基于小波变换的DSP语音信号处理及在VDR中的应用

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1、上海交通大学硕士学位论文基于小波变换的DSP语音信号处理及在VDR中的应用姓名：杨煜普申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：胡遇杰2001.1.1塑呈一一—————————————————一一一基于小波变换的DSP语音信号处理及在VDR中的应用摘要船用航行数据记录仪(V咪：VoyageDataRecorder)的推广使用已经受到国际上普遍关注。论文所有的工作正是针对VDR系统而开展的。VI)R是～个高稳定性、高可靠性的系统。它工作在十分恶劣的环境中。针对VDR系统的特点，＼论文利用当前先进的小波理论对系统中语音信

2、号进行处理，最后给出了基于DSP的系统实现。论文的主要二[作如下：，71．提出了VDR系统中语音信号的复合提取法。鲤论分析和仿真实验表明该方法是有效的。这解决了VDR系统设计中一个很重要的问题：强且复杂的噪声环境中语音信号提取的问题。同时要指出的是，该方法具有一定的普遍意义。；2．研究了传统的闷值滤波方法，即：硬、软和半软阈值滤波方法，并对三种方法进行了仿真，然后对三种方法分析进行。这使得我们能更好地理解传统的阈值滤波方法，也使我们明确它、们的不足。，，{，、3．(提出了交叉阈值滤波的方法，{根据噪声信号在小波变换中的特点的分

3、析结果，论文提出了简单实用的交叉阈值滤波方法。／f该方法很好地解决了VDR系统中基于小波的滤波问题。该方法一一塑矍一———————————_———————————————————————————————————————————一一一一不仅对语音信号有效，从方法的分析过程可见，对其它类型的信号一样有意义。4．引入了小波分解中“第一类空间相关系数”和“第二类空间相关系数’’的概念。其中第二类空间相关系数是对第一类空间相关系数概念的拓展和补充。这两个概念的提出是交叉阈值滤波方法的基础。它们也是对信号的分解在小波不同尺度空间所表现出来

4、的性质的一个提高和总结，并且能表征一定的工程意5．将小波包应用到语音编码过程中。／蚬有的声音信号子带编码方法在对信号进行子带划分时，虽然考虑了人耳的听觉特性，j但是划分出的子带和人耳听觉特性相去甚远。?论文利用小波包∥对语音信号进行子带划分，划分出的子带更符合人耳听觉特性，这为语音信号的压缩奠定了基础。，6．提出了我们自己的代价函数。嘧作为选择最优小波基的评价函数。、、，，7．提出了“能量一敏感度”位分配方法。艋对小波系数进行位、分配的过程中，根据能量一敏感度位分配方法取得了很好的效果。1厂8．给出了VDR系统总体方案。f根据

5、VDR的性能要求，再考虑到＼、用户潜在的需求，论文给出了VDI?系统总体解决方案]9．给出了VDR系统的基于DSP芯片的实现。I以DSP芯片为核心的模块是VDR系统的核心模块。：摘要关键词：船用航行数据记录仪，小波变换，小波包，噪声抵消阂值滤波，数据压缩，DSP—III垒望翌垦!坐——BASEDWAVELETTRANSFORMDSPSPEECHSlGNALPROCESSINGANDAPPLICATf0NINTHEVDRABSTRACTThespreadingandemployingofVDR(VoyageDataRecorde

6、r)havebeenpayedcloseattentionto．ThewholedissertationisinaccordancewiththeVDRsystem．TheVDRsystemisofhighstabilityandreliability．It'sworkingenvironmentisabominable．AfterthinkingofthecharacteroftheVDR，thispaperprocessthespeechsignalwiththepopularwavelettheory,andpresen

7、ttheimplementationoftheVDRsystemwithDSP．Thefollowingisthemainpointofthispapen1．ThepresentationofTheComplexExtractMethod(CEM)inaccordancewiththeVDR．Theanalysisandemulationproveit'sefficiency．CEMresolveadifficultyoftheVDRdesign：extractingspeechsignalinanenvironmentful

8、lofstrongandcomplicatednoise．Atthesametime，itisnecessarytopointoutthattheCEMisgenerallyefficient2Researchonthepresentthresholdfiltering，su