学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

含噪语音信号的基音提取算法研究

作　者: 俞翠华
导　师: 行鸿彦；李鹏
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 基音周期 降噪 时域波形 Hilbert-Huang变换
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 146次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


语音信号的基音周期是其非常重要的特征参数之一,它是语音信号中浊音信号的周期,携带着信号中大部分有用信息,利用它可以有效实现语音合成、语音识别、语音编码、说话者身份识别等技术,为此,分析和应用语音信号的前提是特征参数的准确提取。为了提取和检测淹没在噪声中的语音信号,本文在对含噪语音信号的特征和现有的基音周期方法进行深入研究的基础之上,提出了针对含噪语音信号进行基音周期提取的新方法,大大提高了基音检测准确度,降低了运算的复杂度。本文对原有的基音周期检测方法进行了研究和分析,通过实验仿真指出了各自的适用条件和优缺点。根据空域相关滤波法能够在低信噪比下取得很好的降噪效果,提出了将空域相关滤波法和时域波形相结合的基音检测算法。该算法采用空域相关滤波法和中心削波相结合对含噪语音信号进行预处理,然后提取所需语音信号的波形信息,根据“使得所有匹配项具有最小误差”的原则进行信号匹配,进而求出初始的信号基音周期,最后结合中值滤波法对所得基音周期进行平滑得到最终的基音周期,并通过实验仿真与实际数据相对比,验证算法的可行性和准确性。根据经验模态分解法的多分辨率特性,提出了将EMD软阈值降噪法与Hilbert-Huang变换相结合的基音检测算法。该算法首先对原始语音信号进行EMD分解,然后在各层IMF分量上设置阈值,进行降噪处理,再对降噪后的各支IMF分量计算瞬时频率和瞬时幅值,得出Hilbert谱,利用浊音信号的周期性较强、信号频率处于一个相对较低的区间且信号幅值较大的原则,对Hilbert谱进行处理,得出最后的基音周期轨迹图,并通过实验仿真来验证算法的正确性和优越性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
    1.1.1 语音信号的分析与处理  7-8
    1.1.2 语音信号的基音周期  8
  1.2 语音的基音检测意义及影响基音检测的因素  8-9
    1.2.1 基音检测的意义  8-9
    1.2.2 影响基音周期检测的因素  9
  1.3 基音检测的国内外研究现状  9-10
  1.4 本论文的主要内容和组织结构  10-12
    1.4.1 论文的主要内容  10-11
    1.4.2 论文的组织结构  11-12
第二章 语音信号及其特征  12-21
  2.1 语音信号的产生原理  12-13
  2.2 语音产生的过程  13-14
  2.3 语音信号的数字模型  14-15
  2.4 语音信号的特性  15-20
    2.4.1 语音信号的时域特性  15-19
    2.4.2 语音信号的频域特性  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章 常用的基音检测方法原理及实现  21-28
  3.1 时域分析法  21-24
    3.1.1 短时自相关基音检测算法  21-23
    3.1.2 短时平均幅度差函数法  23-24
  3.2 频域分析法  24-25
  3.3 时频域检测法  25-27
    3.3.1 小波变换检测信号突变的原理  25-26
    3.3.2 小波变换法检测基音周期的原理  26-27
  3.4 本章小结  27-28
第四章 基于空域相关滤波和时域波形相结合的含噪语音基音周期提取  28-38
  4.1 语音信号的预处理  28-29
  4.2 空域相关滤波法去噪原理  29-31
  4.3 时域波形匹配法提取基音周期的原理  31
  4.4 语音基音周期的后处理  31-32
    4.4.1 中值滤波平滑处理  31-32
    4.4.2 线性平滑处理  32
    4.4.3 动态规划平滑处理  32
  4.5 含噪语音基音提取算法的实现  32-33
  4.6 实验结果及分析  33-37
  4.7 本章小结  37-38
第五章 EMD软阈值与Hilbert-Huang变换结合的基音周期检测法  38-50
  5.1 瞬时频率  38-39
  5.2 固有模态分解  39-43
    5.2.1 本征模态函数  39-40
    5.2.2 EMD方法筛选过程  40-43
    5.2.3 EMD方法的特点  43
  5.3 Hilbert谱及Hilbert边际谱  43-44
  5.4 EMD软阈值降噪与Hilbert-Huang变换相结合  44-45
    5.4.1 EMD软阈值降噪  44-45
    5.4.2 HHT法实现基音周期提取  45
  5.5 EMD软阈值法与HHT相结合  45-46
  5.6 实验及结果分析  46-49
  5.7 本章小结  49-50
第六章 总结与展望  50-51
参考文献  51-54
致谢  54-55
作者简介  55
攻读硕士学位期间发表论文情况  55
攻读硕士学位期间参与项目情况  55

相似论文

  1. 桡动脉超声多普勒血流信号的特征提取及分类研究,TP391.41
  2. 声道频响合成方法在军队姓名语音库的应用,TN912.3
  3. 数码相机中Bayer格式数字图像的降噪与颜色插值算法的研究,TP391.41
  4. 基于KBC特性及降噪的错误定位技术及其实践,TP311.52
  5. 罐底腐蚀声发射信号降噪研究,TH878
  6. 轴向柱塞泵结构辐射噪声的分析与研究,TH137.51
  7. 降噪环保型隧道铺装层TSEM沥青混合料设计研究,U414
  8. OGFC设计参数及降噪机理分析研究,U414
  9. 降噪排水多孔水泥混凝土材料性能及路面结构设计研究,U416.2
  10. 基于小波变换的雷达信号降噪及其FPGA实现,TN957.51
  11. 设备振动信号的HHT分析与应用研究,TH165.3
  12. 干涉型光纤传感器低频信号检测技术研究,TP212
  13. 配电网高压测量中故障定位技术研究,TM862
  14. 基于HHT的直扩信号检测与参数估计,TN914.42
  15. 基于MELP的低速率语音编码算法研究,TN912.3
  16. 基于GPS的桥梁变形监测数据处理与分析,U446
  17. 基于铝合金型材的高速列车声学特性理论分析与研究,TB533.2
  18. 某欧式抽油烟机风道内流场优化及降噪研究,TU834.42
  19. 基于Gabor变换和盲信号分离的信号降噪技术及应用,TH165.3
  20. 基于小波变换的图像增强研究,TP391.41
  21. 医用X线图像处理技术研究与实现,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 电声技术和语音信号处理 > 语音信号处理
© 2012 www.xueweilunwen.com