語音控制中智能濾波器的研究與設計.pdf

1、本文以語音技術(shù)在控制領(lǐng)域的應用為背景，嘗試將語音降噪、語音分離技術(shù)以一種智能濾波器的思想提出。所謂“智能濾波”并不是傳統(tǒng)概念上時域、頻域的濾波，而是從語音共振峰特征入手，從能量分離角度去除干擾語音的主要特征信息，盡可能多而且完整的保留有用語音特征。論文主要研究內(nèi)容如下： 1.對語音控制系統(tǒng)中前端語音濾波處理的必要性和可能性進行分析。 2.收集大量現(xiàn)場語音數(shù)據(jù)，包括純凈語音、混疊語音干擾等，為論文的分析研究提供實驗依據(jù)；掌

2、握語音信號基本特性、表示方法、初步處理等相關(guān)理論，是分析處理的理論基礎。 3.嘗試以一種“智能濾波”的思想描述了對頻譜范圍極其相似的干擾語音的濾波算法，并對該算法進行了MATLAB仿真驗證。以語音產(chǎn)生的非線性調(diào)幅-調(diào)頻模型為基礎，從語音的共振峰特征角度考慮，運用TEO能量算子，利用Gabor ESA算法依次對干擾語音的前三個共振峰進行能量分離操作，跟蹤估計出其對應共振峰的瞬時幅度和頻率，再從觀測的混疊信號中減去所估計干擾信號主要

3、分量，從而達到濾除主要干擾分量的目的，有別于傳統(tǒng)的濾波器設計，充分體現(xiàn)智能濾波的特色所在。經(jīng)MATLAB仿真驗證，整個算法在時域平移、Gabor濾波、ESA分離迭代等部分算法相對簡單，迭代過程沒有增加太多時間和運算量，而且都得到基本符合要求的各仿真結(jié)果。 4.在算法仿真分析的基礎上，嘗試以FPGA結(jié)合Nios Ⅱ軟核處理器以SoPC方案完成硬件實現(xiàn)。對所提出的智能濾波算法的SoPC實現(xiàn)進行總體框架設計和功能模塊劃分，為后續(xù)繼續(xù)研