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强噪声环境下自适应语音增强研究

作　者: 邓振华
导　师: 黄瑞光
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 语音增强自适应噪声抵消 LMS算法 FPGA Matlab仿真
分类号: TN912.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 291次
引　用: 1次
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内容摘要

在数字语音通信中,强大的背景噪声干扰使得很多语音处理系统的性能急剧下降。例如汽车发动机的噪声、飞机火车的轰鸣声、导弹发射场各种背景噪声环境下的噪声污染都是十分严重的。为了消除这些噪声的影响,对语音增强技术的研究及实用化的研究是非常有必要的。语音增强技术是数字语音信号处理的重要分支,已经广泛应用于无线电话、电话会议、场景录音和军事窃听等领域。并成为许多语音编码和识别系统的预处理部分,通过增强处理可以大大改善原系统在含噪条件下的性能,提高系统的抗噪能力。无论是军用还是民用,都有十分广泛的前景。大量实验证明,在强噪声背景下,基于自适应噪声抵消的自适应滤波器的对带噪语音的增强效果较好。自适应滤波器是当今滤波器发展的前沿问题之一,它在数字信号处理领域有广阔的应用前景。本文在大量文献调研的基础上,对自适应滤波器原理进行深入的理解,对自适应算法进行了综述、总结和分析,选出了适合于FPGA仿真实现的自适应算法,即LMS自适应算法,并对该算法步长的选择进行了分析和研究,为自适应滤波器的硬件实现打下了良好的理论基础,在MATLAB平台上,编写了自适应滤波器的点M文件,并进行了模拟仿真,得出了合理的结果。随着电子设计自动化的发展,FPGA的集成度大大提高,应用领域也更加广阔。本文选择FPGA作为实现自适应滤波器硬件系统,在Quartus II平台上,利用Verilog HDL语言描述语言,采用当今流行的自顶向下的设计方法,完成系统整体设计仿真。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 语音增强的目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9
  1.3 完成的任务  9-11
2 自适应语音增强系统构成  11-22
  2.1 语音增强的基础知识  11-12
  2.2 语音增强的方法  12-19
  2.3 语音增强系统模型  19-20
  2.4 自适应噪声抵消语音增强系统  20-21
  2.5 本章小结  21-22
3 基于自适应噪声抵消的语音增强算法  22-40
  3.1 自适应滤波器  22-30
  3.2 自适应滤波算法  30-34
  3.3 自适应噪声抵消系统原理  34-36
  3.4 最小均方算法的MATLAB 仿真  36-39
  3.5 本章小结  39-40
4 基于FPGA 的仿真  40-51
  4.1 开发平台和开发环境  40-42
  4.2 设计思想  42-43
  4.3 自适应滤波器模块设计  43-46
  4.4 仿真、综合与实现  46-50
  4.5 本章小结  50-51
5 结论与展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
附录  56-57

强噪声环境下自适应语音增强研究

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