1、手机端页面文档仅支持阅读 15 页,超过 15 页的文档需使用电脑才能全文阅读。
2、下载的内容跟在线预览是一致的,下载后除PDF外均可任意编辑、修改。
3、所有文档均不包含其他附件,文中所提的附件、附录,在线看不到的下载也不会有。
基本谱减法的原理图如图所示带噪语音相位增强插入相位噪声方差图基本谱减法的原理示意图改进谱减法消除噪声的原理传统的噪声估计方法是基于最优平滑和最小统计的噪声估计,还有种采用改进的算法基于语音活性检测的噪声估计算法。
语音激活检测指从段包含语音信号中确定出语音的起始点和终点,又称端点检测。
语音端点检测的目的就是从连续记录的带噪语音信号中分离出有用的语音信号。
语音激活检测是各种语音处理中必需的个重要环节,精确地确定输入语音的起点和终点将保证语音处理系统良好的性能。
对于语音激活检测在语音增强中的应用,为了得到更多的关于背景噪声特性,语音端点检测更注重于如何准确的检测出无音段。
般的语音激活检测是根据语音帧来进行的,语音帧的长度在不等。
语音端点检测的方法可以综述为从输入信号中提取个或系列的对比特征参数,然后将其和个或系列的门限阈值进行比较,如图所示。
如果超过门限则表示当前为有音段,否则就表示当前为无音段。
图语音激活因录音时是立体声,故取其中的第通道的音频数据对进行点傅里叶变换原始信号波形原始信号频谱原始信号幅值原始信号相位其仿真图如图所示。
前面读取的语音信号声音比较清晰,信噪比较高,用这样的信号实验对比效果不太明显。
因此在进行消除噪声实验之前我们要人为的给原始信号添加随机白高斯噪声,降低语音信号的信噪比。
下面是加入噪声的源代码因录音时是立体声,故取其中的第通道的音频数据设定噪声的频率为设置噪声的长度跟原语音信样长产生幅度为频率为的正弦波作为噪声将原语音信号跟噪声相加,为带有噪声的语音信号将带有噪声的语音信号转换为声音,中将有噪声下面是加噪后音频的仿真源代码因录音时是立体声,故取其中的第通道的音频数据对进行点傅里叶变换加噪后信号检测框图目前语音端点检测所采取的方法大体可以分为两类加窗分帧特征提取与阀值比较判断有无语音带噪语音第类是噪声环境下基于模型的语音信号端点检测的方法,该方法要求背景噪声保持平稳且信噪比较高。
第二类方法是基于信号的短时能量进行检测的算法,它通过对背景噪声能量的统计,定出能量门限,利用能量门限来确定语音信号起始点。
在这里运用语音端点检测采用了第二类方法,即基于信号的短时能量进行检测的算法。
基于信号的短时能量检测具体算法如下计算每帧的语音能量式中为帧长,为帧的编号,为每帧中的各点,,为帧数然而它有个缺陷,即它对高电平非常敏感信号的二次方计算。
为此,定义短时平均幅度函数来表征帧语音信号的能量大小,定义计算前帧平均噪声能量求能量最大值和能量最小值根据式确定门限,应用谱相减法实现语音增强基本原理是通过对带噪语音谱减去噪声谱得到语音谱,因此,语音激活检测这环节非常重要,准确地确定语音的起始点和终止点对噪声谱估计有着重要的作用。
改进型语音降噪处理运用端点检测技术,用仿真,可明显显示出其优越性。
用仿真的流程如下对输入的语音信号进行预滤波对滤波后的语音信号进行预加重将语音信号按每帧个信号点进行分帧,帧移为对信波形加噪后信号频谱加噪后信号幅值加噪后信号相位其仿真图如图二所示。
下面是噪声的仿真的源代码读取文件并返回和的值。
截取语音信息前点作为噪声信号对噪声信号进行傅里叶变换取噪声功率谱绝对值取噪声相位噪声信号波形噪声信号频谱噪声信号幅值噪声信号相位其仿真的图形如图三所示。
下面是利用基本谱减法降噪处理源代码,下面是利用改进的谱减法降噪处理的源代码相对更容易点,但也有不小的难度。
处理宽带噪声的最通用技术是谱相减法,即从带噪语音估值中减去噪声频谱估值,从而得到纯净语音的频谱。
谱相减方法是基于人的感觉特性,即语音信号的短时幅度比短时相位更容易对人的听觉系统产生影响,从而对语音短时幅度谱进行估计,适用于受加性噪声污染的语音。
在这里我要感谢老师的悉心的指导,同学们的帮助,还有网上技术论坛的朋友们,没有你们我很难完成这次课程设计,我在你们身上也学到了很多东西,让我生受益。
设定和的值增强后语音以为文件名保存其降噪后的仿真图形如图四所示。
设计结果和仿真波形图图二图三图四参考文献程佩青数字信号处理教程清华大学出版社吴镇扬数字信号处理高等教育出版社胡广书数字信号处理导论清华大学出版社易克初田斌付强语音信号处理国防工业出版社刘保柱苏彦华张宏林从入门到精通人民邮电出版社罗军辉罗勇江在数字信号处理中的应用机械工业出版社周辉董正宏数字信号处理基础及实现北京希望电子出版社设计心得体会经过两周的数字信号处理课程设计,让我学到了很多东西。
其实我刚开始看到老师给的任务要求时我很茫然,不知道该干嘛,就连选题都不知道怎么选,虽然我学了数字信号处理这门课,但也只是理论上了解点,在脑海中还是没有个实质的概念。
不会做我就只有上网去找相关的资料,参考别人做的报告,看看别人是如何做的,有点启发,但还是不知道自己改选什么题目。
后来我又到图书馆借阅相关书籍,也进入了图书馆的电子资源各个网站,看到了关于谱减法的相关的资料,关于降噪的相关的技术现在应该普遍在应用。
我看到了,感觉比较感兴趣,于是就选了这个题目。
题目选好了,但真正难的是做。
这个题目是基于软件的,虽然用过,但很不熟悉,对于的编程时基本不懂,只有重新学了,又到图书馆借了本教程,并且到网上找些相关的信息。
还好我有点语言的基础,学起由于基本假定是噪声信号与语音信号是加性的,和独立,所以和也独立。
故。
所以对个分析帧内得短时平稳过程,有因为噪声是局部平稳的,故可以认为没有语音信息是的噪声与有语音信息时的噪声功率谱是相同的,因而可以利用发语音前的寂静帧来估计噪声。
由式可以得到原始语音的估计值式中,下标表示加窗信号,表示估值,则表示无语音信号时的均值。
如果式中结果出现负值,则将其改为或改变符号,因为功率谱不能为负数。
由式可得原始语音估值根据人耳对语音的相位变化不敏感这特点,我们可以用原带噪语音信号的相位来代替估计之后的语音信号的相位,将估计后的频域信号进行逆傅号帧算法今日电子马维祯快速傅里叶变换的发展现状纪念发表周年华南理工大学学报自然科学版刘卫新实现整序方法的研究南京理工大学,于效宇基于的处理器的实现哈尔滨理工大学,何锋语言中信号设置的不同方式及注意事项半导体技术周海斌,刘刚基于的高速实时处理器设计电子工程师易清明,刘伟平,周伟贤基于的基算法的设计与实现电讯技术李素芝,万建伟时域离散信号处理第版长沙国防科技大学出版社,程佩青数字信号处理教程第二版北京清华大学出版社,黄正瑾,徐坚等著系统设计技术入门与应用第版成都电子工业出版社,戴明祯数字信号处理的硬件实现第版北京航空工业出版社,康华光,邹寿彬电子技术基础数字部分第四版北京高等教育出版社曾繁泰,陈美金程序设计第二版北京清华大学出版社潘松,王国栋实用教程第版成都电子科技大学出版社韩雁专用集成电路设计技术基础第版成都电子科技大学出版社奥本海姆,谢弗著离散时间信号处理黄建国,刘树棠译第版北京科学出版社陈品,王宏禹,邱天爽基于分数阶傅立叶变换的模糊函数的研究信号处理廖裕评,陆瑞强数字电路设计使用第版北京清华大学出版社王志华,邓仰东数字集成系统的结构化设计与高层次综合第版北京清华大学出版社赵雅兴原理设计与应用第版天津天津大学出版社吴繁红,井新宇用设计采样控制器电子工程师,潘松,黄继业技术实用教程第版北京科学出版社,,,,,,,,,致谢经过半年的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有导师的督促指导,以及起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。
在这里首先要感谢我的导师于玲老师。
于玲老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从查阅资料,设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计,装配程序等整个过程中都给予了我悉心的指导。
我的设计较为复杂烦琐,但是于老师仍然细心地纠正设计中的。
除了敬佩于老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。
其次要感谢和我组的同学们,他们给了我很大的帮助,如果没有他们的努力,此次设计的完成将变得非常困难。
然后还要感谢大学四年来所有的老师,为我们打下专业知识的基础同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。
此次毕业设计才会顺利完成。
最后感谢电子与信息工程学院和我的母校辽宁工业大学四年来对我的大力栽培。
附录Ⅰ复数乘法器代码实现,脉冲输出电机脉冲控制电机正反转控制电磁铁吸放状态正常指示报警指示分类报警滑块堆积报警传感器感应到滑块到达指示传感器感应到滑块到达指示传感器感应到滑块到达指示传感器感应到滑块到达指示报警铃备用通过对的输入输出口分配进行分析,系统共有开关量输入个高速脉冲输出个其他输出个。
如果选用,则必须扩展输入模块。
考虑到控制系统的程序较复片还是采用器件,都必须考虑有限字长的影响,方面可以选用合适的运算结构,尽量减少有限字长效应,另方面可以采用合适的字长以降低运算误差。
器件的字长可以根据需要任意里叶变换得到降噪后的语音时域信号。
基本谱减法的原理图如图所示带噪语音相位增强插入相位噪声方差图基本谱减法的原理示意图改进谱减法消除噪声的原理传统的噪声估计方法是基于最优平滑和最小统计的噪声估计,还有种采用改进的算法基于语音活性检测的噪声估计算法。
语音激活检测指从段包含语音信号中确定出语音的起始点和终点,又称端点检测。
语音端点检测的目的就是从连续记录的带噪语音信号中分离出有用的语音信号。
语音激活检测是各种语音处理中必需的个重要环节,精确地确定输入语音的起点和终点将保证语音处理系统良好的性能。
对于语音激活检测在语音增强中的应用,为了得到更多的关于背景噪声特性,语音端点检测更注重于如何准确的检测出无音段。
般的语音激活检测是根据语音帧来进行的,语音帧的长度在不等。
语音端点检测的方法可以综述为从输入信号中提取个或系列的对比特征参数,然后将其和个或系列的门限阈值进行比较,如图所示。
如果超过门限则表示当前为有音段,否则就表示当前为无音段。
图语音激活因录音时是立体声,故取其中的第通道的音频数据对进行点傅里叶变换原始信号波形原始信号频谱原始信号幅值原始信号相位其仿真图如图所示。
前面读取的语音信号声音比较清晰,信噪比较高,用这样的信号实验对比效果不太明显。
因此在进行消除噪声实验之前我们要人为的给原始信号添加随机白高斯噪声,降低语音信号的信噪比。
下面是加入噪声的源代码因录音时是立体声,故取其中的第通道的音频数据设定噪声的频率为设置噪声的长度跟原语音信样长产生幅度为频率为的正弦波作为噪声将原语音信号跟噪声相加,为带有噪声的语音信号将带有噪声的语音信号转换为声音,中将有噪声下面是加噪后音频的仿真源代码因录音时是立体声,故取其中的第通道的音频数据对进行点傅里叶变换加噪后信号检测框图目前语音端点检测所采取的方法大体可以分为两类加窗分帧特征提取与阀值比较判断有无语音带噪语音第类是噪声环境下基于模型的语音信号端点检测的方法,该方法要求背景噪声保持平稳且信噪比较高。
第二类方法是基于信号的短时能量进行检测的算法,它通过对背景噪声能量的统计,定出能量门限,利用能量门限来确定语音信号起始点。
在这里运用语音端点检测采用了第二类方法,即基于信号的短时能量进行检测的算法。
基于信号的短时能量检测具体算法如下计算每帧的语音能量式中为帧长,为帧的编号,为每帧中的各点,,为帧数然而它有个缺陷,即它对高电平非常敏感信号的二次方计算。
为此,定义短时平均幅度函数来表征帧语音信号的能量大小,定义计算前帧平均噪声能量求能量最大值和能量最小值根据式确定门限,应用谱相减法实现语音增强基本原理是通过对带噪语音谱减去噪声谱得到语音谱,因此,语音激活检测这环节非常重要,准确地确定语音的起始点和终止点对噪声谱估计有着重要的作用。
改进型语音降噪处理运用端点检测技术,用仿真,可明显显示出其优越性。
用仿真的流程如下对输入的语音信号进行预滤波对滤波后的语音信号进行预加重将语音信号按每帧个信号点进行分帧,帧移为对信
