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飞机黑匣子舱音信号的特征提取与分析研究

作　者: 张志强
导　师: 程道来；仪垂杰
学　校: 青岛理工大学
专　业: 通信工程
关键词: 飞机舱音时频分析独立分量线性预测
分类号: V241.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 21次
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内容摘要

飞机黑匣子舱音记录仪记录的舱音主要是由话语音、噪声和具有不同物理意义的背景声组成的复杂混合体,用传统的分析方法难以解决舱音特征分析的技术难题。本课题在国家自然科学基金项目(60772149)和中国民航总局科技项目(CAAC60198)资助下,以真实飞机和模拟机上测录的舱音样本为研究对象,开展了舱音分析的基础研究,舱音分析方法和舱音的测试及应用研究。具体如下:(1)在剖析舱音复杂性原因、舱音特点基础上,.通过对舱音时域处理和分析,得出舱音不同时域特征,提出了基于盲源分离和独立分量分析的舱音去噪方法、以及舱音去噪效果评价方法。(2)根据基础研究,结合舱音特点,基于独立分量分析、线性预测以及相关频谱分析,提出了新的舱音分析方法,从理论上对分析方法进行了比较、验证,使分析结果可靠、准确。同时还提出了舱音分析方法在音频软件界面下实时实现分析舱音功能的思路,提供了快捷、方便的舱音分析方式。(3)从真实飞机和模拟机测录出的不同舱音样本中选取四种典型舱音背景声进行舱音测试研究,分别从幅频频谱、自功率频谱对舱音频谱特征结果与舱音分析方法得到的结果进行比较,检验了理论方法和测试分析结果的一致性。飞机黑匣子舱音分析是国家开展的系统性研究,研究成果已通过国家自然科学基金委验收和山东省科技厅研究成果鉴定。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第一章绪论  9-13
  1.1 本文研究的意义  9-11
  1.2 本文研究内容及创新点  11-13
第二章舱音分析的基础研究  13-29
  2.1 舱音的分类  13-16
  2.2 舱音特点分析  16-20
  2.3 舱音的时域处理及其应用研究  20-29
第三章基于盲源分离与独立分量分析的舱音分析及其应用研究  29-51
  3.1 特征提取  29-30
  3.2 传统的特征提取方法  30
  3.3 盲信号分离与独立分量分析  30-32
  3.4 独立分量分析的定义  32-33
  3.5 独立分量分析的相关数学知识  33-42
  3.6 独立分量分析独立性的度量  42-44
  3.7 OGWE 盲源分离分析  44-47
  3.8 基于短时过零率和短时能量的舱音去噪的对比分析  47-49
  3.9 利用ADOBE AUDITION 软件的舱音信号的光谱分析  49-51
第四章线性预测分析  51-60
  4.1 引言  51
  4.2 线性预测分析（LPC）的基本原理  51-54
  4.3 LPC 正则方程组的自相关解法和自协方差解法  54-56
  4.4 利用DURBIN递推算法求解自相关方程  56-57
  4.5 模型增益 G 的确定  57-58
  4.6 由线性预测系数导出其他特征参数  58-59
  4.7 本章小结  59-60
第五章基于线性预测分析的舱音信号特征提取  60-66
  5.1 引言  60
  5.2 利用 DURBIN递推算法进行特征提取及信号合成步骤  60-62
  5.3 线性预测系数的二次提取  62-65
  5.4 线性预测系数  65-66
第六章全文总结  66-67
  6.1 本文结论  66-67
参考文献  67-69
科研课题项目  69-70
发表论文  70-71
致谢  71

飞机黑匣子舱音信号的特征提取与分析研究

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