發(fā)布時間：2017-10-06 05:38

  本文關鍵詞：基于聲源定位的止鼾系統(tǒng)的設計與實現

  更多相關文章： 聲源定位 止鼾系統(tǒng) 寬帶語音信號 子空間法模式識別

【摘要】：聲源定位技術是現代科技領域重要的研究內容。它在軍事、無線通信、人機交互等系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位。該技術是通過麥克風陣列拾取信號,并對拾取信號的數據信息進行預處理、端點檢測、濾除噪聲等一系列操作后,根據聲源定位算法來獲得信號的位置估計。本文研究的是基于聲源定位技術的止鼾系統(tǒng)。由于人們對健康的重視程度日益增加,提出了一種安全無痛苦的止鼾方法。通過聲源定位技術確定鼾聲信號位置,根據信號方位用單片機控制電路,將對應位置氣泵充氣,使止鼾枕產生斜坡促使人翻身,從而達到止鼾的目的。本文首先介紹了聲源定位技術的相關背景及語音信號基礎理論,這些是對后續(xù)鼾聲信號進行分析的重要前提。然后介紹了子空間類相關定位算法,包括經典MUSIC(Multiple Signal Classification)算法,以及在此算法基礎上發(fā)展而來的適用于寬帶信號定位的ISM(Incoherent Signal-subspace Method)算法和改進的ISM算法。由于鼾聲信號是一種寬帶語音信號,通過ISM算法和兩種改進后的ISM算法位置估計效果的對比實驗證明:不僅改進的ISM算法計算量小,節(jié)省系統(tǒng)開銷。同時實驗數據驗證了本文提出的MISM算法可以更準確的對寬帶語音信號進行位置估計。最后,介紹了硬件相關基礎理論及對止鼾的具體實現方法,通過軟件與硬件的相互配合形成完整的止鼾系統(tǒng)。
【關鍵詞】：聲源定位 止鼾系統(tǒng) 寬帶語音信號 子空間法模式識別
【學位授予單位】：黑龍江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN912.3;R766
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 國內外研究狀況10-14
• 1.2.1 麥克風陣列10-11
• 1.2.2 聲源定位技術11-14
• 1.2.3 止鼾方法14
• 1.3 論文的工作安排14-16
• 第2章 聲源定位技術的語音理論基礎16-28
• 2.1 鼾聲信號的時頻特性16-18
• 2.2 鼾聲信號的預處理18-23
• 2.2.1 鼾聲信號的取樣和量化18
• 2.2.2 加窗與分幀18-20
• 2.2.3 鼾聲信號的端點檢測20-22
• 2.2.4 小波降噪22-23
• 2.3 陣列信號處理模型23-27
• 2.3.1 寬帶信號處理模型24-25
• 2.3.2 麥克風陣列拓撲結構25-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 基于子空間的寬帶聲源定位算法28-52
• 3.1 聲源定位系統(tǒng)28-29
• 3.2 子空間類聲源定位算法29-45
• 3.2.1 鼾聲信號的近場數字模型29-32
• 3.2.2 子空間相關基礎理論32-33
• 3.2.3 經典的MUSIC算法33-37
• 3.2.4 優(yōu)化的MUSIC算法37-38
• 3.2.5 ISM算法38-40
• 3.2.6 改進的ISM算法（NISM）40-43
• 3.2.7 基于優(yōu)化MUSIC的改進ISM算法（MISM）43-45
• 3.3 寬帶聲源定位實驗45-51
• 3.3.1 實驗環(huán)境45-46
• 3.3.2 實驗過程及結果分析46-51
• 3.4 本章小結51-52
• 第4章 止鼾系統(tǒng)的設計與實現52-63
• 4.1 止鼾系統(tǒng)的工作原理52-54
• 4.2 軟件系統(tǒng)54-58
• 4.2.1 鼾聲識別概述55
• 4.2.2 子空間類模式識別55-58
• 4.3 硬件系統(tǒng)58-62
• 4.3.1 鼾聲信號的采集與檢測58-59
• 4.3.2 A/D轉換59-60
• 4.3.3 硬件電路的總體設計60-62
• 4.4 本章小結62-63
• 結論63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71

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本文編號：981034