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稳健的子带子阵级导向最小方差波束形成算法

声学学报 2019年第4期44卷 707-714页

作者：周胜增杜选民上海船舶电子设备研究所

导向最小方差(STMV)波束形成是一种利用导向协方差矩阵获得自适应权值的方法,具有快速收敛特性.常规的稳健导向最小方差(RSTMV)波束形成算法在处理宽频带信号时,性能下降明显.为了改善算法的性能,结合频域子带划分和空域子阵划分技术,... 详细信息

导向最小方差(STMV)波束形成是一种利用导向协方差矩阵获得自适应权值的方法,具有快速收敛特性.常规的稳健导向最小方差(RSTMV)波束形成算法在处理宽频带信号时,性能下降明显.为了改善算法的性能,结合频域子带划分和空域子阵划分技术,提出一种多子带不确定集独立约束的稳健子阵级STMV波束形成算法。通过频域子带划分可对不同子带的导向向量误差范数边界进行约束,计算出各子带对应的对角加载量,得到稳健的子带级最小方差波束形成算法权向量;同时采用子阵技术进行降维处理,可进一步增加划分子带的数目,从而提高算法的性能并有效降低计算复杂度,最终得到一种稳健的子带子阵级STMV波束形成算法。理论分析和仿真结果表明,在阵列导向向量存在误差的情况下,该算法在干扰方向形成的零陷最深,且零陷波束宽度最窄,输出信噪比接近理论值,因此性能最佳.实际海试数据处理表明,在强干扰目标存在时,弱目标输出信干噪比较RSTMV算法可提高4 dB,较常规波束形成可提高10 dB,在角度分辨力和算法复杂度方面得到有效改善,同时可以保证目标功率无失真输出。

关键词：波束形成算法子阵划分最小方差子带稳健常规波束形成干扰目标自适应权值

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基于GSPAP的子带自适应声反馈消除算法

清华大学学报（自然科学版） 2017年第7期57卷 707-712页

作者：梁维谦郑方陈朝阳陈高鋆集美大学信息工程学院海上通信与智能电子系统福建省高等学校重点实验室厦门361021 清华大学信息技术研究院语音和语言技术中心北京100084 厦门莱亚特医疗器械有限公司厦门361009

声反馈抑制需求鲁棒、高效的自适应滤波器。该文提出一种基于Gauss-Seidel伪放射投影(Gauss-Seidel pseudo affine projection,GSPAP)的子带自适应声反馈消除算法。通过加权重叠相加滤波器组进行子带划分,子带上采用参考信号的自相关矩... 详细信息

声反馈抑制需求鲁棒、高效的自适应滤波器。该文提出一种基于Gauss-Seidel伪放射投影(Gauss-Seidel pseudo affine projection,GSPAP)的子带自适应声反馈消除算法。通过加权重叠相加滤波器组进行子带划分,子带上采用参考信号的自相关矩阵取代能量对滤波器的自适应步长进行归一化;在自相关矩阵的迭代公式中引入基于输入信号和参考信号能量最大值的自整定系数,增强算法鲁棒性;选用二阶GSPAP迭代法对自相关矩阵解算求逆,以平衡算法性能与复杂度。实验结果表明:在相同滤波器长度的条件下,该文方法获得11~22dB的稳态增益增量,比时域归一化最小均方误差(normalized least mean square,NLMS)方法提升20%~55%。

关键词：声反馈抑制子带稳态增益高斯-赛德尔伪放射投影(GSPAP)

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一种改善言语清晰度的子带自适应降噪算法

清华大学学报（自然科学版） 2016年第11期56卷 1173-1178页

作者：梁维谦郑方郑佳春朴志刚集美大学信息工程学院海上通信与智能电子系统福建省高等学校重点实验室厦门361021 清华大学信息技术研究院语音和语言技术中心北京100084 厦门莱亚特医疗器械有限公司厦门361009

助听器对声音进行压缩放大,需要高言语清晰度的降噪算法。该文提出了一种子带自适应噪声抑制方法,通过加权重叠相加滤波器组和基于心理声学模型的子带划分、基于先验和后验信噪比的快变的非线性降噪增益、基于噪声声压级估值的慢变的增... 详细信息

助听器对声音进行压缩放大,需要高言语清晰度的降噪算法。该文提出了一种子带自适应噪声抑制方法,通过加权重叠相加滤波器组和基于心理声学模型的子带划分、基于先验和后验信噪比的快变的非线性降噪增益、基于噪声声压级估值的慢变的增益下限阈值、基于峰值跟踪的子带增益平滑及其跟踪和释放时间系数的精细选择等算法,明显提高了言语清晰度。主观测听实验表明：该方法对输入的不同信噪比的带噪语音的言语清晰度提高约12%~45%。在EZAIRO5900数字信号处理器上实现了此方法,通过对增益公式的量化处理使得整个算法的运行效率提高约30%。

关键词：噪声抑制子带非线性增益言语清晰度

基于相空间重构与数据缩减分频段小波的小通道气液两相流动力学特性分析（英文）

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2015年第6期23卷 1017-1026页

作者：李洪伟刘君鹏李涛周云龙孙斌 School of Energy and Power Engineering Northeast Dianli University

A new method of nonlinear analysis is established by combining phase space reconstruction and data reduction sub-frequency band wavelet. This method is applied to two types of chaotic dynamic systems(Lorenz and Rssler) to examine the anti-noise ability for complex systems. Results show that the nonlinear dynamic system analysis method resists noise and reveals the internal dynamics of a weak signal from noise pollution. On this basis, the vertical upward gas–liquid two-phase flow in a 2 mm × 0.81 mm small rectangular channel is investigated. The frequency and energy distributions of the main oscillation mode are revealed by analyzing the time–frequency spectra of the pressure signals of different flow patterns. The positive power spectral density of singular-value frequency entropy and the damping ratio are extracted to characterize the evolution of flow patterns and achieve accurate recognition of different vertical upward gas–liquid flow patterns(bubbly flow:100%, slug flow: 92%, churn flow: 96%, annular flow: 100%). The proposed analysis method will enrich the dynamics theory of multi-phase flow in small channel.

关键词：相空间重构矩形通道小波变换子带降频流动态时间频率谱非线性动力系统

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子带技术在超声弹性成像中的应用研究

四川大学学报（工程科学版） 2012年第3期44卷 127-130页

作者：彭辉刘东权四川大学计算机学院四川成都610065 成都信息工程学院软件工程学院四川成都610025

为了降低超声弹性成像噪声,提出将超声回波射频信号分割成几个子频带信号,然后分别对每个子频带信号进行应变估计得到子应变图像,最后将这些子应变图像叠加平均起来得到一个复合后的应变图像。先在理论上描述了该子带方法,然后在一个商... 详细信息

为了降低超声弹性成像噪声,提出将超声回波射频信号分割成几个子频带信号,然后分别对每个子频带信号进行应变估计得到子应变图像,最后将这些子应变图像叠加平均起来得到一个复合后的应变图像。先在理论上描述了该子带方法,然后在一个商用的超声弹性成像系统上,在一个仿真人体组织的弹性成像模型上测试和验证该方法的有效性,实验结果表明该子带方法可以提高应变图像质量,弹性信噪比提高了18%左右,对比噪声比提高了42%左右。

关键词：子带弹性成像应变图像图像复合

子带MCRASC-MGSC微型麦克风阵语音增强算法

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西安电子科技大学学报 2010年第6期37卷 1011-1016页

作者：曾庆宁欧阳缮西安电子科技大学通信工程学院陕西西安710071 桂林电子科技大学信息与通信工程学院广西桂林541004

微型麦克风阵语音增强在基于微型设备的语音通信及语音识别中具有重要的应用价值.通过引进多路抗串扰自适应信号抵消(MCRASC)技术,对子带修正广义旁瓣抵消(MGSC)方法提供更为有效的信号阻塞方式,为微型阵列语音增强提出了一种更为可行... 详细信息

微型麦克风阵语音增强在基于微型设备的语音通信及语音识别中具有重要的应用价值.通过引进多路抗串扰自适应信号抵消(MCRASC)技术,对子带修正广义旁瓣抵消(MGSC)方法提供更为有效的信号阻塞方式,为微型阵列语音增强提出了一种更为可行的算法.理论分析和真实环境下的实验结果验证了所提算法的有效性和优越性.实验中,所提算法比子带MGSC算法所获增强语音的信噪比提高了12.5 dB.

关键词：麦克风阵语音增强广义旁瓣抵消子带

基于经验模态分解的有限阵元宽带自适应阵列DBF方法

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南京航空航天大学学报 2011年第4期43卷 491-495页

作者：周顺杨明刘云志钱璟总参第六十三研究所南京210007

针对有限阵元条件下宽带自适应阵列自由度不够和抗干扰性能下降的问题,提出一种基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)的宽带自适应阵列数字波束形成(Digital beamforming,DBF)方法。该方法首先对阵元接收的快拍数据进行... 详细信息

针对有限阵元条件下宽带自适应阵列自由度不够和抗干扰性能下降的问题,提出一种基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)的宽带自适应阵列数字波束形成(Digital beamforming,DBF)方法。该方法首先对阵元接收的快拍数据进行EMD处理,然后对各个模态函数矩阵应用线性约束最小方差(Linearlyconstrained minimum variance,LCMV)波束形成算法求解自适应权矢量,最后对信号进行重构。与传统的基于快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)子带自适应阵列方法相比,该方法具有以下优势:适用于阵元数目受限的宽带自适应阵列,无需事先指定模态函数划分的频段,可以提高阵列处理的自由度。仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：经验模态分解宽带自适应阵列经验模态自适应阵列子带

腭裂康复手术客观评价的研究--应用塞音检测的方法

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声学学报 2014年第6期39卷 757-763页

作者：胡琦赵庆卫马莲颜永红中国科学院声学研究所语言声学与内容理解重点实验室北京100190 北京交通大学信息科学研究所北京100044 北京大学口腔医学院北京100081

针对腭裂患者易出现塞音弱化或消失的现象,提出了一种基于塞音段爆破能量检测的腭裂康复手术客观评价方法。该方法采用类听觉的滤波器组作为处理前端,并对处理后得到的信号在其各子带内分别计算塞音除阻过程中的能量变化率。对腭裂组和... 详细信息

针对腭裂患者易出现塞音弱化或消失的现象,提出了一种基于塞音段爆破能量检测的腭裂康复手术客观评价方法。该方法采用类听觉的滤波器组作为处理前端,并对处理后得到的信号在其各子带内分别计算塞音除阻过程中的能量变化率。对腭裂组和术后对照组的平均子带能量变化率进行了比对,结果表明腭裂组在高频段(子带中心频率从209.8 Hz至8000 Hz)具有较小的除阻能量变化率。对不送气清塞音/d/、/b/进行了实验,Logistic回归表明提出的方法与主观判听一致性在音节/di/和/bu/上分别达到88.9%和90.27%。

关键词：子带滤波器组客观评价方法不送气腭裂患者腭裂语音音段清塞腭咽闭合不全共振峰频率

空域滤波器组对雷达阵列合成距离像的影响分析

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航空学报 2012年第8期33卷 1508-1514页

作者：魏麟彭卫彭卫东陈客松中国民航飞行学院航空工程学院四川广汉618307 电子科技大学电子工程学院四川成都610054 四川农业大学商学院四川成都611830

为了简化雷达系统硬件设计和降低成本,可以使用多个窄带成分来合成宽带信号,从而获得满足实际需要的合成距离像。针对合成宽带信号和雷达阵列的特点,详细分析了结合合成宽带信号及传统空域滤波器组情况下所合成距离像的失真原因,指出合... 详细信息

为了简化雷达系统硬件设计和降低成本,可以使用多个窄带成分来合成宽带信号,从而获得满足实际需要的合成距离像。针对合成宽带信号和雷达阵列的特点,详细分析了结合合成宽带信号及传统空域滤波器组情况下所合成距离像的失真原因,指出合成距离像的失真由形状变形和位置平移两部分组成,且这两种失真分别由各个空域滤波器输出幅度和相位的波动所引起。同时,推导出计算对应相位和幅度失真度的理论公式,并由此给出了当合成距离像存在可接受失真时阵列的临界条件。计算机数值仿真结果验证了以上结论。

关键词：雷达成像阵列合成距离像子带空域滤波器组