[發(fā)明專利]基于嵌入式系統(tǒng)的單音頻檢測(cè)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910053890.1
• 申請(qǐng)日: 2009-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN101587707A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余小清;張開翼;萬旺根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L11/00
• 分類號(hào): G10L11/00;H04B17/00;H04M3/22
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 何文欣

1.一種基于嵌入式系統(tǒng)的單音頻檢測(cè)方法，其特征在于：在進(jìn)行信號(hào)處理之前，對(duì)輸入信號(hào)按幅度進(jìn)行分類，然后根據(jù)此分類分別對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行有效性判決，最后得出檢測(cè)結(jié)果；其操作步驟如下：

1)、算法的預(yù)處理：算法的預(yù)處理主要是指對(duì)解碼結(jié)果影響較大的Goertzel算法參數(shù)的確定。

2)、對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理：輸入信號(hào)的預(yù)處理分為預(yù)濾波，采樣量化和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)三個(gè)部分。

3)、對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類：分類處理包括幅度的計(jì)算和分類處理兩個(gè)部分。

4)、計(jì)算輸入信號(hào)的能量：能量的計(jì)算包括參數(shù)的預(yù)計(jì)算，信號(hào)能量的計(jì)算兩個(gè)部分；

5)、判決門限的選擇；

6)、信號(hào)能量有效性判決：通過與預(yù)置的參數(shù)進(jìn)行比較，得出輸入信號(hào)中是否存在特定頻率的信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式系統(tǒng)的單音頻檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟1的算法預(yù)處理的具體步驟為：

1)對(duì)輸入信號(hào)的采樣率Fs的確定

A)、一般作為信令的音頻信號(hào)的頻率不會(huì)超過2000Hz；

B)、依照奈奎斯特定律，對(duì)模擬信號(hào)的采樣率必須大于其最高頻率的2倍才能保證準(zhǔn)確性；當(dāng)然，為了檢測(cè)的精度、提高系統(tǒng)的抗噪能力，采樣率是越高越好；

C)、采樣率的確定還需要考慮嵌入式處理器的運(yùn)算能力，即要滿足一般的處理器能夠在規(guī)定的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)處理完采樣的數(shù)據(jù)；

D)、綜合考慮下，選擇Fs＝10KHz，這個(gè)值經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫臐M足各種考慮。

2)采樣的樣本點(diǎn)數(shù)N的確定

A)、Fs/N為解碼器的分辨率，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求確定N的值；

B)、N的值也直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，故其取值不能太大；

C)、綜合考慮下，取N＝200，能夠滿足一般的應(yīng)用要求；如果要求的分辨率很高時(shí)，需要同時(shí)提高采樣率Fs。

3.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式系統(tǒng)的單音頻檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟2對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的具體步驟為：

1)預(yù)濾波

A)、預(yù)濾波主要是針對(duì)在模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC采樣的時(shí)候，有一些直流和雜波干擾；

B)、通常采用硬件的方法來進(jìn)行預(yù)濾波，即在ADC的輸入口處接一個(gè)電容；

C)、由于有了上面的預(yù)濾波過程，在直接對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行其他的處理，不再疊加數(shù)字濾波器；

2)采樣量化

A)、啟動(dòng)嵌入式系統(tǒng)的ADC，并設(shè)置對(duì)信號(hào)的采樣速率為Fs＝10KHz；

B)、將采樣得到離散信號(hào)值直接存儲(chǔ)到數(shù)組T[N]中，將已存儲(chǔ)的采樣值個(gè)數(shù)紀(jì)錄在j中；

C)、樣本點(diǎn)數(shù)N的大小影響檢測(cè)性能，要按照實(shí)際應(yīng)用的需要來確定，現(xiàn)設(shè)置N＝200；

D)、應(yīng)用時(shí)，對(duì)ADC的性能要求不是很高，一般的12位ADC即可滿足要求。

3)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)

A)、可以對(duì)采樣數(shù)據(jù)邊采樣邊計(jì)算，這樣可以大量的減小系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間；

B)、獲得一個(gè)采樣數(shù)據(jù)T[i]后，可以馬上對(duì)其進(jìn)行下一步的運(yùn)算，而不用等待所有的N個(gè)數(shù)據(jù)全部采集完后才運(yùn)算；

C)、當(dāng)運(yùn)算完N-1個(gè)數(shù)據(jù)后，需要計(jì)算一次能量；

D)、對(duì)信號(hào)的采樣連續(xù)進(jìn)行，即當(dāng)T[N]中的數(shù)據(jù)被填滿后，馬上開始對(duì)T[0]的填寫，不再占用其他的存儲(chǔ)空間，并且能保證采樣的連續(xù)性。