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小波包分析在语音信号去噪中的应用

作　者: 高建峰
导　师: 王才
学　校: 太原理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: Fourier变换小波分析小波包分析语音信号去噪
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 78次
引　用: 1次
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内容摘要

当今社会随着计算机技术和网络技术迅猛发展,多媒体技术日益成为人们生活中重要的技术之一,作为多媒体技术之一的语音技术也表现出了极大的潜力和优势。人们越来越迫切要求摆脱键盘的束缚而代之以语音这样便于使用的、自然的、人性化的人机交流方式。在小波分析出现之前信号处理的主要工具是Fourier分析,Fourier分析在处理平稳随机信号方面有着不可替代的作用,而大量的现实存在的信号是非平稳时变的信号,这样Fourier分析显得能力不足。小波分析的出现是传统信号处理方法的发展。多年的理论与实践证明小波分析在处理时变信号方面有着得天独厚的优势。作为时变信号的语音信号当然不可避免的成为小波分析处理的热点。在本文中首先对小波和小波包的基本理论做了概述,通过对语音处理的研究,以及小波分析和小波包分析的比较总结,并在大量的上机实践的基础上对小波分析和小波包分析在语音处理中的应用做了一些有益的探索。尤其是在语音信号的去噪方面,通过对小波分析、小波包分析和传统Fourier分析的比较,得出了相应的理论,并进行了仿真实验论证了提出的理论可行性。研究结果表明小波分析和小波包分析对语音信号的去噪是切实可行的,基本可达到满意的程度。并且二者在去噪方面有着各自的优劣。论文来源于“十一五”国家科技支撑计划<<全矿井数字化安全生产监测监控及重大灾害预警系统的研究>>项目(2007BA00168-1)的<<矿井瓦斯煤尘灾害监测预警系统关键技术的研究>>课题。本论文的所有程序是在Matlab7.0上实现的

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-18
  1.1 语音信号的研究背景  10-12
  1.2 语音信号的去噪方法简介  12-15
    1.2.1 语音信号噪声的分类  12-13
    1.2.2 语音信号的传统去噪方法  13-15
  1.3 小波分析在语音去噪中的应用  15-16
  1.4 本文研究的主要内容及论文的安排  16-18
第二章小波分析的基本理论  18-35
  2.1 多分辨分析(MRA)  18-21
  2.2 小波变换的基本概念  21-22
  2.3 二进小波变换及小波快速算法  22-24
    2.3.1 二进小波变换  22-23
    2.3.2 小波快速算法  23-24
  2.4 常用小波函数  24-35
    2.4.1 Haar 小波  25-26
    2.4.2 Daubechies 小波  26-27
    2.4.3 Symlets(symN)小波系  27-28
    2.4.4 Biorthogonal(biorNr.Nd)小波系  28-29
    2.4.5 Meyer(meyr)小波  29-30
    2.4.6 Mexican Hat Wavelet(mexh)小波  30-31
    2.4.7 Morlet(morl)小波  31
    2.4.8 Coiflet(coifN)小波  31-32
    2.4.9 Battle-Lemarie 小波  32-33
    2.4.10 各常用小波性质的比较  33-35
第三章小波包分析的基本理论  35-42
  3.1 小波包变换的基本概念  35-37
  3.2 快速小波包变换  37-38
    3.2.1 Mallat 算法  37-38
    3.2.2 快速小波包变换  38
  3.3 小波变换和小波包变换的比较  38-41
  3.4 小波包的应用  41-42
第四章小波变换及小波包变换在语音去噪中的研究  42-55
  4.1 语音处理基础  43-46
    4.1.1 语音特性  43
    4.1.2 噪声特性  43-46
  4.2 小波去噪的基本原理  46-48
    4.2.1 小波分析在常规的滤波方面的表现  46-47
    4.2.2 小波去噪的基本原理  47-48
  4.3 小波去噪方法  48-52
    4.3.1 小波分解与重构法去噪  48
    4.3.2 模极大值检测法  48-50
    4.3.3 屏蔽去噪法  50-51
    4.3.4 非线性小波阈值去噪法  51
    4.3.5 平移不变量小波去噪法  51-52
  4.4 小波去噪性能的评价标准  52
  4.5 小波分析、小波包分析和传统傅里叶分析的比较  52-55
第五章小波变换、小波包变换在语音去噪方法的比较及实验  55-76
  5.1 Matlab(Matrix Laboratory)软件概述  55-58
    5.1.1 Matlab 语言的特点  55-57
    5.2.2 Matlab 中的工具箱  57-58
  5.2 算法的软件设计  58-59
  5.3 实验的结果与分析  59-74
    5.3.1 英文数字ONE 基于不同信噪比的去噪情况  59-71
    5.3.2 一段混合语音的去噪比较  71-74
  5.4 小波包分析在声发射中的应用  74-76
结论  76-77
参考文献  77-80
附录  80-86
致谢  86-87
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  87

小波包分析在语音信号去噪中的应用

内容摘要

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