语音识别抗噪算法的研究(可复制论文).pdf

摘要由于人们在语音通信过程中不可避免地会受到来自周围环境、传输媒介引人的噪声,通信设备内部电噪声,乃至其它讲话者的干扰。这些干扰最终将使接收者接受到的语声已非纯净的原始语音信号。因此,语音抗噪技术就成为数字信号处理的重要组成部分。本文研究了谱减法的~般方法,在此基础上,论文提出了采用过零率的方法来确定带噪语音在语音间歇段的噪声功率谱,利用最小二乘法原理得到其它帧的噪声功率谱估计值。从带噪语音功率谱中减去噪声功率谱的估计值得到纯净语音功率谱。结合此功率谱值和原始的相位信息重建语音信号。仿真结果表明,算法在去除背景噪声的同时,保证了较小的语音失真,且很好的抑制了音乐噪声。小波分析由于能同时在时域和频域中对信号进行分析,所以它能有效地实现对信号的去噪。阈值的选择直接关系到语音去噪的效果,因此,本文提出了改进小波阈值函数的方法,该方法能够在自适应搜寻最佳阈值的的基础上满足对时变信号的实时处理,实验表明,该方法能有效地去除噪声,同时重构信号能较好地表示原始语音。由于谱减法ㄣ兄等ピ胧茉肷挠跋旖洗蟆1疚难芯苛艘恢不依赖于噪声估计的语音识别抗噪方法,该方法是基于隐马尔可夫能够有效地提取时序特征和小波神经网络能够细分类的基础上的,通过实验表明该方法在不同的信噪比的情况下比传统的隐马尔可夫氖侗鹇矢撸诘托旁氡鹊那榭鱿滦ЧC飨浴关键词谱减法,小波变换,神经网络,阈值选择中南大学硕士学位论文
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作者签名:叠储硌鲤聊签名鞘吼旦年二月乒日月旱原创性声明学位论文版权使用授权书日期:.本人声明,所呈交的学位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,除了论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,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章绪论课题研究背景及意义语音抗噪的研究历史了许多语音处理系统性能的急剧恶化。例如,在一个孤立词识别的系统中,用纯鲁棒性和对环境噪声的鲁棒性等多方面内容。而这些影响因素中,对语音识别系统影响最大同时仍然未被较好解决的当数噪声问题。噪声来源于实际的应用环境,因而噪声特性可以说是变化无穷。正是由于各种各样的语音处理系统在噪声语音抗噪的主要目标是从带噪语音信号中提取尽可能纯净的原始语音。然而,由于干扰通常都是随机的,从带噪语音中提取完全纯净的语音几乎不可能。统的性能。这些目的往往不能兼得,通常要根据语音处理系统的具体需要而定。语音抗噪方法的研究始于上世纪七十年代中期。随着数字信号处理理论发展和成人们在语音通信过程中不可避免的会受到各种噪声的干扰。例如,安装在汽车、飞机或舰船上的电话,街道、机场的公用电话以及现在人们常用的移动电话,常受到很强背景噪声的干扰,严重地影响通话质量。由于这些噪声的存在,导致净语音训练后的识别率可以达到ィ谝ɡ铮痙钡乃俣刃惺坏男〕抵校其识别率会降至%。因此,越来越需要对语音进行增强处理以达到人们需求的目标。语音增强的目标是从带噪声的语音信号中提取尽可能纯净的原始语音,抑制背景环境噪声,提高语音的质量并提高听者的舒适度,使听者不感觉疲劳。由于噪声来源众多,随应用场合而异,它们的特性也各不相同,难以找到一种通用的语音增强算法适用于各种噪声环境。所以,语音识别的鲁棒性研究已成为关键。语音识别的鲁棒性包括对不同说话人的鲁棒性、对说话者情绪等因素的的干扰下其性能得不到保障,才导致了它们的商业化脚步很缓慢。因此,如何尽可能的从带噪语音中去除噪声就成了目前信号处理领域中的一个热门的话题。在此情况下,语音抗噪技术的主要目的就是通过对带噪语音进行处理,以消除背景噪声,改善语音质量,提高语音的清晰度、可懂度和舒适度,提高语音处理系熟乜一镆艨乖爰际醴⒄钩晌S镆粜藕糯砹煊虻囊桓鲋匾7种А辏琇和岢隽擞镆艨乖氲奈陕瞬ǚ椒℉辏珺岢隽似紫嗉方法来抑制噪声。年,蚆提出了软判决噪声抑制方法晦年,蚆提出基于短时谱幅度估计的语音增强方法哺。。年,芽ǘ瞬ㄒ氲接镆艨乖肓煊蚩。同时,各种的不同的学科的专门知识也引入到语音处理领域。小波变换在时频两域都有良好的局部特性,通过分析信号的小波变换系数来进