高噪声环境下噪声抑制与语音增强研究

摘要

语音通信正广泛应用于各种场合，但是在一些特定的高噪声环境下，语音信号的接收与发送会受到严重的干扰，如舰艇的轮机舱、飞行甲板、飞机座舱等环境下都存在非常强烈的噪音。这都会导致语音信号完全淹没于背景噪音，使人耳基本无法分辨。因此，必须采用信号处理技术对含噪的音频信号进行增强处理，以实现对其中噪声信号的抑制与语音信号的增强，尽可能地还原语音信号，提高语音可懂度，改善语音通信效率。基于此目的，本文主要研究了特定环境下的噪声抑制与语音增强技术。
　　本文根据实际工程应用需求，对比了维纳滤波法、减谱法、自适应滤波法等几种主流降噪方法的特点，最终采用基于自适应噪声抵消技术的降噪方案。方案通过采集两路信号，将混有噪声的信号作为主通道信号，噪声的相关信号作为参考信号，使用自适应抵消法进行处理。最后通过MATLAB软件进行了仿真，在信噪比和听音测试方面都有所提高，验证了方案的有效性和可行性。
　　论文的最后对所做工作进行了总结，指出了实验过程的部分不足，并对下一步的具体工程应用提出了建议。

目录

声明

摘要

缩略语

第1章 绪论

1．1 噪声抑制与语音增强的意义

1．2 国内外研究现状、发展动态

1．3 语音与噪声特性

1．4 噪声抑制与语音增强算法简介

1．5 本文的研究方向和内容结构

第2章 自适应滤波器原理及算法

2．1 维纳滤波概述

2．2 自适应滤波原理

2．3 自适应线性组合器

2．4 均方误差性能曲面

2．5 最陡下降法原理

2．6 收敛因子u的取值范围

2．7 递归最小二乘法(RLS)

2．8 本章小结

第3章 噪声抵消技术选择

3．1 减谱法降噪

3．2 自适应噪声抵消

3．3 自适应噪声抵消系统的性能

3．4 本章小结

第4章 基于MATLAB的算法验证

4．1 自适应噪声抵消的M文件仿真

4．2 高斯噪声的自适应噪声抵消Simulink仿真

4．3 有色噪声的自适应噪声抵消Simulink仿真

4．4 参考信号对有色噪声自适应抵消的影响

4．5 本章小结

第5章 模拟实际环境下的噪声抵消

5．1 实际环境噪声模拟

5．2 实际环境噪声的抵消

5．3 本章小结

第6章 结束语

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录A 自适应噪声抵消的代码