基于听觉侧抑制滤波算法的研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要近年来，随着计算机和微电子等学科的飞速发展，数字信号处理(DSP)技术也得到迅速发展，形成了独立的学科体系。滤波是DSP技术中的核心问题之一，针对不同的应用环境中的信号特点，人们提出了各种不同的滤波算法。侧抑制现象是在生物体的视觉、听觉、触觉等感觉系统中普遍存在的一种生物现象。本文根据听觉系统的侧抑制机制，提出了一种新型的滤波算法。本文首先对侧抑制机制的科学理论进行探索，其次对侧抑制滤波算法的应用进行研究。首先，本文从各种感觉系统中存在的侧抑制现象出发，概括了目前侧抑制神经网络常见的数学模型及其分类，并简单阐述了侧抑制机制在图像处理中的

2、应用。进而详细介绍了入耳的听觉系统，包括外耳、中耳、内耳等，并根据入耳听觉系统结构建立了侧抑制滤波算法的数学模型。’接着，用MATLAB软件对侧抑制滤波算法进行仿真，通过处理含噪声的标准正弦信号，分析该算法的性能。实验结果表明，侧抑制滤波算法具有动态的滤波特性，能够根据输入信号的特性实时的改变自身的滤波特性，以达到良好的滤波效果。，最后，本文将侧抑制滤波算法应用到语音增强中，通过与谱减法语音增强的效果对比，分析该算法在语音增强中的性能。关键字：侧抑制听觉系统滤波语音增强浙江大学硕士学位论文摘要AbstractInrecentyears，withtherapid

3、developmentofcomputerscienceandMicreelecttonics，thetechnologyofdigitalsignalprocesshasa1sobeendevelopedrapidly．FiIteringalgorithmisoneofthemostimportantissuesofDSPtechnology．PeoplehaveproposedavarietyoffilteringalgorithmfordifferentsignaIcharacteristicsinmanyapplicationenvironments．

4、ThephenomenonoflateralinhibitionisaprevaIencephenomenoninbi01ogy，forexampleinvisua1，auditory，tacti1eandothersensorysystemsoforganisms．Inthispaper，weproposeanewfiIteringalgorithmbasedon1ateralinhibitionofhumanauditorysystem．andstudiedthetheoryof1ateralinhibitionmechanismanditsappIica

5、tion．Thispaperstartswithavarietyoflateralinhibitionphenomenonindifferentsensorysystems，andSUl砌al"izesthecBrrentlateralinhibitionneuralnetworkmathematicalmodelanditscIaSSification，andbrieflydiscussestheapplicationoflatera1inhibitionintheimageprocessing．Andthenitdetai1sthehumanauditor

6、ysystem，includingtheouterear，middlecarandinnerear，andestablishesthemathematicalmodelof-一IaXeralinhibitionfilteringaIgorithmaccordingtostructureofhumanauditorysystem．Thesimulationofthisfi1teringaIgorithmhasbeenimplementedbyMATLAB．Byprocessingstandardsinusoidalsignalwithnoise，weanalyz

7、etheperformanceofthealgorithm．Fromtheresultsoftheseexperiments，weconcludethatthisaIgorithmhasadynamicfi1teringcharacteristic．ItCanchangeitsfi1teringcharacteristicsinrealtimeaccordingtothecharacteristicsoftheinputsignal．Atlast，thisfilteringalgorithmhasbeenusedtospeechenhancement，andi

8、tsperformanceinspee