【摘要】：由于寬帶信號具備攜帶目標(biāo)信息量大、混響相關(guān)性弱、有利于目標(biāo)檢測及信號參數(shù)估計與目標(biāo)提取等諸多獨到之處,所以寬帶信號處理研究成為信號處理領(lǐng)域中的重要研究方向,寬帶波束形成技術(shù)成為陣列信號處理領(lǐng)域內(nèi)的一個研究熱門,廣泛應(yīng)用在通訊、聲納、雷達(dá)等領(lǐng)域。本文在分析、總結(jié)國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,針對寬帶信號處理問題,詳細(xì)討論了寬帶波束形成,深入研究了寬帶頻率不變波束形成技術(shù)。主要內(nèi)容包括:1、首先詳細(xì)介紹幾種常用的寬帶波束形成算法,然后基于寬帶波束形成算法提出具有維納后置濾波的最小二乘波束形成混響抑制算法。該算法將混響后的語音信號分為直達(dá)部分和混響部分得到維納后置濾波器增益估計;針對語音信號在低頻部分噪聲相干性較強,利用最小二乘波束形成算法進(jìn)行分頻處理,最后求解最優(yōu)權(quán)值。2、為了達(dá)到信號無失真?zhèn)鬏數(shù)哪康?使得陣列響應(yīng)不受信號頻率變化的影響,研究寬帶頻率不變波束形成,主要包括:LCMV-FIB和LS-FIB,對以上2種算法進(jìn)行理論分析、最優(yōu)權(quán)值公式推導(dǎo)和計算機(jī)MATLAB仿真。重點介紹了基于FIR濾波器的頻率不變波束形成算法,該算法利用FIR濾波器陣列屬性和麥克風(fēng)均勻線陣列的對稱屬性,確定算法的頻率不變范圍并得到近似恒定波束寬度的陣列響應(yīng);針對相鄰截止頻率之間波束寬度的波動較大問題,設(shè)計了參考波束并利用最小二乘法獲得最優(yōu)權(quán)值;最后將最優(yōu)加權(quán)值進(jìn)行歸一化,獲得了均勻增益。3、典型的瞬態(tài)干擾,如敲門聲和鍵盤敲擊,具有時間短、頻域廣泛分布,突發(fā)性等特點。本文中提出了一種基于對數(shù)譜估計的LCMV-FIB語音增強算法,用來抑制瞬態(tài)干擾和偽平穩(wěn)背景噪聲。該算法包括兩個階段:第一階段,利用LCMV-FIB算法無失真接收語音信號并對語音信號進(jìn)行空域濾波;第二個階段,利用優(yōu)化修正對數(shù)譜估計算法抑制與理想信號來自同一方向的殘余噪聲,達(dá)到語音增強的目的。仿真波形圖和語音質(zhì)量評價指標(biāo)表明該算法具有較好的魯棒性,對瞬態(tài)干擾和背景噪聲能夠有效抑制,達(dá)到語音增強的目的。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.7
【圖文】：

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ＬＭＳ算法的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、算法復(fù)雜度低、穩(wěn)定性高、容易實現(xiàn)；缺點主要是逡逑收斂速度慢，因而應(yīng)用受到限制。逡逑考慮均勻線陣陣元數(shù)目分別為８、１２陣元，陣元間距為０．０５邋ｍ，波束圖仿真如圖２．６逡逑所示。仿真結(jié)果表明：１２陣元波束圖的波束寬度比８陣元的窄。說明隨著陣元數(shù)量的增逡逑加，波束寬度變窄，波束形成器分辨力提高。逡逑１４逡逑

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本文編號：2805534