文档介绍：基于信号的小波滤波器的构造方法摘要小波分析是在治龅幕∩戏⒄蛊鹄吹模魑J币黄捣析方法,小波分析比治鲇凶判矶啾局市缘慕剑〔ǚ治提供了一种自适应的时域与频域同时局部化分析方法,无论分析高频或低频局部信号,它都能自动调节时一频窗,以适应实际分析的需要。在滤波和消噪方面,语音信号的频带一般不超过湫藕庞凶十分复杂的波形,它可以看作是一个非平稳信号,在去噪方面,小波变换相对于傅立叶变换已体现出其优势。目前还没有有效的语音增强方法能够处理持续极强噪音Ⅲ。现在很多学者都在寻找一种方法来解决这一问题。例如在文献刑岬降母菔导市藕懦龇⑸陕阈要的小波基。本文从孤立音节语音信号出发,应用多分辨分析原理,寻找到一种根据实际情况出发定制小波和构造滤波器的方法。虽然多分辨分析的思想已经相当成熟,但在应用这种理论方法处理实际问题时同样存在许多难点,本文同样寻找到一种方法,在解决问题的同时,绕过一些难点,同时又达到解决问题的目的。内蒙古大学硕士学位论文
关键词:小波分析,小波基,尺度函数,滤波器,构造方法,塑茎重奎兰堡主兰堡堡苎’琧—,瑆,.,瑂琲.—,‘
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引言小波分析是在治龅幕∩戏⒄蛊鹄吹模魑J币黄捣治龇椒ǎ波分析比治鲇凶判矶啾局市缘慕剑诼瞬ê拖敕矫妫〔瞬ㄏ对于浠患禾逑殖銎溆攀疲诔中吭胍艋肪诚拢眯〔ǚ治龅方法还不能很好的解决这一问题。解决这一问题的关键所在还是小波基的选取,选取什么样的小波基和怎么选取小波基一直是个难点。在文献刑岬搅丝梢根据现场实际情况的不同来定制不同的小波基,这是因为经典的小波函数都有其局限性,一个小波函数不可能很好的解决所有问题,这就需要根据实际情况的不同来选取不同的小波基,本文正是基于这个原因寻找到一种根据信号构造小波滤波器的方法。本文第一章对研究现状做了简单的介绍;第二章是小波分析和傅立叶变换的基础知识,同时对双方的优缺点进行了比较;第三章是尺度函数的构造,同时也是滤波器构造的关键,因为它需要对数据进行分析,应用多分辨分析的时候又需要规避一些难点,在解决这些问题的基础上,我们需要的小波基就已经可以得到;第四章是从汉语孤立音节中“是”这个信号出发,对数据进行分析,应用本文的方法构造出滤波器,其中所有的计算都应用来实现。在最后一章是对本文的一个总结和展望。本文受国家自然科学基金资助,项目编号;内蒙古大学硕士学位论文
第一章绪论语音信号的特征语音信号是这样一种信号,它把人脑产生的意念通过声音器官传递,变成空气的振动信号,然后由空气传递到人的耳朵或受话器中。语音的产生,来源于正常呼吸时肺部呼出的稳定气流,喉部的声带既是一个阀门又是一个振动部件,在说话的时候,声门呼出气流冲击声带产生振动,然后通过声道响应变成语音,由于发不同音时,声带的形状不同,所以听到不同的语语音信号的重要特征表现在它的“短时频谱”虺贫淌逼上。如果从语音流中利用加窗的方法取出其中的一个短段,在对其进行傅里叶变换,就可以得到该段语音的短时谱。采用数字信号处理氖侄危梢栽谑旨扑慊戏浅方便、快捷地完成这一任务。语音信号有以下特点:人的语音一般分为两种基本类型:第一类为浊音殖啤坝猩镆簟保琕,由声带振动而产生,每一次振动使一股空气从肺部流进声道,浊音不仅包括所有元音,也包括浊辅音绾河镏械膔、、河⒂镏械腷、、等且舻亩淌逼子辛礁鎏氐悖旱谝唬忻飨缘闹芷谛云鸱峁梗馐且为浊音的激励为周期脉冲气流。第二,频谱中明显地具有几个凸起点,它们的出现频率与声道的谐振频率相对应。这些凸起点称为“共振峰”淦率称为共振峰频率。共振峰按频率由低到高排列为第一共振峰、第二共振峰,..,相应的频率用現幢硎尽R话阕且糁锌梢员姹鸬墓舱穹逵形甯觯渲星尤其是前两个杂谇鸩煌镆羰侵凉刂匾5某啊音嘲。内蒙古大学硕士学位论文
国内外研究现状第二类为清音殖啤拔奚镆簟保琔时,受声道某些部分的挤压而引起的,一般又分为摩擦音和爆破音两种情况。前者以空气通过声道的狭窄部分产生的湍流作为音源;后者声道在瞬间闭合,然后在气压激迫下迅速地放开而产生了爆破音源。语音由这些音源产生,传过声道再从口鼻送出。所有清辅音河镏谐齨、、獾纳都属于清音,清音的短时谱则没有前面说的浊音的两个特点,他十分类似于一段随机噪声的频谱。语音信号的背景噪音会影响语音交流的效果。特别是当背景噪音极强缧噪比在一以下保镆舻目啥缺涞眉ú睿镆艚涣鞣浅@选4哟胗音信号中提取较纯净的原始语音,提高语音信号的可懂度和清晰度,这个过程在语音信号处理中被称为语音增强“】。持续极强噪音环境下的语音增强技术在很多工业现场也有很好的应用前景。在持续的极强噪音环境下长时间工作,人的身体尤其是听觉器官将会受到很大损害,人们互相之间的语言交流也很困难。例如,在飞机风洞实验现场和一些机械车间现场,工作人员的语音谈话难以顺利进行,一句话常常需要高声喊多次才