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最小方差无失真响应解卷积后处理算法

信号处理 2021年

作者：宋其岩马晓川李璇詹飞中国科学院声学研究所中科院水下航行器信息技术重点实验室中国科学院大学

为提高最小方差无失真响应 (Minimum Variance Distortionless Response， MVDR)算法的方位分辨能力，本文将MVDR算法的输出功率谱重新建模为卷积的形式，并运用两种解卷积技术对MVDR的方位谱进行后处理。该算法将角度空间中心位置的单... 详细信息

为提高最小方差无失真响应 (Minimum Variance Distortionless Response， MVDR)算法的方位分辨能力，本文将MVDR算法的输出功率谱重新建模为卷积的形式，并运用两种解卷积技术对MVDR的方位谱进行后处理。该算法将角度空间中心位置的单个声源的MVDR方位谱当作点扩散函数 (Point Spreading Function， PSF)，并运用Richardson-Lucy算法和快速迭代收缩阈值算法 (Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm， FISTA)分别对MVDR（MVDR-RL， MVDR-FISTA）的方位谱进行解卷积后处理，获得背景级更低的MVDR-RL和MVDR-FISTA方位谱，同时提高了分辨能力和估计精度。仿真实验显示了所提算法的良好性能。

关键词：最小方差无失真响应解卷积 Richardson-Lucy 快速迭代收缩阈值方位估计

最小方差无失真响应感知倒谱系数在说话人识别中的应用

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声学学报 2012年第6期37卷 673-678页

作者：梁春燕张翔杨琳张建平颜永红中国科学院声学研究所中国科学院语言声学与内容理解重点实验室北京100190

研究最小方差无失真响应感知倒谱系数在说话人识别中的应用。提取最小方差无失真响应感知倒谱系数,对其进行高斯混合模型建模并采用联合因子分析的方法来拟合高斯混合模型中的说话人和信道差异,在美国国家标准技术研究院2008年说话人识... 详细信息

研究最小方差无失真响应感知倒谱系数在说话人识别中的应用。提取最小方差无失真响应感知倒谱系数,对其进行高斯混合模型建模并采用联合因子分析的方法来拟合高斯混合模型中的说话人和信道差异,在美国国家标准技术研究院2008年说话人识别评测核心测试集上分别对最小方差无失真响应感知倒谱系数和传统的Mel频率倒谱系数进行测试。结果显示,两种不同特征的系统性能相当,采用线性融合方法后,在不同测试集上的等错误率相对下降了7.6%～30.5%,最小检测错误代价相对下降了3.2%～21.2%。实验表明,最小方差无失真响应感知倒谱系数能有效应用于说话人识别中,且与传统的Mel频率倒谱系数存在一定程度的互补性。

关键词： Mel频率倒谱系数最小方差无失真响应说话人识别感知应用高斯混合模型标准技术研究院测试集

基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法

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应用声学 2024年第1期43卷 110-118页

作者：王天琪杨祥国晏园刘成龙张金磊武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063

针对噪声环境下微小气体泄漏难以准确定位的问题,提出了一种基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法。该算法通过引入信噪比追踪加权的方式,提取受噪声影响较小且单个声源能量占优的时频支撑域,并通过Softplus激活函... 详细信息

针对噪声环境下微小气体泄漏难以准确定位的问题,提出了一种基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法。该算法通过引入信噪比追踪加权的方式,提取受噪声影响较小且单个声源能量占优的时频支撑域,并通过Softplus激活函数自适应地调整不同频率分量对角度谱函数的贡献,增加泄漏声源占优的时频域权重;此外,引入基于时频稀疏性的分频带处理,使各子频带内存在一个主导声源能量占优,抑制低频段噪声能量的积累同时避免高频混叠现象。通过软件仿真计算以及实验验证算法的性能,结果表明改进最小方差无失真响应角度谱算法可以实现气体泄漏源的精准定位,定位结果的最大误差在3.5°以内。相比传统算法,该方法在低信噪比和低采样点数下有更高的稳定性、抗噪能力及准确率,可为气体泄漏定位的实际应用提供一定的参考价值。

关键词：最小方差无失真响应泄漏定位波达方向估计阵列信号处理

非均匀对角减载最小方差无失真响应多目标分辨

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声学学报 2019年第4期44卷 555-565页

作者：蒋光禹孙超刘雄厚谢磊卓颉西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室西安710072

针对最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)方法在起伏非相关噪声环境下多目标分辨性能严重下降的问题,提出一种非均匀对角减载MVDR(Inhomogeneous Diagonal Unloading MVDR,IDU-MVDR)方法。该方法首先对协方差矩阵进行非均匀对角减载,然后实施MVDR方法。各阵元上的对角减载量通过求解半正定优化问题获得,优化问题中最大化减载量之和,但约束减载后协方差矩阵的最小特征值是一个较小的正值。数值仿真表明,IDUMVDR方法可通过非均匀对角减载消除大部分非相关噪声,但保留小部分噪声分量.因此IDU-MVDR方法较MVDR方法分辨力更高,空间谱中背景级更低、弱目标谱峰更加明显,并且具备一定的稳健性.海上实验结果与数值仿真相一致,验证了IDU-MVDR方法的有效性.

关键词：最小方差无失真响应多目标分辨非均匀减载 Response 协方差矩阵 MVDR 优化问题

近似窄带假设下的最小方差无失真响应波束形成

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声学学报 2020年第2期45卷 161-168页

作者：王子腾孙兴伟李军锋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 中国科学院大学北京100190 中国科学院新疆理化技术研究所新疆民族语音语言信息处理实验室乌鲁木齐830001

最小方差无失真响应波束形成算法在应用于语音等宽带信号时,依赖窄带假设可以在频域各个子带分别进行滤波。窄带假设下语音信号协方差矩阵是秩-1矩阵,而实际中窄带信号模型只是实际信号模型的一种近似,同时由于存在统计量估计误差,估计... 详细信息

最小方差无失真响应波束形成算法在应用于语音等宽带信号时,依赖窄带假设可以在频域各个子带分别进行滤波。窄带假设下语音信号协方差矩阵是秩-1矩阵,而实际中窄带信号模型只是实际信号模型的一种近似,同时由于存在统计量估计误差,估计的语音信号协方差矩阵的秩一般大于1。提出利用语音协方差矩阵和噪声协方差矩阵的广义主特征向量来估计相对传递函数,用于重构语音信号协方差矩阵为秩-1矩阵。在REVERB数据集以及CHiME-4数据集上进行实验验证,最小方差无失真响应波束形成算法经过语音协方差矩阵低秩近似后,对估计误差的鲁棒性提高,输出信噪比分别提升平均0.8 dB和1.4 dB,同时提升了语音识别准确率。

关键词：协方差矩阵主特征向量噪声信号主特征值导向矢量低秩近似估计误差数据集波束形成最小方差无失真响应

基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法

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应用声学 2022年

作者：王天琪杨祥国晏园刘成龙张金磊武汉理工大学船海与能源动力工程学院

针对噪声环境下微小气体泄漏难以准确定位的问题，提出了一种基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法。该算法通过引入信噪比追踪加权的方式，提取受噪声影响较小且单个声源能量占优的时频支撑域，并通过Softplus激活... 详细信息

针对噪声环境下微小气体泄漏难以准确定位的问题，提出了一种基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法。该算法通过引入信噪比追踪加权的方式，提取受噪声影响较小且单个声源能量占优的时频支撑域，并通过Softplus激活函数自适应地调整不同频率分量对角度谱函数的贡献，增加泄漏声源占优的时频域权重；此外，引入基于时频稀疏性的分频带处理，使各子频带内存在一个主导声源能量占优，抑制低频段噪声能量的积累同时避免高频混叠现象。通过软件仿真计算以及实验验证算法的性能，结果表明改进最小方差无失真响应角度谱算法可以实现气体泄漏源的精准定位，定位结果的最大误差在3.5°以内。相比传统算法，该方法在低信噪比和低采样点数下有更高的稳定性、抗噪能力及准确率，可为气体泄漏定位的实际应用提供一定的参考价值。

关键词：最小方差无失真响应泄漏定位波达方向估计阵列信号处理

最小方差无失真响应基础上的语音信号处理方法研究

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最小方差无失真响应基础上的语音信号处理方法研究

一种鲁棒性的最小方差无失真响应波束形成算法及其应用

2012'中国西部声学学术交流会

作者：要庆生李钢虎曾渊赵亚楠何会会西北工业大学航海学院

本文讨论了在语音信号处理中广泛使用的线性预测（LP）模型,分析了线性预测模型在语音谱包络方面存在的缺点。在此基础上,提出了最小方差无失真响应（MVDR）谱方法,并将其应用到语音特征提取中,通过Toeplitz矩阵的Cholesky分解确定MVDR... 详细信息

本文讨论了在语音信号处理中广泛使用的线性预测（LP）模型,分析了线性预测模型在语音谱包络方面存在的缺点。在此基础上,提出了最小方差无失真响应（MVDR）谱方法,并将其应用到语音特征提取中,通过Toeplitz矩阵的Cholesky分解确定MVDR滤波器系数,再与线性预测方法进行比较,发现MVDR滤波器能提供一个更好的原始语音包络。

关键词：线性预测最小方差无失真响应语音特征提取

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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声学学报 2011年第6期36卷 605-610页

作者：闫超郭良浩汪福全葛凤翔中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

理论上,自适应波束形成方法要比不依赖于输入数据的常规波束形成方法有更好的目标参数估计能力和干扰抑制能力。但在实际水声环境中,声传播模型、接收阵阵列流形以及信号统计特征等因素往往与实际情况存在一定的差异,导致传统的自适应... 详细信息

理论上,自适应波束形成方法要比不依赖于输入数据的常规波束形成方法有更好的目标参数估计能力和干扰抑制能力。但在实际水声环境中,声传播模型、接收阵阵列流形以及信号统计特征等因素往往与实际情况存在一定的差异,导致传统的自适应波束形成方法性能下降。因此,提高自适应波束形成方法对上述因素的鲁棒性变得越来越重要。本文基于最差条件最优化的思想,改进MVDR(最小方差无失真响应)方法的约束条件提出了一种鲁棒性最小方差无失真响应自适应波束形成算法(R-MVDR),并对输入数据协方差矩阵和方向向量存在不确定性的情况进行了性能分析,推导给出了波束形成的加权向量和空间谱估计表达式,最后通过海上实验数据进行了验证。结果证明本文提出的算法在实际环境中有更好的方位分辨能力和干扰抑制能力。

关键词：自适应波束形成算法最小方差无失真响应鲁棒性形成方法应用抑制能力输入数据水声环境

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最小方差无失真响应浊音谱建模方法研究

应用声学 2008年第4期27卷 326-332页

作者：马震陈延萍滨州学院计算机科学系山东滨州256600 山东移动滨州分公司山东滨州256600

讨论了在语音处理中广泛使用的线性预测模型,分析了线性预测模型在建模语音谱包络方面存在缺点,并分析了线性预测模型过高估计浊音谐波频率处能量以及随着阶数增加线性预测谱逐渐恶化的原因。在此基础上,提出了最小方差无失真响应(MVDR... 详细信息

讨论了在语音处理中广泛使用的线性预测模型,分析了线性预测模型在建模语音谱包络方面存在缺点,并分析了线性预测模型过高估计浊音谐波频率处能量以及随着阶数增加线性预测谱逐渐恶化的原因。在此基础上,提出了最小方差无失真响应(MVDR)建模方法,并讨论了通过Toeplitz矩阵的Cholesky分解确定MVDR滤波器系数的方法,通过与线性预测方法进行比较,发现最小方差无失真响应滤波器能提供一个更好的原始语音包络。

关键词：线性预测最小方差无失真响应语音谱包络建模