无线语音通信降噪技术的研究与实现.pdf

陈亚芳  

【摘要】： 由于无线语音在传输过程中不可避免地会受到风、雨、雷、电的干扰;还有来自周围环境的干扰及通信设备内部电噪声等的干扰,使得原始的纯净语音成为被噪声污染的带噪语音,从而对无线语音通信的质量产生严重影响。因此,研究无线语音降噪技术与语音增强算法、研制无线语音降噪设备对于提高无线语音通信质量有着重要意义。 本文针对高质量无线语音传输的需求,对语音处理及语音降噪的基础理论、关键技术及降噪设备的实现方法展开研究,在此基础上设计实现了无线语音通信降噪器实验系统,并对实验系统的降噪效果进行了测试。本文的工作主要包括如下几个方面: 首先,本文分析了语音信息的产生过程、基本特点和数字化模型,介绍语音信号处理的基础理论与方法,重点针对语音信息的短时特征讨论了相关的短时分析方法;研究了无线语音噪声的特点和分类,针对脉冲干扰、单频干扰和低通型三种噪声分别给出了相应的降噪方案,并引入自适应信号处理技术,使得降噪系统在没有信号或噪声的先验知识的情况下实现降噪处理。 第二,语音增强是从带噪语音中尽可能提取纯净语音的技术,为此本文重点研究了基于短时谱估计的增强算法,分析了语音增强算法在语音降噪中的应用,并指出如果可以得到与带噪语音信号中的噪声相关的参考噪声,则使用对消法是很好的选择。 第三,本文研究了语音降噪系统的硬件技术,介绍了DSP芯片的构成和特点,讨论了基于DSP芯片构造降噪系统的设计流程,研究了系统构成、系统设计和系统调试的关键技术。 第四,设计实现了无线语音降噪器实验系统。该降噪器的软硬件设计具有模块化的特点,采用了无须参考噪声通道的延迟改进自适应陷波器算法和延迟改进自适应滤波器算法及噪声谱幅值自适应谱减算法,设计了纯软件的静噪功能模块和截止频率可调的带通滤波器,并使用语谱图和时域波形图对于降噪器的降噪效果进行了测试和评价。

【关键词】：语音信号 语音增强 降噪技术
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TN912.3