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非平稳语音特征参数估计

作　者: 张郊
导　师: 闫哲
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 分数阶傅里叶变换分数阶自相关语音信号参数估计
分类号: TN912.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 15次
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内容摘要

随着现代信号处理理论的迅猛发展,非平稳信号的检测和参数估计在声纳、通信、雷达、系统辨识、故障诊断、语音识别等理论及工程应用领域都有着广泛的应用,并得到国内外很多专家学者的深切关注。对动态信号的检测及参数估计是现代信号处理的一个重要内容,目前常用的时域和频域分析方法具有一定的局限性,如短时加窗等方法将非平稳信号平稳化,不能有效地对信号进行检测和参数估计。由于分数阶傅里叶变换具有很多传统傅里叶变换所不具备的性质,可以理解为chirp基分解,因此分数阶傅里叶变换特别适合于处理chirp类信号。人或动物的声音信号可以建模成基波和它的各次谐波组成,并且频率是时变的,因此,传统的傅里叶变换不能很好的描述声音信号。由于分数阶傅里叶变换适于处理时变信号,且满足线性条件,在噪声和多分量情况下不受交叉项的干扰,所以采用分数阶傅里叶变换及其相关的算法可以有效地对语音信号进行检测及参数估计。针对语音时变信号的特点,本文采用分数阶傅里叶变换及其分数阶自相关算法对不同说话人的语音信号进行参数估计,给出了瞬时峰值的检测统计量。通过MATLAB仿真,观察其频率变化。研究结果表明,采取分数阶自相关算法对语音信号进行检测及参数估计有其独到的优势,其方法是可行有效的。本文的研究工作不仅可以直接应用于语音信号及其他声音信号的检测中,而且对今后各种信号检测和处理工作的实现具有一定的理论与实际意义。它是进一步发展信息技术、追寻及挖掘新的科技成果的重要手段,对推动整个信号相关领域的发展具有深远而且重要的意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 本课题研究现状  11-13
    1.2.1 分数阶傅里叶变换理论的研究现状  11
    1.2.2 语音信号处理技术研究现状  11-12
    1.2.3 语音特征参数估计的研究困难  12-13
  1.3 论文研究的主要内容  13-14
第2章分数阶傅里叶变换  14-22
  2.1 分数阶傅里叶变换的特点  14
  2.2 分数阶傅里叶变换的定义  14-16
  2.3 分数阶傅里叶变换的性质  16-18
    2.3.1 分数阶傅里叶变换的基本性质  16-17
    2.3.2 分数阶傅里叶变换的运算性质  17-18
  2.4 分数阶傅里叶变换与其他时频分析工具的关系  18-21
  2.5 本章小结  21-22
第3章分数阶自相关函数  22-34
  3.1 分数阶算子  23-25
  3.2 线性时不变卷积和相关  25
  3.3 分数阶卷积与分数阶相关  25-33
    3.3.1 分数阶卷积与相关的由来  25-27
    3.3.2 线性频不变卷积与相关  27-28
    3.3.3 分数阶卷积与相关的其他表达形式  28-30
    3.3.4 分数阶自相关与模糊函数  30-32
    3.3.5 几种分数阶卷积与相关的定义  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第4章非平稳信号特征参数估计  34-45
  4.1 信号检测与参数估计的快速算法  34-35
  4.2 非平稳信号的检测和参数估计  35-44
    4.2.1 分数阶自相关的检测统计量  35-36
    4.2.2 基于分数阶自相关算法的LFM 信号参数估计  36-38
    4.2.3 基于分数阶自相关算法的语音信号参数估计及结果分析  38-44
  4.3 本章小结  44-45
结论  45-46
参考文献  46-50
攻读硕士学位期间发表的学术论文  50-51
致谢  51

非平稳语音特征参数估计

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