基于语音增强算法的接警系统研究与设计

摘要

公安接警工作是一项重要的公安业务,能够更方便快捷的应对各种突发事件,接受群众举报等等。但是在实际应用中,语音信号通常会因各种噪声的影响而导致通话质量有所下降,当噪声影响严重的时候,将会致使语音系统不能正常的工作,不能正常的接收语音信号。尤其是公安部门接警时,报警人通常会在商业中心、娱乐场所、体育比赛等各种社会活动中或者发生意外、交通事故等的现场。现场的背景音会非常强烈,即语音的噪声会比较严重,会对接警人员的信息登记造成一定的困难,甚至会出现信息错误等问题。因为接警信息事关人们的人身、生命、财产等与人们生活息息相关的非常重要的信息。每一个信息的错误将会对报警的当事人造成很严重的影响,此时保证语音的质量非常重要。此时,需要对语音信号进行噪声处理,对语音效果进行增强,降低环境对语音质量的,使人的听觉不产生疲劳感。因此,研究语音增强技术具有极其重要的意义。
　　针对语音通话中可能出现的问题,如白噪声和音乐噪声等,文章提出了增强语音算法,克服噪声对通话质量的影响。针对核心的几种常用的语音增强算法,首先进行理论分析各自的优缺点,然后通过仿真实验,对其时域波形图和频域语谱图的结果进行分析比较。文章选用复杂度低、实现较容易、实时性强的谱减法进行接警系统的语音处理。但是传统的谱减法,语音处理完毕后,语音信号中还会存在“音乐噪声”,而且,语音信号会产生一定程度而失真。针对上述问题,文章采用改进的增强谱减法,动态调整谱减参数。并通过仿真实验,对其时域波形图和频域语谱图的分析,验证了算法的正确性和合理性。仿真结果表明,改进的语音增强算法能够较好的消除背景音以及伴随产生的音乐噪音,同时,使通话信息的清晰度也有了提高,较好的改善了语音质量。
　　基于语音增强算法,文章分析并设计了公安部门中的接警系统。针对公安接警工作中的语音业务,首先进行系统的分析工作,根据业务的流程和业务需求等,设计了公安的接警系统。文章对公安接警系统的组织结构、网络结构、主要功能模块等进行设计,并且对语音质量问题进行重点的讨论。
　　最后,结合参数动态调整的语音增强算法,文章设计实现接警系统。通过测试应用验证,系统能够较好地改善语音质量,使通话更加清晰,降低了接警信息填单的错误问题发生,更好地为人民群众提供了安全保障服务。

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1 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 文章的主要研究内容

1.4 文章结构

1.4 本章小结

2 语音增强技术

2.1 语音增强

2.2 语音信号的生成模型和特性

2.3 噪声的特性及其分类

2.4人耳语音感知的特点

2.5带噪语音模型

2.6 语音可懂度和增强依据

2.7 语音增强的质量评价方法

2.8 本章小结

3 语音增强算法改进

3.1 语音增强系统的预处理

3.2 语音增强方法

3.3 语音增强算法的比较

3.4 谱减法的改进算法

3.5 本章小结

4 接警系统分析与设计

4.1 总体需求分析

4.2 主要业务流程分析

4.3 系统结构设计

4.4主要功能模块分析

4.5 算法流程设计

4.6 数据模型设计

4.7 功能模块设计

4.8 本章小结

5基于语音增强算法的接警系统实现

5.1 系统运行环境

5.2 系统功能实现

5.3 系统测试

5.4 本章小结

6 结 论

参考文献

致谢

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