舰船高噪声环境下的语音编解码系统的实现

在研究语音编解码技术现状和发展趋势的基础上,针对舰船高噪声背景下语音信号的特点,利用DSP开发研制了一种语音编解码系统。详细阐述了系统的组成及工作原理,并采用自适应干扰抵消和G.729E相结合的方法,实现了低码率高语音质量的语音压缩与解压缩。     

利用Mehra自适应卡尔曼滤波进行船舶跟踪预测

海上船舶的精确跟踪和实时航迹预测是避免船只碰撞、实现海上交通安全管理的关键技术。传统卡尔曼滤波模型中存在系统缺陷,其要求噪声模型为先验知识,不符合实际应用情况。为弥补此不足,本文以Mehra自适应滤波思路为基础,提出一种自适应卡尔曼滤波算法,以动态统计的形式体现噪声模型的变化特性,并通过在线自适应调整噪声均值和协方差,及时修正滤波预测结果,提高船舶跟踪精度。最后通过仿真实验证明该算法的有效性。     

自适应谱线增强在舰船辐射噪声线谱检测中的应用

舰船辐射噪声线谱成分包含有大量的舰船特征信息,提取这些线谱成分对于水下目标的识别和研究具有十分重要的意义.为了有效地将舰船辐射噪声特征线谱从宽带背景噪声中分离出来,提出了运用自适应谱线增强理论对舰船辐射噪声信号进行研究.利用最小均方LMS自适应算法,构造出自适应谱线增强器,从理论上对该增强器的原理进行了分析,并利用该增强器对2种船型的辐射噪声实测数据进行了处理.结果表明,该增强器对线谱信号有增强作用,对背景噪声有较好的抑制作用,十分有利于辐射噪声特征线谱的提取.     

微震动同步数据采集器的设计

设计了一种基于FPGA和微控制器的微震动同步数据采集器,并在此基础上构建了一套微震动数据同步采集系统.该系统采用IEEE1588协议实现了同步采集器的数据采样时间的同步,利用FPGA实现A/D数据预处理和缓存.现场测试结果表明:该系统时钟同步精度可以达到亚微秒级,微震动信号的采集本底噪声低,动态范围达到116 d B,完全可以满足微震动数据采集的性能要求.     

基于小波阈值法和LMS自适应滤波法的舰船去噪方法

在海上行驶过程中,为确保安全稳定航行,有必要高度重视舰船去噪的重要性。其中,在舰船去噪过程中,将信噪比增益当做小波基函数的一个重要参数进行研究,可以将改进后的小波阈值算法应用到舰船的背景信号去噪算法中,进而改善去噪的效果。而LMS自适应滤波器则能够结合环境改变对滤波器的系数进行自动调整,结构相对简单且运算量不大,容易满足硬件需求,所以也在噪声对消与信号预测、增强等诸多领域中得到广泛应用。在舰船去噪中,将小波阈值去噪方法与LMS自适应滤波算法应用于其中具有一定的可行性,值得展开进一步研究与探讨。     

基于混合HMM_SOFMNN的语音识别技术研究

提出了一种混合隐马尔可夫模型(HMM)与自组织特征映射神经网络(SOFMNN)的方法应用于语音识别,训练出抗噪声的混合模型。实验证明,该模型适合于对噪声背景下的语音进行识别。同传统的用纯净语音训练出来的HMM模型以及直接在语音中加入加性噪声训练出的HMM模型相比,该模型具有更好的抗噪鲁棒性,在信噪比较低的情况下(2～12dB),识别率比传统HMM模型有明显提高。     

嵌入式交互系统中的语音识别研究

随着嵌入式人机交互系统的发展,语音识别技术成为其实现的重要途径.本文介绍了一种基于SPCE061A 16位单片机的嵌入式语音识别系统,着重分析了上升过零率和峰值幅度(ZCPA)特征提取算法和增强型可变速率编码(EVRC)除噪算法等预处理技术,基于隐马尔可夫(HMM)模型的该系统可以实现语音识别的功能,可以为开发综合功能更强大的人机自然交互系统提供帮助与支持.     

舰船天线间耦合干扰解决方案探讨

舰船天线间的耦合干扰是舰船电磁干扰的一种重要形式,影响着舰船作战性能的正常发挥.提出采用自适应干扰对消方案来解决舰船天线间的耦合干扰,并通过一个典型算例对这一方案的实施效果进行了数值仿真.仿真结果显示,自适应干扰对消方案在理论上可以比较好的解决舰船天线间的耦合干扰.最后对自适应干扰对消方案的工程实施进行了简单的讨论,指出了一些可能会遇到的问题.     

基于TMS320VC5410的语音隐藏电路设计与实现

TMS320VC5410是TI公司生产的一款定点数字信号处理（DSP）芯片。文章设计了一种基于TMS320VC5410的语音隐藏电路系统,并阐述了硬件调试过程中应注意的若干问题。为能实现语音隐藏功能,整个电路系统的设计包括DSP最小系统、A/D接口、串口通信、外部存储器和语音信号处理模块。经测试,本系统工作稳定,各模块工作正常。     

船舶行驶过程机舱自适应消噪算法研究

由于船舶行驶过程中产生的噪声会掩盖机舱设备信号,使工作人员的信号监测难度增加,为此提出船舶行驶过程机舱自适应消噪算法研究。寻找噪声来源,提取噪声特征,计算得出噪声序列,分析噪声线谱,调制包络谱以及连续谱三者间的相关性,利用Ansys软件,建立船舶机舱的缩比模型,获得振动模态点。采用自适应滤波器,将噪声相互消减,实现自适应消噪,完成船舶行驶过程机舱自适应消噪算法研究。设计仿真对照实验,检测研究结果,利用计算机程序,模拟实际应用过程。实验结果表明,采用所提出算法能够有效控制信噪比曲线,使其波动保持在稳定范围,减小了混在设备信号当中的噪声,与常规算法相比,对噪声的控制效果更好。     

两种自适应噪声抵消算法的性能仿真

介绍了自适应噪声抵消系统及其核心部分一自适应滤波器的基本原理和常见算法,并采用LMS、NLMS算法在Matlab平台中进行了系统消噪性能的仿真对比,讨论了不同参数设定对系统性能的影响.结果表明,当其他条件不变时,所选用步长或者滤波器阶数的增加,会造成滤波器自适应学习时间加长,失调系数变大,消噪性能趋于恶化;对于有色噪声的消除,NLMS算法有明显优势和效果,而LMS算法则存在梯度噪声被放大、失真度高等问题.     

基于自适应噪声抵消的源识别及其相关性研究

对参考输入相关的ANC的基本原理进行推导,通过仿真,对参考输入的相关性和ANC结果精度的关系进行研究。仿真结果表明:在信号信噪比较高的情况下,典型的是弱宽带噪声背景上叠加强线谱情况,参考信号之间的相关性对ANC抵消结果没有太大的影响,水池试验证实了自适应抵消方法应用于计水下航行器源识别分析的可行性。     

A method of multi-channel reference signals acquiring in broadband ANC

In a flank array on an unmanned underwater vehicle （UUV）, self-generated noise which has broadband and colored spectrum property in frequency and spatial domain is the main factor affecting the performance of weak signal detection, so the technique of adaptive noise cancellation （ANC） as well as physical denoising and active noise cancellation are often used in practice. Because ANC is based on correlations, improvements in performance come from better correlation between reference signals and primary signals. Taking full advantage of the characteristics of flank arrays and the characteristics of information obtained from hydrophones, a new method for reference signal acquisition for adaptive noise cancellation is proposed, in which the multi-channel reference signals are obtained by accurate delaying for a given direction of arrival （DOA） and differencing between adjacent outputs of array elements. The validity of the proposed method was verified through system modeling simulations and lake experiments which showed good performance with little additional computational burden.     

基于DSP的话音系统设计及语音处理算法实现

介绍了一种基于802．3以太网协议传输话音和数据的局域通信系统的设计。该通信系统采用两块TI公司的54、系列芯片构成主从连接方式，作为通信系统信号处理与控制平台，通过系统功能要求可实现重配置以及相应应用软竺的可选择下载执行。为保证话音与数据通信的可靠性与实时性，由5416负责话音的采集与处理，实现了包括语音检测、语音编解码、回声消除、自适应降噪等语音处理算法。系统工作情况表明，达到了设计要求。     

一种基于小波包分解FXRLS算法的自适应噪声抵消方法

将小波包分解技术引入FXRLS算法,并形成了基于该算法的自适应噪声抵消方法。通过仿真实验和实测数据进行了验证,结果表明,该方法比传统系统具有更快的收敛速度和更高的降噪能力,能够处理复杂的水下噪声主动抵消问题。     

基于两级自适应线谱增强器的舰船辐射噪声线谱检测

舰船辐射噪声中的线谱成分能表征舰船的本质特征,是舰船目标识别中的主要特征矢量.因此,舰船辐射噪声线谱的准确检测在目标识别中具有十分重要的意义.针对海洋环境噪声中舰船辐射噪声线谱检测问题,提出了两级自适应线谱增强器(adaptive line enhancement,ALE)检测方法.该方法在原一级ALE检测方法的基础上,将原信号延时信号与一级ALE误差信号相减后作为第2级ALE的输入再进行1次ALE.该方法较一级ALE在输入信号信噪比较低时能准确地将线谱从宽带背景噪声中分离出来.仿真和实验结果表明该方法的有效性和准确性.     

船舶自适应逆控制操舵

经典反馈控制将对象动态响应的控制和噪声的消除放在同一个过程中进行,这种方法往往会产生为了满足一个指标而牺牲另外一个指标的矛盾.本文介绍了一种新的控制方法--自适应逆控制,阐述了自适应逆控制的特点,讨论了自适应逆控制系统的三个基本单元--对象建模、逆控制器建模和扰动消除器.自适应逆控制将对象动态响应的控制和噪声的消除分开来考虑,解决了上述经典反馈控制的矛盾.在仿真软件Matlab上进行船舶自动舵仿真时,分别采用了自适应逆控制方案的ELS(增广最小二乘)算法和经典反馈控制的PID(比例积分微分)算法.仿真结果表明了自适应逆控制的优点.     

浅海信道调频水声语音通信方法比较

水声语音通信在海洋工程、海洋科考、水下搜救等领域具有广泛应用。与单边带通信、数字编码调制通信相比,调频水声语音通信具有实现简单方便、抗幅度衰落性能好的特点,但浅海水声信道具有的复杂多径效应及噪声严重影响其获得的语音音质,容易出现语音含混、语义难辨等问题。本文通过浅海不同距离、不同多径信道下的海试实验比较了采用非线性解调法和正交解调法的调频语音通信性能,并通过客观语音质量评估PESQ(Perceptual evaluation of speech quality)方法对调频水声语音通信音质进行量化评估。