語(yǔ)音控制中智能濾波器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本文以語(yǔ)音技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用為背景，嘗試將語(yǔ)音降噪、語(yǔ)音分離技術(shù)以一種智能濾波器的思想提出。所謂“智能濾波”并不是傳統(tǒng)概念上時(shí)域、頻域的濾波，而是從語(yǔ)音共振峰特征入手，從能量分離角度去除干擾語(yǔ)音的主要特征信息，盡可能多而且完整的保留有用語(yǔ)音特征。論文主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.對(duì)語(yǔ)音控制系統(tǒng)中前端語(yǔ)音濾波處理的必要性和可能性進(jìn)行分析。 2.收集大量現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音數(shù)據(jù)，包括純凈語(yǔ)音、混疊語(yǔ)音干擾等，為論文的分析研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)；掌

2、握語(yǔ)音信號(hào)基本特性、表示方法、初步處理等相關(guān)理論，是分析處理的理論基礎(chǔ)。 3.嘗試以一種“智能濾波”的思想描述了對(duì)頻譜范圍極其相似的干擾語(yǔ)音的濾波算法，并對(duì)該算法進(jìn)行了MATLAB仿真驗(yàn)證。以語(yǔ)音產(chǎn)生的非線性調(diào)幅-調(diào)頻模型為基礎(chǔ)，從語(yǔ)音的共振峰特征角度考慮，運(yùn)用TEO能量算子，利用Gabor ESA算法依次對(duì)干擾語(yǔ)音的前三個(gè)共振峰進(jìn)行能量分離操作，跟蹤估計(jì)出其對(duì)應(yīng)共振峰的瞬時(shí)幅度和頻率，再?gòu)挠^測(cè)的混疊信號(hào)中減去所估計(jì)干擾信號(hào)主要

3、分量，從而達(dá)到濾除主要干擾分量的目的，有別于傳統(tǒng)的濾波器設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)智能濾波的特色所在。經(jīng)MATLAB仿真驗(yàn)證，整個(gè)算法在時(shí)域平移、Gabor濾波、ESA分離迭代等部分算法相對(duì)簡(jiǎn)單，迭代過(guò)程沒(méi)有增加太多時(shí)間和運(yùn)算量，而且都得到基本符合要求的各仿真結(jié)果。 4.在算法仿真分析的基礎(chǔ)上，嘗試以FPGA結(jié)合Nios Ⅱ軟核處理器以SoPC方案完成硬件實(shí)現(xiàn)。對(duì)所提出的智能濾波算法的SoPC實(shí)現(xiàn)進(jìn)行總體框架設(shè)計(jì)和功能模塊劃分，為后續(xù)繼續(xù)研