广义互相关

摘要： 针对HB加权广义互相关时延估计算法在低信噪比情况下,算法性能急剧下降的问题,提出了一种联合加权广义互相关时延估计算法。该算法将SCOT加权函数和HB加权函数相结合,构成复合加权函数。在接收信号信噪比不高于10 dB的情况下,该算法能锐化时延估计的峰值、提高时延估计结果的鲁棒性。仿真结果表明,与现有同类算法相比,该算法时延估计的正确率更高,均方根误差值也更小。

摘要： 语音增强技术作为语音数字信号处理前端的预处理技术,在提高语音的可懂度和总体感知质量等方面扮演着重要角色。而以短时傅里叶变换为基础的语音增强算法会产生窗大小加跳数的算法延时,通常在考虑窗口大小和频谱分辨率后,算法的固有时延会大于64ms。然而,这样的高时延对于包括助听器在内的一些实时性要求较高的应用是很难满足的。为解决上述问题,对传统汉宁窗进行了改进,提出一种非对称的窗函数,并将其与无监督GCC-NMF算法相结合得到了一种无监督的两通道低时延的GCC-NMF语音增强算法。通过从SiSEC获取的语音和现实噪声的两通道混合信号数据集上进行性能评估。使用PEASS和BSS Eval工具包分别使用基于感知、基于SNR进行度量,同时使用STOI和ESTOI对语音的清晰度进行评测。最后,将上述方法与对称窗方法以及其它无监督的语音增强方法进行比较。结果证明,所提出的方法不仅能够将算法时延降低至2ms,还能保持各项评估指标均优于其它无监督以及对称窗方法。

摘要： 近年来,连续宽带阵列信号处理算法在闪电甚高频(VHF)定位领域取得一系列突破性进展,展现出相对于传统广义互相关闪电定位算法的明显优势,可实现对闪电通道高精度、高分辨反演重建,促进对闪电小尺度精细特征的科学研究。文章梳理了宽带甚高频阵列技术在闪电辐射源定位领域的国内外研究进展和应用情况,详细阐述了宽带甚高频阵列时间反转(TR)和多重信号分类(MUSIC)算法的原理和实现步骤,对比分析了两种算法的定位精度、空间分辨率以及抗干扰能力。针对实际观测应用中面临的问题,对一些可能的研究方向进行了展望,供广大研究人员参考借鉴。

摘要： 为了提高通信测距复合系统的信息传输速率,实现数据与序列的完全映射,将并行组合扩频技术(parallel combinatory spread spectrum, PCSS)应用于复合系统,提出了一种改进的r_组合数据序列映射方法。在发送端采用所提出的映射方法实现数据的扩频传输,在接收端采用改进的广义互相关算法进行时延估计和数据解扩,同时实现了信息传输和距离测量。仿真结果表明,改进的数据序列映射方法实现了映射的唯一性,提高了数据的映射效率,提升了PCSS通信测距复合系统的信息传输速率;改进的广义互相关算法在低信噪比下具有更好的时延估计性能。因此,所提方法能使PCSS通信测距复合系统更有效地完成测距任务和通信任务,可为通信测距复合系统的理论研究和工程应用提供参考。

摘要： 针对测向定位中时延估计的问题,提出了一种基于递推最小二乘(Recursive Least Squares,RLS)算法的二次加权相关时延估计方法。该方法在二次相关算法基础上,一方面引入RLS算法,在二次相关前进行自适应滤波,提高系统抗噪能力,且具有较快的收敛速度;另一方面借鉴广义互相关的思路,引入加权函数,并且采用二次加权方式,提高时延估计的性能。仿真结果表明,在低信噪比环境下,基于RLS的二次加权相关时延估计法使谱峰更加尖锐,抑制了噪声的影响,提高了估计的精度。

摘要： 为了减小低信噪比环境下时延估计误差,基于广义互相关法和谱减法,选择互功率谱相位加权法,提出了一种基于谱减法的互功率谱频域加权时延估计方法.通过仿真,分析了几种常见的加权函数随信噪比降低时的时延估计性能,以及改进的谱减法在不同信噪比环境下的去噪效果.对整体算法进行了联合仿真,结果表明:低信噪比环境下基于谱减法的互功率谱相位法,能有效锐化凸显互相关函数的主峰值,有效提高时延估计的精度.

摘要： 针对多站时差定位系统在低信噪比下无法获得准确的时延估计,进而影响时差定位的精度,提出一种改进加权函数的广义互相关(GCC)时延估计方法.通过分析和比较采用不同传统加权函数进行广义互相关时延估计的性能,对加权函数进行改进.改进的加权函数同时引入两路信号的自功率谱密度函数和互功率谱密度函数,使得加权函数的分子分母变化趋势相同,以适应不同强度的信号.在相同条件下,模拟分析不同加权函数的时延估计精度,结果表明,采用改进的加权函数进行广义互相关时延估计,在较低信噪比下能够获得较高的时延估计精度,同时对小功率信号也具有良好的时延估计效果.

摘要： 针对锚杆锚固工程中须对锚杆进行无损检测的工程检测要求,提出一种主要基于相关函数的锚杆智能检测方法.首先对采集到的反射信号进行滤波,然后使用近邻聚类算法自动筛选出最优信号以代替传统的人工挑选方式,再将最优信号输入至广义互相关、Hilbert变换算法组成的混合模型中,从而自动地定位出信号突变点并计算出锚杆长度和锚固的缺陷位置.通过实验对该方法进行验证,结果表明相比传统检测方法其对锚杆长度和缺陷位置的检测误差明显降低且使用更方便.

摘要： 针对变压器机器鱼避障过程中发射信号和回波信号时延信息难以准确估计的问题,提出一种基于相位变换加权(PHAT-β)广义互相关(GCC)算法的时延估计方法.区别于传统的基本互相关(BCC)算法,PHAT-β GCC算法可以根据信噪比在频城内对互功率谱进行灵活调节,提高了时延估计的抗噪性和准确性.首先对发射信号和回波信号进行快速傅里叶变换和共轭相乘得到互功率谱,然后对互功率谱进行PHAT-β加权、傅里叶逆变换得到广义互相关函数,最后通过峰值检测得到时延估计值.仿真分析和验证了不同类型发射信号(正弦信号、方波信号)、不同信噪比(20、10、0 dB)、不同指数调节因子的时延估计性能,结果表明所提算法相对于传统的BCC算法具有更好的抗噪性和更尖锐的时延估计峰值.

摘要： 声音作为人们日常生活中信息表达和接收的重要方式之一,包含了大量的有用信息,其应用范围涵盖了生活的方方面面。因此对于声源定位的深入研究依旧具有广泛的现实意义。本文研究了基于神经网络的声源定位技术,首先介绍了三种传统的声源定位算法,并主要研究了基于相位变换的广义互相关的定位算法(GCC-PHAT),随后根据一种新的单声道和多声道录音数据库(SMARD)建立了房间冲激响应(RIR)模型,并通过麦克风阵列对空间随机生成的声源进行采集,结合全连接神经网络模型进行训练,利用训练好的模型对信号进行分类,最终得到声源的方位。实验结果表明,在不同混响条件和信噪比的环境下,基于神经网络的声源定位算法具有较高的定位准确率。

摘要： 作为语音增强与声源定位领域的一项关键技术,时延估计(Time delay estimation,TDE)就是利用传声器阵列接收目标声源信号,根据不同位置的传声器接收到的声信号之间的时间差来确定目标声源的空间位置.在传声器阵列固定的条件下,TDE的计算精度直接决定了目标的定位精度.TDE算法主要包括广义互相关(Generalized cross cor-relation,GCC)算法、最小均方自适应算法、互功率谱相位法、高阶统计量法等.其中GCC算法原理较为简单,计算量较小,易于实时实现.尽管具备上述优点,针对低信噪比和非稳态的信号,GCC算法的处理效果不佳,相应的声源定位精度较差,而这类信号普遍存在于实际场景中,这就极大限制了GCC算法的应用.

摘要： @@近年来，闪电宽带干涉仪利用辐射源定位在闪电的发生、发展探测中发挥着积极作用，已成为揭示闪电物理过程的重要工具。因此，完善与发展宽带干涉仪系统是一项非常有意义的工作。传统闪电宽带干涉仪采取将信号Fourier变换之后求取相位差，利用低频段的唯一相位差解高频段相位差模糊，其算法原理与实现都比较复杂。鉴于此，本文将广义互相关时延估计算法(GCC)引入干涉仪之中。

摘要： 本文提出了一种广义互相关的快速计算方法,它利用不同的步进点数进行快速搜索互相关序列的最大值所在区间,然后再小范围精确计算出实际最大值.理论仿真和试验均表明,在保证测量精度的同时,可以将无线传感器网络节点音频定位中的互相关计算时间缩短至直接计算的1/4～1/8,提高了定位速度.

摘要： 基于平面四元方阵三维定位模型和广义互相关时延估计方法，按照虚拟仪器的设计理论，采用研华PCI-1714数据采集卡进行语音信号采集，由LabVIEW和MATLAB混合编程进行系统控制，并由位置坐标计算出方向角控制摄像头的转向，设计出用于视频跟踪的四元同步实时语音定位系统。设计结果表明该系统对语音的定位速度较快，精度理想，对说话人位置能进行有效的实时跟踪定位。

摘要： 时延估计是信号处理的一个基本问题,已广泛应用在声纳、雷达、生物医学工程、麦克风阵列系统、地球物理等研究领域中.文中针对麦克风阵列系统中的应用,对广义互相关时延估计法与基于高阶累积量的时延估计方法作了理论分析.给出了两种方法在不同信号模型中的仿真结果,并对结果给出相应的结论.

摘要： 在研究大量国内外时延估计文献的基础上,对现有的时延估计方法进行了分类论述,主要介绍了基于二阶统计量的时延估计算法、基于高阶统计量的时延估计方法和非平稳环境下的时延估计方法,分析和比较了各种方法的特点和性能,在此基础上指出了时延估计算法进一步的研究方向.

摘要： 在研究大量国内外时延估计文献的基础上,对现有的时延估计方法进行了分类论述,主要介绍了基于二阶统计量的时延估计算法、基于高阶统计量的时延估计方法和非平稳环境下的时延估计方法,分析和比较了各种方法的特点和性能,在此基础上指出了时延估计算法进一步的研究方向.

摘要： 在研究大量国内外时延估计文献的基础上,对现有的时延估计方法进行了分类论述,主要介绍了基于二阶统计量的时延估计算法、基于高阶统计量的时延估计方法和非平稳环境下的时延估计方法,分析和比较了各种方法的特点和性能,在此基础上指出了时延估计算法进一步的研究方向.

摘要： 在研究大量国内外时延估计文献的基础上,对现有的时延估计方法进行了分类论述,主要介绍了基于二阶统计量的时延估计算法、基于高阶统计量的时延估计方法和非平稳环境下的时延估计方法,分析和比较了各种方法的特点和性能,在此基础上指出了时延估计算法进一步的研究方向.

摘要： 在研究大量国内外时延估计文献的基础上,对现有的时延估计方法进行了分类论述,主要介绍了基于二阶统计量的时延估计算法、基于高阶统计量的时延估计方法和非平稳环境下的时延估计方法,分析和比较了各种方法的特点和性能,在此基础上指出了时延估计算法进一步的研究方向.

摘要： 本发明公开了一种适用于流体互相关测速的自适应广义互相关时延估计方法。该方法针对现有互相关方法无法有效实现含有强周期性成分流体信号的时延估计的问题，基于广义互相关的基本思想，引入自适应滤波器实现含有强周期性成分流体信号的时延估计。本发明通过对输入的上下游信号进行频域分析，确定强周期性成分是否存在及其对应的频率并设计相应的带阻滤波器抑制，然后计算抑制后的互功率谱密度，并通过傅里叶反变换获得互相关函数，最后通过峰值检测确定时延。该方法通过自适应地设计和调整带阻滤波器，具有较强的应用普适性。该方法对被测流体信号中的强周期性成分进行抑制，时延估计有效可靠，流速测量精度高且流速测量范围大。

摘要： 本发明属于无线电定向；无线电导航；采用无线电波测距或测速；采用无线电波的反射或再辐射的定位或存在检测；采用其他波的类似装置技术领域，公开了一种基于广义互相关的高斯拟合包络时延估计方法及系统，通过广义互相关法得到信号的互相关函数值；采用分段极大值法提取互相关函数的包络点；利用高斯函数拟合包络，以高斯函数最大值点作为信号的时延估计值。本发明利用广义互相关计算互相关函数值；采用分段极大值包络提取的方法提取互相关函数的包络；采用高斯拟合的方式拟合包络；取包络最大值对应的时延为两信号的到达时延差值。本发明计算复杂度低，易于实现，仿真实验验证了算法的有效性、普适性和时延估计的准确性。

摘要： 本发明请求保护一种混响环境下基于分频和改进广义互相关双耳时延估计方法，涉及声源定位领域，它利用Gammatone滤波器能有效的模拟人耳基底膜特性，将语音信号分频处理，在混响环境下进行双耳互相关时延估计，相比于广义互相关时延估计方法，该方法具有更准确的时延估计，该声源定位系统在混响环境下具有更好的鲁棒性。使用Gammatone滤波器对双耳信号进行分频处理，对每个子带信号进行倒谱预滤波的去混响处理后反变换到时域，左右耳各子带信号进行广义互相关运算，广义互相关算法中采用改进的相位变换加权函数，得到的每个子带的互相关值进行求和运算，获得最大互相关值对应的双耳时间差。

摘要： 本发明公开了基于相位变换加权广义互相关算法的自主寻人智能拐杖，包括以下步骤：当使用者发出声音指令后，装置在底盘周围六个拾音器形成的麦克风阵列对语音信号进行采集。采集到的声音信号送到声强检测电路和单片机以及其他外部电路，声强检测电路选出采集到的声音信号最强的3个拾音器，单片机利用GCC‑PHAT(相位变换加权广义互相关)时延差估计算法计算时延，并对使用者进行定位；然后根据定位，单片机自主控制拐杖运动至使用者处。

摘要： 本发明公开了一种适用于流体互相关测速的自适应广义互相关时延估计方法。该方法针对现有互相关方法无法有效实现含有强周期性成分流体信号的时延估计的问题，基于广义互相关的基本思想，引入自适应滤波器实现含有强周期性成分流体信号的时延估计。本发明通过对输入的上下游信号进行频域分析，确定强周期性成分是否存在及其对应的频率并设计相应的带阻滤波器抑制，然后计算抑制后的互功率谱密度，并通过傅里叶反变换获得互相关函数，最后通过峰值检测确定时延。该方法通过自适应地设计和调整带阻滤波器，具有较强的应用普适性。该方法对被测流体信号中的强周期性成分进行抑制，时延估计有效可靠，流速测量精度高且流速测量范围大。

摘要： 本发明的一种基于积分改进广义互相关的传动装置信号分离方法是将广义互相关算法与非负矩阵分解算法相结合的一种新的盲源分离方法，进行分离不同传动装置的声音信号。将广义互相关算法结合非负矩阵分解算法，利用广义互相关算法获得到达时间差，判断源的数量；再结合非负矩阵分解，获得具体的字典原子是来自于哪个源这项信息，从而为生成不同源的掩码矩阵提供事实依据；使用积分法改进广义互相关，提高到达时间差估计的准确度；设计一种新的非负矩阵分解初始化方法，降低计算非负矩阵分解的时间。本发明方法解决了其他盲源分离方法依赖理想数学模型或者依赖训练神经网络的问题。

摘要： 本发明公开了基于广义互相关熵门控循环单元的短期售电量预测方法，包括：收集数据，对历史用电量数据中缺失数据进行补充；以历史小时用电量及该时所对应的温度作为预测模型的训练样本集，构建预测模型特征输入；数据标准化；选用门控循环单元模型对小时用电量预测，使用广义互相关熵对应的广义最大相关熵准则代替门控循环单元中的均方误差准则作为预测模型的代价函数；通过K‑折交叉验证与网格寻优方法对门控循环单元模型的参数λ、α优化；对小时时间尺度的售电量进行预测，并选用RMSE指标对预测结果进行评价。本售电量预测方法在售电量数据具有离群值或噪声的情况下、及售电量数据分布为非高斯情况下具有良好预测性能。

摘要： 本发明涉及一种基于广义互相关的变压器机器鱼避障系统及方法，该系统包括机器鱼超声发射单元、超声接收单元、超声传播时延估计单元、距离计算单元和运动单元；超声发射单元向机器鱼的前、后、左、右、上、下6个方向发射超声信号；超声接收单元接收6个方向反射回波信号；超声传播时延估计单元计算6个方向上超声发射信号和反射回波信号之间的时间延迟；距离计算单元计算机器鱼6个方向与障碍物之间的距离；运动单元控制机器鱼的左右转向和上浮、下沉，从而躲避障碍物。本发明根据变压器内部噪声的复杂情况，灵活调节PHAT‑beta广义互相关算法中的指数调节因子，即可获得准确的时延估计性能，实现机器鱼在变压器油中躲避障碍物功能。

摘要： 本发明涉及麦克风阵列检测领域，特别涉及一种利用广义互相关和能量谱检测麦克风的方法和系统。所述一种利用广义互相关和能量谱检测麦克风的方法，包括步骤：采集语音数据；计算各麦克风阵元采集到的语音数据相对于其它麦克风阵元的广义互相关函数，并取出其中的极大值组成互相关系数矩阵；计算各麦克风阵元的能量谱的标准值；结合所述互相关系数矩阵、所述各麦克风阵元的能量谱的标准值和预设阈值判断待检测麦克风上是否有损坏的麦克风阵元。通过将相关的步骤写成自动化程序，通过待检测设备上的一键操作即可执行，使得即便是技术水平参差不齐的工人亦可以进行测试操作，并不需要什么专业的测试设备，大大节约成本。

摘要： 本发明属于无线电定向；无线电导航；采用无线电波测距或测速；采用无线电波的反射或再辐射的定位或存在检测；采用其他波的类似装置技术领域，公开了一种基于广义互相关的高斯拟合包络时延估计方法及系统，通过广义互相关法得到信号的互相关函数值；采用分段极大值法提取互相关函数的包络点；利用高斯函数拟合包络，以高斯函数最大值点作为信号的时延估计值。本发明利用广义互相关计算互相关函数值；采用分段极大值包络提取的方法提取互相关函数的包络；采用高斯拟合的方式拟合包络；取包络最大值对应的时延为两信号的到达时延差值。本发明计算复杂度低，易于实现，仿真实验验证了算法的有效性、普适性和时延估计的准确性。