基于小波包和HMM的戰(zhàn)場聲信號識別
發(fā)布時間:2019-10-18 15:07
【摘要】:針對戰(zhàn)場聲信號復(fù)雜多變的特點,提出了一種基于小波包特征參數(shù)(WPFC)和隱馬爾科夫模型(HMM)相結(jié)合的戰(zhàn)場聲目標(biāo)識別方法。該方法利用小波包對信號高、低頻段能進(jìn)行精細(xì)劃分,從而得到更能反映戰(zhàn)場聲信號特征的小波包特征參數(shù);并利用HMM具有很強(qiáng)的表征時變信號能力的優(yōu)點,將HMM作為訓(xùn)練識別模型。仿真結(jié)果表明了此方法的準(zhǔn)確性和可行性。
【圖文】:
彈箭與制導(dǎo)學(xué)報第34卷時還能很好的描述戰(zhàn)場聲信號的瞬態(tài)特性。Coifman等人提出的小波包理論可以很好的滿足這一需求[5]。圖1MFCC參數(shù)提取過程在小波包參數(shù)的提取過程中,,可以借鑒語音信號特征參數(shù)MFCC的提取方法[6]。MFCC特征參數(shù)提取需要將信號經(jīng)FFT后通過一組三角帶通濾波器進(jìn)行濾波,這兩個過程完全可以用小波包代替,就得到新的特征參數(shù)WPFC。圖2為WPFC提取過程。圖2WPFC參數(shù)提取過程完整的WPFC參數(shù)計算過程如下。1.1對戰(zhàn)場聲信號預(yù)處理預(yù)處理過程包括預(yù)濾波、采樣、A/D轉(zhuǎn)換、預(yù)加重、分癥加窗等幾個步驟。預(yù)濾波的目的是抑制信號中超出采樣頻率fs/2的部分。預(yù)加重一般是在信號數(shù)字化之后,在參數(shù)分析之前用6dB/倍頻程提升高頻特性的預(yù)加重數(shù)字濾波器來實現(xiàn),它是一階的數(shù)字濾波器:H(z)=1-μz-1(2)其中μ=0.9375。分癥加窗:此處的分幀是為了提高提取特征參數(shù)的精確度,而不是為了滿足提取MFCC參數(shù)時的短時平穩(wěn)假設(shè)。分幀一般采用交疊分段的方法,是為了使幀與幀之間平滑過渡,保持信號的連續(xù)性,幀移與幀長的比值一般取0~1/2,分幀可用移動的有限長度窗口進(jìn)行加權(quán)的方法,文中采用漢明窗來實現(xiàn):w(n)=0.54-0.46cos[2πn/(N-1)],0≤n≤N-10,n={else(3)1.2小波包分解給定正交尺度函數(shù)φ(x)=μ0(x)和小波基函數(shù)ψ(x)=μ1(x),其二尺度方程為[5]:μ2l=i
本文編號:2551146
【圖文】:
彈箭與制導(dǎo)學(xué)報第34卷時還能很好的描述戰(zhàn)場聲信號的瞬態(tài)特性。Coifman等人提出的小波包理論可以很好的滿足這一需求[5]。圖1MFCC參數(shù)提取過程在小波包參數(shù)的提取過程中,,可以借鑒語音信號特征參數(shù)MFCC的提取方法[6]。MFCC特征參數(shù)提取需要將信號經(jīng)FFT后通過一組三角帶通濾波器進(jìn)行濾波,這兩個過程完全可以用小波包代替,就得到新的特征參數(shù)WPFC。圖2為WPFC提取過程。圖2WPFC參數(shù)提取過程完整的WPFC參數(shù)計算過程如下。1.1對戰(zhàn)場聲信號預(yù)處理預(yù)處理過程包括預(yù)濾波、采樣、A/D轉(zhuǎn)換、預(yù)加重、分癥加窗等幾個步驟。預(yù)濾波的目的是抑制信號中超出采樣頻率fs/2的部分。預(yù)加重一般是在信號數(shù)字化之后,在參數(shù)分析之前用6dB/倍頻程提升高頻特性的預(yù)加重數(shù)字濾波器來實現(xiàn),它是一階的數(shù)字濾波器:H(z)=1-μz-1(2)其中μ=0.9375。分癥加窗:此處的分幀是為了提高提取特征參數(shù)的精確度,而不是為了滿足提取MFCC參數(shù)時的短時平穩(wěn)假設(shè)。分幀一般采用交疊分段的方法,是為了使幀與幀之間平滑過渡,保持信號的連續(xù)性,幀移與幀長的比值一般取0~1/2,分幀可用移動的有限長度窗口進(jìn)行加權(quán)的方法,文中采用漢明窗來實現(xiàn):w(n)=0.54-0.46cos[2πn/(N-1)],0≤n≤N-10,n={else(3)1.2小波包分解給定正交尺度函數(shù)φ(x)=μ0(x)和小波基函數(shù)ψ(x)=μ1(x),其二尺度方程為[5]:μ2l=i
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