而重建被测物体的面形。讨论了阈值滤波、平顶高斯和平顶汉宁滤波、"脊"线拟合后的平顶高斯和平顶汉宁滤波在S变换轮廓术中的应用,通过计算机模拟和实验,初步对比了滤波效果。