面向壓縮感知語音增強(qiáng)算法的測量矩陣的研究.pdf

1、近年來，壓縮感知技術(shù)逐漸成為語音信號處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，它是對信號采樣和數(shù)據(jù)壓縮同時(shí)進(jìn)行的一種新理論，該理論突破了傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣定理的限制。在壓縮感知過程中，測量矩陣在信號重構(gòu)過程中有著相當(dāng)重要的作用，因此測量矩陣的研究對壓縮感知具有重要的理論意義?，F(xiàn)階段壓縮感知理論在語音增強(qiáng)領(lǐng)域的研究大多還停留在稀疏表示和信號重構(gòu)方面，而針對測量矩陣在語音壓縮感知技術(shù)中的研究還很少。而不同的測量矩陣和重構(gòu)算法對帶噪語音信號的降噪性能有不同的影響。

2、因此，本文以語音增強(qiáng)為目標(biāo)，結(jié)合測量矩陣及其重構(gòu)算法的特性，研究了測量矩陣和重構(gòu)算法對語音增強(qiáng)的影響。論文的主要工作如下：
　　1．研究了測量矩陣對語音增強(qiáng)的影響。主要選擇了5種常用測量矩陣，分別在不同的噪聲環(huán)境，不同的信噪比下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，分析了5種測量矩陣對帶噪的單音字、詞語、句子增強(qiáng)后的語音信號，并通過兩種客觀評價(jià)方法對去噪后的語音質(zhì)量進(jìn)行了語音質(zhì)量評價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不管是從去噪信號的波形圖還是通過客觀評價(jià)指標(biāo)來看，托普

3、利茲矩陣和循環(huán)矩陣的去噪效果都略優(yōu)于其他三種測量矩陣，其中對于白噪聲帶噪語音，在低信噪比情況下，循環(huán)矩陣較優(yōu)，去噪后的語音平均PESQ值比性能差的伯努利矩陣提高了66.16％。而在高信噪比情況下，比性能相對差的隨機(jī)高斯矩陣提高了13.54%。
　　2．分別利用了正交匹配追蹤（OMP）算法和稀疏自適應(yīng)匹配追蹤（SAMP）算法研究了重構(gòu)算法對語音增強(qiáng)的影響。對加入白噪聲的帶噪語音進(jìn)行了重構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)，由得出的信噪比結(jié)果分析對比兩種重構(gòu)算