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《麥克風(fēng)陣列論文:基于麥克風(fēng)陣列的語音增強系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、麥克風(fēng)陣列論文:基于麥克風(fēng)陣列的語音增強系統(tǒng)設(shè)計【中文摘要】語音增強的是去除語音信息中的噪聲成分,它是語音信號處理領(lǐng)域中主要的研究內(nèi)容之一。然而,由于聲源環(huán)境往往較為復(fù)雜,一般單一麥克風(fēng)很難清晰的從環(huán)境中獲取期望語音信號并進(jìn)行增強處理。因此,需要進(jìn)行有效的噪聲抑制,以增強語音信號的質(zhì)量。本文對基于麥克風(fēng)陣列的語音增強算法進(jìn)行研究,重點分析了時延估計和波束形成兩種技術(shù)。在時延估計方面,研究了相位變換加權(quán)的廣義互相關(guān)時延估計算法性能,介紹了將廣義互相關(guān)算法由雙麥克風(fēng)擴展應(yīng)用至多麥克風(fēng)的優(yōu)化方法,給出了算法在0dB
2、~10dB的信噪比下的性能分析。在波束形成方面,研究了固定波束形成和自適應(yīng)波束形成的算法性能,給出了不同麥克風(fēng)陣列參數(shù)條件下的波束模式性能分析;并分析了在MVDR自適應(yīng)波束形成算法中進(jìn)行前置卡爾曼濾波的可行性,對卡爾曼濾波進(jìn)行了仿真測試。最后本文給出了完整的麥克風(fēng)陣列系統(tǒng)設(shè)計,并對該系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計進(jìn)行了論述,基于麥克風(fēng)陣列的硬件電路具有功耗低、擴展性強等特點,可以較好的為麥克風(fēng)陣列語音增強算法提供多通道語音信號?!居⑽恼縏hemainaimofspeechenhancementistopickups
3、peechinformationfromthespeechsignalswithnoise,inordertoobtainhighqualityspeech.Butduetotheexistenceofthenoisediversityandenvironmentreverberation,thespeechqualityreceivedbymicrophoneisnotsogood,whichaffectsthespeechintelligibilityandthespeechprocessingperfo
4、rmance.Sotheeffectivenoisesuppressionisnecessarytoimprovethespeechsignialsquality.Theworkinthispaperfocusesontwokeytechniquesbasedonmicrophonearray:timedelayestimationandbeamforming.Intheaspectoftimedelayestimation,theperformanceofphasetransformweightedgene
5、ralizedcrosscorrelationmethodisanalyzed.Generalizedcrosscorrelationalgorithmbydualmicrophonesextendeduptothemultimicrophonesisanalysed.Theperformanceanalysisisgivenunder0dB~10dBSNR.Intheaspectofbeamforming,anoptimizationmethodbasedonKalman-filteringandMVDRa
6、daptivebeamformingisanalysed.Simulationshowsthevalidityofthismethod.Finally,thispaperpresentsaviablemicrophonearrayspeechenhancementsystemdesign.Theimplementationofthesoftwareandhardwareofthesystemisdealtwithindetail.Microphonearrayhardwarecircuithaslowpowe
7、rconsumptionandexpansibility,whichcanprovidemultichannelspeechsignals.【關(guān)鍵詞】麥克風(fēng)陣列語音增強時延估計波束形成數(shù)字信號處理器【英文關(guān)鍵詞】MicrophoneArraySpeechEnhancementTimedelayestimationBeamformingDSP【目錄】基于麥克風(fēng)陣列的語音增強系統(tǒng)設(shè)計摘要4-5ABSTRACT5-6目錄7-10Contents10-13第一章緒論13-171.1課題背景與研究意義13-141.2麥
8、克風(fēng)陣列語音增強算法的發(fā)展和研究現(xiàn)狀14-151.3論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排15-17第二章麥克風(fēng)陣列時延估計技術(shù)研究17-292.1引言172.2麥克風(fēng)陣列拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-182.3近場和遠(yuǎn)場聲源模型18-202.4廣義互相關(guān)時延估計20-232.4.1廣義互相關(guān)算法基本原理20-212.4.2PHAT相位變換加權(quán)21-222.4.3廣義互相關(guān)算法擴展22-232.5時延估計仿真分析23-272.6