文档介绍：独创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:刎企El期:趔墨:!!:主!关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名:五耸堑丛L一导师签名:陋日期:,人们为了更加有效地产生、传输、存储、获取和应用语音信息,开始使用现代手段研究语音处理技术。声源定位技术是利用传声器拾取语音信号,并用数字信号处理技术对其进行分析和处理,继而确定和跟踪声源的空间位置,是实现基于阵列的空域滤波、声源位置跟踪以及语音增强的最核心技术之一。由于环境噪声和传输媒介的干扰,严重影响了语音信号的拾取。传统的单个传声器,无论其性能和方向性如何优质,都不能避免拾音范围有限,以及多个声源和环境噪声组成混合信号的问题。同时,由于声源可能在室内小范围走动和室内各种其他声音的多径反射和混响等因素,都会导致单个麦克风接收的信号信噪比降低,从而导致语音通信质量严重恶化,使得感兴趣的说话人的声音难以听清。在噪声的处理上,单个麦克风一般采用频域普抵消fll和滤波等技术来抑制噪声,遗憾的是,这些接收到的信号和噪声往往在时间和频谱上相互重叠。因此,使用传统的方法增强兴趣的声音并有效抑制背景噪声和方向性干扰相当的困难。为了解决单个传声器的这些局限性,人们提出了用传声器阵列进行语音处理的方法。传声器阵列系统就是由一组按一定几何结构摆放的传声器组成的系统,对接收到的来自空间不同方向的信号进行空时处理,传声器阵列具有去噪、声源定位和跟踪等功能,从而大大提高语音信号处理质量。针对单个孤立麦克风的以上不足,考虑使用麦克风阵列来提高语音信号处理质量,是一个新的领域,具有重要的现实、经济和国防价值,是迫切需要解决的技术课题。阵列信号处理早己得到广泛的应用,在雷达、声纳、医学、通讯、航空航天技术等诸多的领域,是信号处理领域中的一个重要部分。阵列信号处理的目的是增强期望信号,抑制没有用的干扰和噪声,并提取期望信号的特征及包含的信息。与传统单个传感器相比,阵列具有灵活的波束控制、较高的信号增益、极强的干扰抑制以及较高的空间分辨力等优点。在国际上,将麦克风阵列技术武汉理工大学硕上学位论文应用于语音信号处理方面的研究始于80年代,许多国家和地区,如美国、德国、法国、意大利、日本等都相继开展了这方面的研究工作。进入90年代以来,基于麦克风阵列的语音处理算法正逐渐成为一个新的研究热点[21。近年来,许多国际著名的公司和研究机构,如IBM、BELL等,正致力于麦克风阵列的研究和产品开发。现有的阵列系统已经有了许多的应用,包括:视频会议131、大型场所的会议记录141、语音识别【5’6J、助听装置17]和车载语音通信环境IS]等。,通过滤除不希望的干扰和噪声,同时增强期望信号的功率来达到提高系统输出信噪比的目的,所以阵列信号处理中关键的技术之一是波束形成技术。将天线阵列的方向图通过一定的加权,使得在期望信号方向的增益恒定,而系统总的输出功率最小,从而完成空域滤波的目的。自适应波束形成算法可以根据信号环境的变化来自适应调整各阵元的加权因子,达到增强信号同时抑制干扰的目的。而对于阵列信号处理中另一个关键技术是对波达方向的估计算法的研究。空间参考方式的自适应波束形成算法中必须知道一些信号的空间信息,比如期望信号和干扰的来波方向,信号和干扰的个数等。波达方[fi-J(DOA,DirectionofArrival)估计大致可以分为四类:传统法、子空间法、最大似然法以及将谐波恢复法和子空间法结合起来的综合法。由于子空间算法可以突破瑞利限,达到较高的分辨率,所以近年来涌现出很多基于子空间类的高分辨测向算法,比较著名的包括MUSIC(MultipleSignalClassification)、ESPRIT(EstimationSignalParametersviaRotationalInvarianceTechniques)等算法。现在高分辨的阵列测向算法在阵列信号处理中依然是一个非常重要的研究领域。基于空间参考信号的自适应波束形成算法包括最大信噪比算法(MaxSNR)、最小均方误差算法(MMSE)和线性约束最小方差算法(LCMV)等