基于一阶差分传声器阵列频域LMS语音增强算法

由于语音通信设备的广泛应用和小型化要求,消除其中的噪声干扰成为重点研究内容。采用了一种双通道的语音增强算法。该方法基于一阶差分传声器阵列,并利用频域的最小均方误差自适应算法实现噪声消除。仿真结果表明,所采用的方法相对于时域自适应过程,加快了收敛速度,减小了计算量,并改善了噪声消除的效果,可更好地用于实际。     

基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强--频域方法

提出了一种在频域实现的基于传声器阵列超增益波束形成的语音增强方法。该方法利用小孔径线列阵端射方向具有超增益的特性,针对均匀噪声场,设计出相应的超增益权,形成超增益波束。基于超增益波束形成的输出相对常规处理,可大幅度提高信噪比。仿真了间距为0.05m的5元均匀线性传声器阵列接收到的端射方向带噪线性调频信号和语音信号,并进行超增益处理,获得12dB左右的阵增益,从而表明超增益传声器阵列具有优越的性能。     

FPGA密码芯片改进掩码防护方法研究

功耗攻击已对密码芯片物理安全性构成严峻威胁,对其攻击和防御的研究是密码旁路分析的热点问题。文中给出了一种DES伪随机掩码算法的设计和实现方法,分析了算法抗功耗攻击的安全性。结果表明:一般的DES伪随机掩码算法只能抵抗一阶差分功耗攻击,不能有效防御二阶差分功耗攻击。为抵御二阶DPA攻击,采用掩码方法对DES掩码算法结构进行了改进,在理论上具有抗DPA攻击的能力。     

辛算法的稳定性及数值色散性分析

引入一种新的数值计算方法 —辛算法求解Maxwell方程,即在时间上用不同阶数的辛差分格式离散,空间分别采用二阶及四阶精度的差分格式离散,建立了求解二维Maxwell方程的各阶辛算法,探讨了各阶辛算法的稳定性及数值色散性.通过理论上的分析及数值计算表明,在空间采用相同的二阶精度的中心差分离散格式时,一阶、二阶辛算法(T1S2、T2S2) 的稳定性及数值色散性与时域有限差分(FDTD)法一致,高阶辛算法的稳定性与FDTD法相当;四阶辛算法结合四阶精度的空间差分格式(T4S4) 较FDTD法具有更为优越的数值色散性.对二维TMz波的数值计算结果表明,高阶辛算法较FDTD法有着更大的计算优势.     

结合相位差和谱减法的双传声器语音增强技术

结合基于传声器阵列和相位差的语音增强算法的优点,提出了可以在同时存在平稳噪声和干扰语音环境下使用的语音增强算法.首先对噪声估计技术进行了改进,利用相位差信息和幅度信息对语音存在概率进行估计,提高了噪声估计性能.其次用相位差信息对原谱减法的幅度增益函数进行改进.在普通房间使用间距为0.08m端射结构双传声器测试,实验结果...     

基于CORDIC算法的数字鉴频方法及其在FPGA中的实现

本文给出了一种适合FPGA实现的基于CORDIC(Coordinate Rotation Digital Computer)算法的数字鉴频方法.首先讨论了利用CORDIC算法进行数字鉴相和一阶差分数字鉴频的原理,然后分别给出在FPGA中实现CORDIC算法的流水结构和迭代结构,通过与XILINX自带CORDIC IPCore资源利用情况的比较及FPGA仿真结果表明,基于CORDIC算法的迭代结构和一阶差分实现数字鉴频的方法是高效可行的.     

基于听觉掩蔽的自适应β阶贝叶斯语音增强算法

为了寻求语音失真度和噪声抑制程度之间的一种平衡,提出了一种基于卡方分布的自适应β阶贝叶斯感知估计算法,并与听觉掩蔽效应的掩蔽阈值通过线性规则结合起来,以此达到更好的语音增强效果。算法利用了人耳的听觉掩蔽效应,根据得到的掩蔽阈值自适应地调整β阶贝叶斯感知估计语音增强算法中的β值,从而将噪声仅抑制在掩蔽阈值之下,留住了更多有效的语音信息,减少了语音畸变。分别应用了主观和客观两种评价方式来考察评价所提出的算法的各项指标,并与以往的基于信噪比的自适应β阶贝叶斯感知估计语音增强算法进行了比较,通过实验结果说明了文中的算法较之于其他算法的有效性。     

结合差分阵列与幅度谱减的双麦语音增强算法

为了抑制小型语音通信设备中的方向性噪声干扰问题,提出了一种结合差分阵列与幅度谱减的双麦语音增强算法。该算法首先利用一阶差分阵列技术,对两麦克风采集到的带噪语音信号进行处理,得到语音通道信号和噪声通道信号。接着利用差分阵列处理后的两通道信号对语音通道信号的信噪比进行估计。最后利用幅度谱减法对语音通道信号中残留噪声进行消除。针对语音通道信号的信噪比估计,本文给出了两种新奇的计算方法。仿真实验表明,该算法有效的抑制了方向噪声,改善了语音的质量,去噪效果及语音质量均优于对比算法。      

基于差分特征的多视角人脸检测

针对真实环境下的多视角人脸检测问题,提出了一种基于差分特征的多视角人脸检测算法。它综合运用2种不同的差分特征:一阶NPD特征与二阶Laplace特征,结合Gentle Adaboost算法与分类回归树(CART),分别训练基于一阶和二阶差分特征的人脸检测器,再将这2种差分特征的检测结果进行融合,得到最终的人脸检测结果。本文的差分人脸检测器充分利用了2种差分特征的互补性,结合了一阶特征对光照的鲁棒性和二阶特征对旋转的鲁棒性,从而更好地实现了复杂环境下的多视角人脸检测。在CMU-MIT和FDDB两大公开人脸检测数据集中对提出的方法进行验证,结果证明了本文提出的差分人脸检测器的有效性,能够较好地检测复杂环境下的多视角人脸。     

高阶减缩时域有限差分的一种实现方法

减缩时域有限差分（R—FDTD）法是一种高效节约存储量的算法,但目前对时间和空间的差分均只有二阶精度。本文提出了对时间和空间的差分分别具有2M阶和2N阶精度的R—FDTD的一种实现方法,相对于目前的R—FDTD,并不增加存储量。数值实验证实了这一方法的有效性。     

基于相干性滤波器的广义旁瓣抵消器麦克风小阵列语音增强方法

为了克服传统麦克风小阵列语音增强算法噪音抑制能力有限的问题,该文提出一种基于相干性滤波器的广义旁瓣抵消器语音增强算法, 该算法基于动态平滑系数噪声谱估计来获得相干性滤波器,分别对每个阵元接收到的信号进行滤波用以抑制包括混响等噪声信号的干扰,并把滤波后的信号作为输入信号,使用基于小阵列的广义旁瓣抵消器波束形成算法抑制残余噪声信号的干扰。模拟和实际试验表明,该文提出的算法明显优于单独使用小阵列波束形成算法和相干性滤波器算法。     

传声器阵列的声源定位研究

对传声器阵列进行了总体概述,研究了基于传声器阵列的声源定位所面临的问题,分析和比较了几类主要的声源定位方法。给出了一种基于时间到达差的声源定位在处于混响环境下时延估计的有效算法并通过实验验证了该算法。     

Phone-based filter parameter optimization of filter and sum robust speech recognition using likelihood maximization

Because of noise and reverberation, accuracy of speech recognition systems decreases when the distance between talker and microphone increases. By the using of microphone arrays and appropriate filtering of received signals, the accuracy of recognizer can be increased. Many different methods for using microphone arrays have been proposed that can be classified into two main approaches: systems that perform in two independent stages of array processing and then recognition and systems that use array processing to generate a sequence of features which maximize the likelihood of generating the correct hypothesis in recognition phase. Following second approach, in this paper a new method for microphone array processing is proposed in which the parameters of array processing are adjusted in calibration phase based on phones used in language and maximum likelihood method. Optimized filter parameters are stored and used during recognition phase. A new modified Viterbi algorithm using optimal phone-based filter parameters is used for recognition phase. The proposed algorithm is analytically formulated and Persian language is used to find any improvement in speech recognition accuracy compared with results of delay and sum and utterance-based filter and sum algorithms. The results show 12.2% improvement in accuracy compared to utterance-based algorithm.     

基于LIGA技术制作金属微针阵列

MEMS微针在生物领域中的应用日益广泛,为了方便微针刺入皮肤且减少疼痛,要求微针具有足够的强度和锐利的尖端。传统LIGA工艺只能制造出具有高深宽比的垂直侧壁结构。对传统LIGA工艺进行调整,对光刻胶PMMA进行两次曝光,并通过移动光刻胶台改变X射线的光刻方向,使两次X射线曝光方向相垂直,提出移动LIGA工艺,即移动光刻工艺。此外,利用等腰三角形作为掩膜板图案,显影之后得到截面与X射线掩膜板图案相似的三维实心PMMA微针阵列。再利用此PMMA微针阵列作为原始模具,PDMS转模形成PDMS一级模具,电镀镍得到与PMMA微针阵列相似的金属镍微针阵列。     

Design of broadband beamformers robust against gain and phase errors in the microphone array characteristics

Fixed broadband beamformers using small-size microphone arrays are known to be highly sensitive to errors in the microphone array characteristics. The paper describes two design procedures for designing broadband beamformers with an arbitrary spatial directivity pattern, which are robust against gain and phase errors in the microphone array characteristics. The first design procedure optimizes the mean performance of the broadband beamformer and requires knowledge of the gain and the phase probability density functions, whereas the second design procedure optimizes the worst-case performance by using a minimax criterion. Simulations with a small-size microphone array show the performance improvement that can be obtained by using a robust broadband beamformer design procedure.     

离散傅里叶变换的脉动阵列实现

本文提出了离散傅里叶变换（也可以是离散哈特莱变换）的ＶＬＳＩ结构实现方法－脉动阵列实现方法。在实数域内基于并行戈泽尔算法及三角函数递推公式提出了四种处理单元，由此得到了四种脉动阵列结构，其中三个阵列结构是一维的，一个阵列结构是二维变换的，并用传算器作为这些阵列结构的模拟性能验证。这些阵列结构具有高度的并行性，而且阵列结构十分简单，且有模块化和规则化，能够支持高速计算流，因此这些结构便于ＶＬＳＩ结构     

基于任意麦克风阵列的近场声源三维定位算法研究

基于麦克风阵列的声源定位技术在通信、语音处理等领域得到广泛的应用。本文从声音传播的基本原理出发,推导出了精确的相对幅度衰减因子,获得了更加准确的信号传播模型。利用该模型并结合子空间算法的思想,提出了适用于任意拓扑结构的麦克风阵列的近场宽带三维声源定位算法。仿真结果表明,该算法在一维均匀直线阵、二维均匀圆阵和三维均匀球面阵中,均能够得到较好的定位效果。     

智能麦克风阵列语音分离和说话人跟踪技术研究

本文介绍一种新的基于麦克风阵列的语音分离和说话人跟踪技术.该技术使用麦克风阵列,形成一个指向感兴趣说话人的波束来增强信号,并通过方向置零来抑制其他说话人的声音和噪声,同时用自适应算法跟踪说话人的方位变化.仿真验证了该技术的有效性.与常规的自适应算法相比,该算法不需训练序列,具有显著的优势.     

基于联合时空图拓扑结构的多通道语音MVDR增强算法

本文研究图频域内的多通道语音增强,利用图信号处理理论（GSP）构建一种时间-空间维度的联合图拓扑结构,在此基础上设计增强算法进行多通道语音消噪。具体而言,基于输入阵列某个麦克风输入帧间语音顶点信号的时间相关关系,构造时间维度上的一种图拓扑结构;同时针对多通道含噪语音,根据各通道接收信号的空间相关关系,构造空间维度上的一种图拓扑结构。基于时间和空间二种图拓扑构成的联合图拓扑结构,采用图频域内的最小方差无失真响应（MVDR）增强算法,进行多通道语音增强。仿真实验结果表明,在平均客观语音质量评估（PESQ）得分和平均拓展短时客观可懂度（ESTOI）评价指标下,本文所提出的基于联合图拓扑结构的MVDR波束形成（JG-MVDR）方法都优于常规图MVDR波束形成（GMVDR）方法和基于复高斯混合模型的MVDR波束形成（CGMM-MVDR）方法。      

A NOVEL UNIVERSAL PREPROCESSING APPROACH FOR HIGH-RESOLUTION DIRECTION-OF-ARRIVAL ESTIMATION

A novel universal preprocessing method is proposed to estimate angles of arrival,which is applicable to one-or two-dimensional high resolution processing based on arbitrarycenter-symmetric arrays (such as uniform linear arrays, equal-spaced rectangular planar arraysand symmetric circular arrays). By mapping the complex signal space into the real one, the newmethod can effectively reduce the computation needed by the signal subspace direction findingtechniques without any performance degradation. In addition, the new preprocessing scheme itselfcan decorrelate the coherent signals received on the array. For regular array geometry such asuniform linear arrays and equal-spaced rectangular planar arrays, the popular spatial smoothingpreprocessing technique can be combined with the novel approach to improve the decorrelatingability. Simulation results confirm the above conclusions.