运用MMSE先验信噪比估计进行语音增强

针对DD（Decision-Directed）先验信噪比估计方法在处理语音时产生延迟以及非因果先验信噪比估计算法不具实时性的缺点,提出一种MMSE（Minimum Mean Square Error）先验信噪比估计方法。它在高斯语音模型假设的基础上,运用最小均方误差准则直接从带噪信号中估计先验信噪比。通过对增强语音信噪比、Itakura-Saito失真测度以及信号时域图和语谱图仿真,结果表明,该算法比DD算法能更好地抑制“音乐噪声”和防止语音畸变,且相对于非因果先验信噪比估计算法具有更强实时性。     

结合改进自相关与加权小波分量的基音检测法

自相关函数法和小波变换法是经典的基音检测方法,在简要分析单独使用它们进行基音检测存在不足的基础上,提出一种结合改进自相关与加权小波分量的检测方法。采用改进自相关函数对传统自相关函数进行幅度补偿以弥补传统自相关函数随滞后时间增加导致幅度衰减的缺陷;将多级小波变换分量加权求和以突出语音的基音信息,然后将两种方法结合突出真实基音周期处的峰值。实验结果表明,与传统的自相关函数法和小波变换法相比,两者结合的方法减少了倍频、半频及伪随机点的错误,提高了基音检测的精度。     

数字控制忆阻型自适应滤波电路设计

忆阻器是除继电阻、电容和电感之外的第4种基本双端电路元件,具有频率滞后性和阻值易控性等特点。该文从理论上推导和数值仿真上验证了HP实验室提出的铂-二氧化钛-铂(Pt-TiO2-Pt)无源忆阻器与初始状态相关的频率特性,并依据其特性设计了一类数字控制忆阻型自适应滤波电路,利用电路改变忆阻器初始状态忆阻值进而改变滤波电路截止频率实现选频。     

并联型忆阻器混沌电路设计

利用磁控忆阻器、电感和电容三个元件并联设计了一种新型忆阻器混沌电路。采用常规的动力学分析方法研究了系统的基本动力学特性,例如相图、平衡点稳定性分析、李雅普诺夫指数谱和分岔图。结果表明该系统产生了一类特殊混沌吸引子,且随系统参数改变,系统可以产生丰富的混沌行为。为验证电路混沌行为,利用Pspice进行了相应的电路仿真,仿真结果与理论分析、数值仿真基本一致。     

具有阈值电压自动设定和调节功能的电压比较器设计及FPGA实现

为了准确有效解决电压比较器阈值电压取值大小问题,改进阈值电压的调节方式,设计了一个以FPGA、AD转换器、DA转换器为核心的电压比较电路。该电路用AD模块对脉冲波形采样,并将采样数据输入到FPGA,FPGA读取波形峰值,然后根据峰值设定阈值电压大小。设定好的阈值电压数值被DA模块以模拟电压的方式输出,从而实现阈值电压的自动设定和调节。实测阀值电压与理论值相比,最大相对偏差为3.778%.结论表明,该电压比较电路实现了阈值电压大小的自动设定和调节,稳定性好,操作便利,具有很好的应用价值。     

通过线性增量控制抑制混沌

本文基于三维Lorenz两翼系统、三维四翼系统以及四维四翼系统, 利用线性增量控制实现了减少吸引子涡 卷数以及抑制混沌的目的. 此控制是在多涡卷混沌系统中耦合一个线性系统, 通过不断增强两个系统之间的耦合 强度, 移动并且逐渐消除多涡卷混沌系统的部分平衡点, 从而达到控制目标. 利用平衡点坐标变化曲线、分岔图、Ly -apunov指数谱、以及相轨图等表征方法分析并刻画了被控制的多涡卷系统动力学行为变化的过程. 为了验证线性 增量控制对于实现吸引子退化以及抑制混沌的有效性和电路可实现性, 以三维四翼系统的控制为例设计了电路, Multism仿真结果和硬件实验结果均与在MATLAB中得到的数值仿真结果一致.     

一种新颖分段曲率补偿的带隙基准设计

基于0.5 μm CMOS工艺,设计了一种采用新颖分段曲率补偿技术的低温漂带隙基准源,利用2种不同的电流补偿结构,分别在中温和高温阶段引入正温度系数补偿电流,使得基准电压的温度特性曲线在中温和高温阶段各产生2个新的极值点,与一般的分段曲率补偿带隙基准相比,提高了补偿效率。利用Cadence软件对电路进行设计与仿真,仿真结果表明,在-40~190 ℃温度范围内,输入电压为5 V时,输出基准电压为1.231 V,温漂系数为0.885 ppm/℃,低频时电源抑制比(PSRR)为-75~-109 dB。     

基于双曲正切忆阻器的Duffing系统中簇发、共存分析及其DSP实现

忆阻器作为第4种基本电路元件由蔡少棠首次提出,它的提出为混沌电路的设计和工程应用提供了新思路。该文通过在Homles型Duffing系统中引入一个双曲正切忆阻模型,得到了一个新忆阻Duffing非自治系统。利用转换相图、相图、Lyapunov指数等,揭示了该系统具有振荡尖峰数目可控簇发、非完全对称双边簇发、非完全对称的簇发共存、多种周期混沌共存等新颖动力学行为。并通过分岔图及平衡点分析,研究了其簇发产生机理。采用Multisim电路仿真与数字信号处理平台(DSP)对系统进行了硬件实现,与理论分析基本一致的实验结果证明该系统是可行的且是物理可实现的。     

一种宽范围高精度电容倍增器的设计

为了解决在集成电路中难以制作大容量电容器的问题,采用3个差分式数字控制线性可调跨导运算放大器(POTA)和1个接地电容,实现了一个浮地电容倍增器.通过调节POTA的控制字,可实现电容倍增器电容容量的线性调节,当调节范围为1～1 000倍时,误差小于1.4％.经过Cadence的Spectre仿真器仿真,验证了电路的性能.     

强噪声环境下基于改进HHT的语音端点检测

为提高语音端点检测系统在低信噪比环境下检测的正确率,提出一种强噪声环境下基于改进的希尔伯特-黄变换语音端点检测方法。对每帧信号进行经验模态分解,得到有限个固有模态函数,去掉第一个固有模态函数,其他的都让其通过一个带宽为250～3500Hz的带通滤波器,消除部分噪声。对所选固有模态函数加权,再进行希尔伯特变换得到能量特征值。通过分析噪声特性,估计噪声阈值。在希尔伯特能量谱上,根据阈值搜索语音起点以及终点。仿真实验表明,在低信噪比的情况下,方法的准确率有明显的提高,并具有很强的鲁棒性。