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基于局部余弦变换的2.4kb/s低比特率语音编码

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西安交通大学学报 2003年第4期37卷 388-391页

作者：董恩清汪一鸣李宏亮侯兴松刘贵忠苏州大学电子信息学院苏州215021 西安交通大学电子与信息工程学院

系统地设计了一个基于局部余弦变换的 2 4kb/s低比特率的语音编码器 .对局部余弦变换系数采用分维矢量量化方法进行量化 ,码书设计采用LGB算法 .编码中的码书搜索采用树形快速搜索算法 .通过主观非正式听力测试和客观参数评价 ,从理解... 详细信息

系统地设计了一个基于局部余弦变换的 2 4kb/s低比特率的语音编码器 .对局部余弦变换系数采用分维矢量量化方法进行量化 ,码书设计采用LGB算法 .编码中的码书搜索采用树形快速搜索算法 .通过主观非正式听力测试和客观参数评价 ,从理解性和自然度两方面来看 ,用设计的 2 4kb/s低比特率的编码方法编码的语音质量比FS10 15 (LPC 10e)编码标准编码的语音质量要好 ,而且具有较强的鲁棒性。

关键词：局部余弦变换语音编码低比特率变换编码矢量量化

基于局部余弦变换和小波变换的短时电能质量扰动检测

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基于局部余弦变换和小波变换的短时电能质量扰动检测

作者：刘安定四川大学

学位级别：硕士

随着国民经济的迅速发展和电力市场的逐步形成,电能质量问题已经成为众多领域关注的热点。必须建立电能质量检测和分析系统,实现对各种电能质量问题的故障定位和特征提取。这是治理和改善电能质量的必要前提和依据。本文首先阐述了电... 详细信息

随着国民经济的迅速发展和电力市场的逐步形成,电能质量问题已经成为众多领域关注的热点。必须建立电能质量检测和分析系统,实现对各种电能质量问题的故障定位和特征提取。这是治理和改善电能质量的必要前提和依据。本文首先阐述了电能质量的相关概念,介绍了各种电能质量现象及相关标准。其中,对几种有代表性的短时电能质量扰动作了详尽而细致的描述,分析了它们的扰动特征,分别是:电压凹陷、电压凸起和电压中断;短时间谐波和时变谐波;高频暂态扰动,包括暂态振荡和暂态脉冲等。目前的电能质量检测和分析方法大致可分为时域仿真法、频域模拟法和基于变换的方法。小波变换作为第三类方法中的典型,近年来已成为各专家和学者的研究热点。但电能质量问题种类众多,且扰动特性各有不同,现有方法虽然各有其特点,但还不足以很好解决对各种电能质量扰动特别是短时电能质量扰动的检测,尚需进一步研究和完善现有的检测与分析方法。本文提出了将局部余弦变换引进到电能质量检测领域,结合现有检测和分析方法,重点研究和探讨了局部余弦变换和小波变换的分析方法。结合小波检测中的两个难点一时变谐波检测和信号噪声问题,具体研究了如何将局部余弦变换应用到电能质量扰动信号的检测和分析。首先探讨了如何利用局部余弦变换和差变算法实现噪声环境下的短时电压变化的检测。然后研究了如何利用局部余弦变换对信号时频的划分实现对短时谐波的检测分析以及如何通过局部最佳余弦基的搜索分析时变谐波。

关键词：电能质量小波变换局部余弦变换噪声鲁棒性时频分析最佳局部余弦树模极大值原理

基于局部余弦变换的一种改进的新灵活分割算法

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西安交通大学学报 2001年第4期34卷 398-402页

作者：董恩清刘贵忠周亚同胡波西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

针对王永忠等提出的分割算法存在的单向合并非全局最优合并的问题 ,提出了全局最优搜索合并算法 .同时 ,针对王永忠分割算法中 ,将有非零值分割段与无非零值分割段合并为一个大的分割段的不合理问题 ,提出了相应的解决方法 .解决的途径... 详细信息

针对王永忠等提出的分割算法存在的单向合并非全局最优合并的问题 ,提出了全局最优搜索合并算法 .同时 ,针对王永忠分割算法中 ,将有非零值分割段与无非零值分割段合并为一个大的分割段的不合理问题 ,提出了相应的解决方法 .解决的途径主要体现在对每一个小分割段做自适应余弦变换时 ,不是采用相邻数据进行折叠处理 ,而是把每一个小分割段首先做零延拓后 ,再进行折叠处理 .经过用理论模型来验证改进后的算法 ,解决了二进分割算法及王永忠分割算法中存在的问题 ,实现了对信号进行自适应的有效分割。

关键词：二叉树最佳基局部余弦变换最优搜索正交基二进分割算法语音信号

基于局部余弦变换的电力系统时变谐波分析新方法

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中国电机工程学报 2001年第12期21卷 12-15页

作者：徐淑珍刘晓冬陈陈朱子述上海交通大学电力学院上海200030

对电力系统的时变谐波分析 ,提出了用局部余弦变换进行滤波处理的方法。该方法的本质是利用了局部余弦变换时频窗良好的局部性和可调性 ,来分离各次谐波 ,同时跟踪它们随时间的变化。通过采用局部余弦最佳基搜索方法 ,对信息实现不同的... 详细信息

对电力系统的时变谐波分析 ,提出了用局部余弦变换进行滤波处理的方法。该方法的本质是利用了局部余弦变换时频窗良好的局部性和可调性 ,来分离各次谐波 ,同时跟踪它们随时间的变化。通过采用局部余弦最佳基搜索方法 ,对信息实现不同的时间分割 ,可非常容易地调整时频窗。不需要在分析窗内对信号作平稳假定 ,所得结果与原信号完全同步。理论分析和实际应用结果表明 ,该方法可有效地检测出时变谐波 ,同DFT和STFT相比 ,提取精度更高。

关键词：电力系统时变谐波分析局部余弦变换时频特性

基于地震信号波形形态差异的面波噪声稀疏优化分离方法

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地球物理学报 2013年第8期56卷 2771-2782页

作者：陈文超王伟高静怀姜呈馥雷江莉西安交通大学电子与信息工程学院波动与信息研究所西安710049 陕西延长石油集团有限责任公司研究院西安710075

实际地震信号通常可表示为具有波形特征差异的多种基本波形信号的线性组合,如叠前道集中的工频干扰噪声与有效波信号、面波噪声与体波信号等.选择单一数学变换方法,往往不易实现地震信号的稀疏表示.近年来发展的形态成分分析理论,通过... 详细信息

实际地震信号通常可表示为具有波形特征差异的多种基本波形信号的线性组合,如叠前道集中的工频干扰噪声与有效波信号、面波噪声与体波信号等.选择单一数学变换方法,往往不易实现地震信号的稀疏表示.近年来发展的形态成分分析理论,通过联合多种数学变换,可实现对复杂信号的稀疏表示.本文根据单道地震记录中面波与体波信号波形结构特征的差异性,提出一种基于形态成分分析的面波噪声衰减方法.针对面波的低频、窄带以及频散特性选择一维平稳小波变换作为其稀疏表示字典,而针对体波波形的局部相关特性选择局部离散余弦变换作为其稀疏表示字典,建立基于双波形字典的形态成分分析模型,通过求解该稀疏优化问题获得最终的信噪分离结果.理论模型和实际地震资料处理证实该方法不仅能够衰减单炮地震记录中的强面波干扰噪声,同时能够更好地保护有效信号的波形特征与频谱带宽,为地震资料的后续处理和分析提供良好的数据基础.

关键词：形态成分分析稀疏表示平稳小波变换局部余弦变换面波噪声

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局部余弦基的选取与设计方法研究

局部余弦基的选取与设计方法研究

作者：姜雪苏州大学

学位级别：硕士

JEPG标准中采用的变换方法主要是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)。DCT存在快速算法,并且变换后的系数集中在低频部分,因此被广泛应用于图像和声音信号的处理当中。但是由于DCT它通过采取分块对数据进行处理,由于不连续... 详细信息

JEPG标准中采用的变换方法主要是离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)。DCT存在快速算法,并且变换后的系数集中在低频部分,因此被广泛应用于图像和声音信号的处理当中。但是由于DCT它通过采取分块对数据进行处理,由于不连续性会产生“马赛克效应(块效应)”。为了部分消除“块效应”,通常采用半长滑动的方法,但是却增大了近一倍的计算量。为了克服这些缺点,Coifman和Meyer在90年代初提出了局部余弦变换(Local Cosine Transform, LCT)这一概念。由于国内关于LCT这方面理论的阐述很少,为了给LCT的研究者带来便利,文中详细介绍了局部余弦基的构造理论,推导了正交钟函数应该满足的条件,并给出了两种常用的正交钟函数的类型。在此基础上,利用Coifman和Meyer的钟函数构造理论,提出了一种改进的正交钟函数,并与Donoho正交钟函数的压缩性能进行比较。实验结果表明,采用改进正交钟函数变换后的系数更加集中在低频部分,能够进一步提高编码增益。对于要求压缩前后失真微小的应用场合,利用改进的正交钟函数比Donoho正交钟函数更具有优势。在局部余弦基的基础上给出了双正交局部余弦基的构造方法,它改善了普通局部正交余弦基的缺点,在设计钟函数上有了更大的自由度,并不需要严格满足正交条件。我们可以设计满足条件的双正交基,保证对信号进行LCT后第一个变换系数就是该信号段的直流能量,从而直流分量可以用一个变换系数来进行编码。文中给出了几个双正交局部余弦基的例子,对它们的频率衰减率进行比较,并利用其中的Bittner钟函数和Donoho钟函数分别对一任意随机信号做LCT,比较它们的能量集中程度。实验结果表明,对于直流信号,双正交局部余弦基比正交基的压缩性能更好;而对于正弦或余弦信号,双正交局部余弦基和正交基两者各具优势。

关键词：钟函数局部余弦变换双正交局部余弦变换变换编码数据压缩

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局部余弦基函数的设计及其应用

通信技术 2008年第9期41卷 193-195页

作者：姜雪董恩清山东大学威海分校信息工程学院山东威海264209

文中利用Coifman和Meyer的钟函数构造理论,提出了一种改进的正交钟函数,并与Donoho正交钟函数的压缩性能进行比较。实验结果表明,采用改进正交钟函数变换后的系数更加集中在低频部分,能够提高编码增益。对于在要求压缩前后失真微小的应... 详细信息

文中利用Coifman和Meyer的钟函数构造理论,提出了一种改进的正交钟函数,并与Donoho正交钟函数的压缩性能进行比较。实验结果表明,采用改进正交钟函数变换后的系数更加集中在低频部分,能够提高编码增益。对于在要求压缩前后失真微小的应用场合中,利用改进的正交钟函数比Donoho正交钟函数更具有优势。

关键词：局部余弦变换变换域编码数据压缩

一种改进的信号灵活分割算法及语音信号清浊音的自动分割

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电子学报 2001年第10期29卷 1364-1367页

作者：董恩清刘贵忠周亚同顿玉洁西安交通大学电信学院信息与通信工程系陕西西安710049

文中主要对王永忠等提出的灵活分割算法存在的问题做了相应的改进 ,并做了比较分析 ,然后将改进后的分割算法应用于语音信号的清 -浊音自动分割中 .经过大量的理论模型与实际语音信号验证该改进后的算法确实解决了二进分割算法及王永忠... 详细信息

文中主要对王永忠等提出的灵活分割算法存在的问题做了相应的改进 ,并做了比较分析 ,然后将改进后的分割算法应用于语音信号的清 -浊音自动分割中 .经过大量的理论模型与实际语音信号验证该改进后的算法确实解决了二进分割算法及王永忠方法存在的问题 ,达到了对信号自适应有效分割 .仍然采用Wesfreid等提出的清 -浊音识别准则 ,将新的分割方法应用到实际语音信号的清 -浊音自动分割中 ,不仅同样产生较好划分结果。

关键词：信号分割算法二叉树局部余弦变换语音信号语音分割

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动态电能质量扰动信号的数据压缩和消噪

动态电能质量扰动信号的数据压缩和消噪

作者：李鹏四川大学

学位级别：硕士

目前对电能质量的监测已经从传统的按照国家标准考核电能质量统计指标发展到一个新的阶段，电力部门和电力用户逐步要求对动态电能质量信号进行记录和分析。传统电能质量监测仪不能记录电能质量暂态波形，国外高精度的监测装置又无法进... 详细信息

目前对电能质量的监测已经从传统的按照国家标准考核电能质量统计指标发展到一个新的阶段，电力部门和电力用户逐步要求对动态电能质量信号进行记录和分析。传统电能质量监测仪不能记录电能质量暂态波形，国外高精度的监测装置又无法进行长期的电能质量监测，因此本文提出了一种采用数据压缩和消噪技术的解决方案，采用该算法不但可以在不增加硬件投入的基础上满足对动态电能质量事件的长期监测，同时可以显著降低通讯成本，达到对整个电能质量监测网的实时监测。该算法不但能够向电能质量管理中心提供直观的电压、电流波形，而且使管理者能够使用重构信号进行识别、定位、量化分析、分类以及查找事件原因。动态电能质量扰动信号通常包含较宽的频谱，因此电能质量监测仪需要采用较高的采样频率，这造成数据存储和传输成本增加，必须进行数据压缩;同时由于采样数据常叠加了系统白噪声以及测量白噪声，因此也必须对信号进行噪声抑制。电能质量扰动信号类型繁多，并且信号噪声水平不同，所以本文提出了具有数据自适应性的信号压缩和消噪算法。由于对某一个信号最好地变换对另外一个信号来说不一定是最佳的，因此本文采用小波基和局部余弦基构造了一个完备的变换模型库，从而可以从模型库中选择针对特定信号的最佳变换，实验证明各类以及各种噪声水平的信号都能在模型库找到稳定的信号描述。本文通过引入Beylkin算法和divide一conquer算法等技术很好的解决了离散小波变换和局部余弦变换的时间平移不变性问题。算法对信号进行局部余弦变换时采用动态规划算法计算最佳局部余弦树，通过获得信号在时间轴上的最佳划分来获得信号的最优嫡编码。本文采用信息论的MDL判据进行信号模型的估计。针对不同噪声水平和不同信号类型，这种算法具有数据自适应能力，不需要进行任何先验的参数设置 (例如阀值设置)和主观判断就能确定保留分解系数的最佳个数，并能根据信号动态选择模型，计算实例表明该算法能够满足电力部门的要求，同时图表证明了MDL能够在信号保真度与信号压缩效率之间找到最佳的契合点。本文设计了一种信号模型选择的辅助判据“压缩比和保真度平衡策略”，该判据结合MDL，通过平衡“压缩比”和“均方误差”两个矛盾目标函数，能够选择最优的变换模型以及针对重构信号的最佳分解系数的个数。通过和目前常用的4种小波数据压缩和消噪算法的对比分析可以看出本文算法综合性能指标优异，其很好地保留了电能质量扰动信号的时频特征，取得了令人满意的效果。关键词:动态电能质量扰动离散小波变换局部余弦变换数据压缩消噪时间平移不变性动态规划MDL

关键词：动态电能质量扰动离散小波变换局部余弦变换数据压缩消噪时间平移不变性动态规划 MDL