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融合相位信息的直接判决先验信噪比估计算法研究

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融合相位信息的直接判决先验信噪比估计算法研究

作者：刘伟烟台大学

学位级别：硕士

当今社会,语音交流不仅仅局限在人与人之间,人与机器之间的沟通交流也越来越普遍,特别是现在社会关注度极高的人工智能和数字通信领域,都需要机器对语音信号进行分析、识别或辨识等相应处理。然而在语音信号处理的过程中常常伴随着周围... 详细信息

当今社会,语音交流不仅仅局限在人与人之间,人与机器之间的沟通交流也越来越普遍,特别是现在社会关注度极高的人工智能和数字通信领域,都需要机器对语音信号进行分析、识别或辨识等相应处理。然而在语音信号处理的过程中常常伴随着周围环境噪声的干扰,这些干扰使得语音的质量和可懂度变差,严重影响了语音信号的处理质量。为了提高受污染语音信号的质量和可懂度,需在对其进行分析、识别或辨识等处理之前增加一个语音增强环节,以尽可能地消除背景噪声,最大程度地恢复原始的纯净语音信号。近年来,随着人机交互技术的不断发展,语音增强问题一直都得到了国内外学者的重点关注。围绕语音增强领域中核心参数的估计问题,本文的研究工作主要包括:首先,本文引出并阐述了几种常见语音增强算法的基本原理及其性能评估测度,重点说明了先验信噪比参数在语音增强算法体系的重要地位,同时给出了几种常用的先验信噪比估计算法,对其设计原理及优缺点进行了分析。其次,分析了两步噪声消除先验信噪比估计算法过分依赖增益因子选取的问题,利用语音及噪声信号的高斯分布模型,提出了一种基于幅度平方谱估计的两步噪声消除算法。该算法采用直接判决方法的估计结果来直接获取当前帧的先验信噪比估计,从而有效避免了算法对于增益因子的依赖性。多种噪声环境下的仿真实验表明,论文提出的基于幅度平方谱的先验信噪比估计算法具有更为出色的估计效果。然后,详尽分析了直接判决算法对于当前帧先验信噪比的估计过程,揭示了其暗含的对于语音及噪声相位信息的不合理假设,并分析了该假设条件对于算法估计效果的影响;通过分析噪声、纯净语音和带噪语音信号之间幅度谱与相位的几何关系,将相位信息融合至当前帧先验信噪比的估计过程中,提出了一种新型的直接判决先验信噪比估计算法;文中给出了提出算法的估计步骤及运算流图,并在多种噪声背景及输入信噪比条件下验证了提出算法的优良性能。最后,对全文进行了总结,并对先验信噪比估计问题的未来发展方向进行了展望。

关键词：语音增强先验信噪比直接判决幅度平方谱相位信息

一种基于直接判决的OFDM快衰落信道估计新方法

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信息与电子工程 2006年第1期4卷 30-34页

作者：陈晖陈晓光汤晓黎复旦大学通信科学与工程系上海200433

为了解决正交频分复用(ORTHOGONALFREQUENCY-DIVISIONMULTIPLEXING,OFDM)无线局域网信道估计和跟踪问题,采用直接判决算法进行信道估计,并从中选择可靠的估计结果,结合导频信号进行信道跟踪。将基于训练序列的信道估计结果作为直接判决... 详细信息

为了解决正交频分复用(ORTHOGONALFREQUENCY-DIVISIONMULTIPLEXING,OFDM)无线局域网信道估计和跟踪问题,采用直接判决算法进行信道估计,并从中选择可靠的估计结果,结合导频信号进行信道跟踪。将基于训练序列的信道估计结果作为直接判决算法的初始值,利用传输信号直接判决的统计特性进行信道估计,并利用改进的导频算法进一步跟踪信道在时间上的变化。SIMULINK仿真结果表明,该算法优于基于导频的信道估计方法和基于训练序列的信道估计方法。

关键词：通信技术信道估计和跟踪直接判决 OFDM

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一种改进的维纳滤波语音增强算法

计算机工程与应用 2010年第26期46卷 129-131页

作者：张亮龚卫国重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030

提出了一种改进的语音增强算法,该算法以基于先验信噪比估计的维纳滤波法为基础。首先通过计算无声段的统计平均得到初始噪声功率谱;其次,计算语音段间带噪语音功率谱,并平滑处理初始噪声功率谱和带噪语音功率谱,更新了噪声功率谱;最后... 详细信息

提出了一种改进的语音增强算法,该算法以基于先验信噪比估计的维纳滤波法为基础。首先通过计算无声段的统计平均得到初始噪声功率谱;其次,计算语音段间带噪语音功率谱,并平滑处理初始噪声功率谱和带噪语音功率谱,更新了噪声功率谱;最后,考虑了某频率点处噪声急剧增大的情况,通过计算带噪语音功率谱与噪声功率谱的比值,自适应地调整噪声功率谱。将该算法与其他基于短时谱估计的语音增强算法进行了对比实验,实验结果表明:该算法能有效地减少残留噪声和语音畸变,提高语音可懂度。

关键词：语音增强维纳滤波先验信噪比直接判决

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一种适合突发通信的CPM定时恢复算法

计算机工程 2014年第3期40卷 123-126,131页

作者：王勇军彭华信息工程大学信息系统工程学院郑州450002

针对连续相位调制(CPM)信号定时同步问题,提出一种数据辅助联合直接判决的定时恢复算法。基于CPM信号的PAM分解,由最大似然方法得到序列检测器和定时误差检测器,并构造一阶锁相环用于估计定时误差。采用数据辅助和数据重用的方法实现定... 详细信息

针对连续相位调制(CPM)信号定时同步问题,提出一种数据辅助联合直接判决的定时恢复算法。基于CPM信号的PAM分解,由最大似然方法得到序列检测器和定时误差检测器,并构造一阶锁相环用于估计定时误差。采用数据辅助和数据重用的方法实现定时误差的捕获,运用直接判决方法进行定时误差的跟踪。仿真实验结果表明,当定时误差较大时,该算法可克服直接判决方法存在的失锁问题,实现大定时误差范围的定时估计,且降低定时估计和检测时的匹配滤波器的个数,对DVB-RCS2标准中的CPM突发信号仅用3个匹配滤波器就可以实现定时估计,具有良好的定时估计性能及较好的鲁棒性。

关键词：连续相位调制定时恢复数据辅助直接判决定时误差检测器锁相环

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基于联合平滑信噪比估计的几何谱减算法研究

基于联合平滑信噪比估计的几何谱减算法研究

作者：陈晨烟台大学

学位级别：硕士

语音交流是在传输媒介的作用下最具价值性的沟通方式。然而由于周围所处环境的复杂性,语音信号的传输难免会受到来自周围不同背景噪声的污染,正是由于这些非平稳噪声源的存在,使得接收端对传递的受污染语音信号难以感知分辨,通信处理系... 详细信息

语音交流是在传输媒介的作用下最具价值性的沟通方式。然而由于周围所处环境的复杂性,语音信号的传输难免会受到来自周围不同背景噪声的污染,正是由于这些非平稳噪声源的存在,使得接收端对传递的受污染语音信号难以感知分辨,通信处理系统性能受到严重损伤。语音增强技术的任务便是将噪声从带噪语音中恢复出来,使输出语音的质量和可懂度得到优化。近年来,语音增强算法不断受到来自全国各地研究人员的广泛关注,尤其是强噪声干扰环境下去噪更成为研究的热点。本文将主要针对核心参数的估计问题进行研究与改进,主要研究内容简单概括如下:首先,以语音增强发展史和研究意义为背景,根据时频域中语音增强算法的不同突出特征,简要列举了四个应用广泛的先验信噪比估计算法,在原理阐述和仿真数据的支撑条件下,重点突显先验信噪比参数对语音处理系统的决定性意义。其次,对直接判决算法进行剖析,用仿真实验证明平滑参数对算法估计结果的决定性影响,并针对最近提出的融合耦合因子的先验信噪比估计算法进一步分析和研究,引入一个经验常数将最大似然估计中的后验信噪比进行递归平滑处理,这种操作方式有效降低了估计过程中产生的系统偏差。然后,对几何谱减算法进行理论分析,由于该算法对瞬时信噪比的追踪能力有限,因此考虑将其瞬时先验信噪比估计值进行改进,引入耦合因子将两个不同平滑参数取值的瞬时先验信噪比自适应联合平滑处理,从而提出了一种新型的联合平滑信噪比估计的几何谱减算法。最后,为了证明改进算法的效果和质量,利用MATLAB软件编写程序代码进行仿真实验设计,通过实验输出数据对比有效证实了所提出算法的优越性。最终对全文基本框架和内容进行归纳概括,并且对语音增强将来的研究发展方向做出分析和展望。

关键词：语音增强先验信噪比直接判决平滑参数几何谱减

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改进的OFDM系统半盲信道估计算法

计算机与现代化 2014年第12期 83-86页

作者：陈亮亮刘玉莹詹春江西科技师范大学通信与电子学院江西南昌330013

信道估计算法从先验信息的角度,可分为3类:基于参考信号的估计、盲估计和半盲估计。半盲估计是结合盲估计与基于训练序列估计这2种方法优点的信道估计算法。本文首先通过基于导频辅助的半盲信道算法和基于直接判决的半盲信道算法得出信... 详细信息

信道估计算法从先验信息的角度,可分为3类:基于参考信号的估计、盲估计和半盲估计。半盲估计是结合盲估计与基于训练序列估计这2种方法优点的信道估计算法。本文首先通过基于导频辅助的半盲信道算法和基于直接判决的半盲信道算法得出信道的估计值,再定义一个置信度函数得出加权系数γ,使基于导频辅助的半盲信道算法和基于直接判决估计算法有效结合起来,有效提高信道估计的精度。

关键词：半盲信道估计导频辅助直接判决

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Bussgang盲均衡器

通信技术 2009年第5期42卷 57-59,62页

作者：赵谦曾召华西安科技大学通信与信息工程学院陕西西安710054

文中描述了基带均衡通信系统的信号模型,研究了基于此模型的三个典型的Bussgang均衡器:恒模算法(CMA),Sato和直接判决(DD)均衡器。给出了与算法相关的性能仿真结果。仿真结果展示了CMA均衡器可以提供更好的BER性能及比Sato和DD均衡器更... 详细信息

文中描述了基带均衡通信系统的信号模型,研究了基于此模型的三个典型的Bussgang均衡器:恒模算法(CMA),Sato和直接判决(DD)均衡器。给出了与算法相关的性能仿真结果。仿真结果展示了CMA均衡器可以提供更好的BER性能及比Sato和DD均衡器更快的收敛速度。

关键词：均衡器直接判决恒模算法 Sato

MIMO-OFDM无线传输系统中的信道估计

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解放军理工大学学报（自然科学版） 2005年第4期6卷 307-311页

作者：柴关华徐友云张冬梅解放军理工大学通信工程学院江苏南京210007

以2×2多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)非盲信道估计方法为研究对象,分析了该系统中基于时域训练序列,结合空时分组码的直接判决信道估计方法和基于Wiener内插的信道估计方法仿真比较了其性能。结果表明,当多普勒频移较小时,可采... 详细信息

以2×2多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)非盲信道估计方法为研究对象,分析了该系统中基于时域训练序列,结合空时分组码的直接判决信道估计方法和基于Wiener内插的信道估计方法仿真比较了其性能。结果表明,当多普勒频移较小时,可采用简单的直接判决方法进行信道估计;多普勒频移较大时,宜采用维纳内插方法进行信道估计,且可以提高信道估计精度。

关键词：多输入多输出正交频分复用信道估计直接判决 Wiener内插

MIMO-OFDM无线传输系统中的信道估计研究

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