隨機(jī)麥克風(fēng)陣列校正及語音增強(qiáng)研究.pdf

1、麥克風(fēng)陣列因其能夠獲取聲源的空間信息，實(shí)現(xiàn)空域?yàn)V波，被廣泛應(yīng)用于各種語音處理系統(tǒng)。實(shí)際環(huán)境中，噪聲和干擾的存在降低了麥克風(fēng)陣列獲取語音信號的質(zhì)量，嚴(yán)重影響了其清晰度和可懂度。因此，研究語音信號增強(qiáng)方法具有十分重要的意義。現(xiàn)有的大多數(shù)語音增強(qiáng)算法的仿真結(jié)果證明了算法的有效性，但是它們在實(shí)際應(yīng)用中的效果并不理想，原因在于這些算法大多對陣列有依賴性，尤其是子空間和波束形成類算法，實(shí)際陣列存在的誤差會(huì)直接影響語音增強(qiáng)效果。因此為了確保增強(qiáng)算法在

2、實(shí)際應(yīng)用中的有效性，還要研究陣列誤差校正方法。
　　本文針對上述問題，根據(jù)項(xiàng)目需求，以基于麥克風(fēng)陣列的語音信號為主要研究對象，對陣列中陣元位置的校正方法以及增強(qiáng)算法中的自適應(yīng)波束形成算法進(jìn)行了詳盡的討論和研究。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)為：
　　首先，論文詳細(xì)介紹了麥克風(fēng)陣列校正及語音增強(qiáng)方法的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，介紹了語音信號的產(chǎn)生過程及特性，噪聲的分類方法，討論了語音質(zhì)量評價(jià)準(zhǔn)則。
　　其次，研究了麥克風(fēng)陣列信號處理理

3、論，討論了傳統(tǒng)陣列模型，并在此基礎(chǔ)上建立了麥克風(fēng)陣列任意結(jié)構(gòu)模型。分析了麥克風(fēng)陣列常見的陣列誤差形式，提出了一種新的近場、寬帶陣列誤差模型，通過仿真分析了陣列誤差對波束形成算法的影響。分析研究了幾種經(jīng)典的陣列校正方法，重點(diǎn)研究了陣列校正中的有源校正方法，研究了一種新的麥克風(fēng)陣列陣元位置校正方法，該方法將MUSIC算法與有源校正相結(jié)合，改善了校正源方位不精確對算法的影響，通過仿真證明了算法對陣元位置誤差的校正性能。
　　最后，論文重

4、點(diǎn)分析研究了麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)基本算法，分析了不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)，主要研究了增強(qiáng)方法中的自適應(yīng)波束形成算法，研究了延時(shí)估計(jì)方法，分析了不同延時(shí)估計(jì)的性能。重點(diǎn)研究了廣義旁瓣波束形成算法，并分析了該算法對噪聲的消除效果，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的基于子帶分解和后置濾波的GSC算法，該算法能同時(shí)消除相干和非相干噪聲，擴(kuò)展了算法的適用范圍，提高了信噪比，減小了計(jì)算量。此外，還分析研究了一種基于高階累計(jì)量的盲波束形成算法。該算法在陣列存在誤差的情