[發(fā)明專(zhuān)利]諧波分析方法和裝置以及確定諧波間雜波的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310260866.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104251934B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王喆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R23/165
• 分類(lèi)號(hào): G01R23/165
• 代理公司: 北京龍雙利達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11329
• 代理人: 王君;肖鸝

本發(fā)明實(shí)施例涉及諧波分析方法和裝置以及確定諧波間雜波的方法和裝置。其中，諧波分析方法包括：對(duì)輸入的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，以獲得所述時(shí)域信號(hào)在頻域上的頻譜；對(duì)所述頻譜進(jìn)行濾波處理，以確定目標(biāo)頻譜；對(duì)所述目標(biāo)頻譜的諧波間雜波做消除處理，以便確定所述目標(biāo)頻譜的諧波的結(jié)構(gòu)；利用所述目標(biāo)頻譜的諧波的結(jié)構(gòu)對(duì)所述諧波進(jìn)行諧波分析。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)濾波確定諧波分析的目標(biāo)頻譜，并且能夠有效地消除雜波干擾，從而獲得清晰的和準(zhǔn)確的諧波頻譜，以利于進(jìn)行諧波分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)處理，特別地，涉及諧波分析方法和裝置以及確定諧波間雜波的方法和裝置。

背景技術(shù)

諧波分析是一種信號(hào)處理與分析的基本手段，在信號(hào)識(shí)別、分類(lèi)、編碼、增強(qiáng)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。諧波分析可以涵蓋多種不同的分析目的，例如計(jì)算諧波的個(gè)數(shù)、計(jì)算諧波的基頻、計(jì)算諧波的強(qiáng)弱、計(jì)算諧波的幀內(nèi)/幀間相關(guān)性、計(jì)算諧噪比等等。諧波分析可以基于時(shí)域信號(hào)進(jìn)行分析，也可以基于頻域信號(hào)進(jìn)行分析。一般來(lái)說(shuō)，諧波分析在頻域信號(hào)上進(jìn)行最常見(jiàn)，效果也更好。

在現(xiàn)有的音頻編碼算法中，一種常用的方法是在頻域上采用峰均比的方法來(lái)確定諧波。但是，如果音頻幀的頻譜是“模糊”的，即諧波間有較強(qiáng)的雜波存在，于是諧波的能量被削弱了，此時(shí)含有諧波的子帶的峰均比與不含諧波的子帶的峰均比的區(qū)別就會(huì)不那么明顯，用簡(jiǎn)單的將峰均比與門(mén)限做比較的方法判斷諧波是否存在時(shí)就會(huì)引入較大的誤差。

另一種常用的方法是根據(jù)波峰、波谷的相對(duì)能量（或幅度）關(guān)系得到波峰的強(qiáng)度，最后通過(guò)將這個(gè)強(qiáng)度與一個(gè)門(mén)限做比較來(lái)確定是否存在諧波。但是，如果音頻幀的頻譜是“模糊”的，即諧波間有較強(qiáng)的雜波存在，由于諧波間雜波的存在，而可能把諧波附近的雜波的波谷錯(cuò)誤的當(dāng)作是諧波的波谷，從而導(dǎo)致計(jì)算出的諧波強(qiáng)度低于真實(shí)值而被漏掉。

由此可見(jiàn)，在進(jìn)行頻域的諧波分析時(shí)，無(wú)論諧波分析的具體目的是什么，一個(gè)前提條件是要能得到一個(gè)盡量準(zhǔn)確的諧波結(jié)構(gòu)，或者說(shuō)一個(gè)盡量清晰的諧波頻譜。然而，實(shí)際的時(shí)頻變換所得到的諧波頻譜通常都會(huì)包含各種干擾因素，使得得到的諧波頻譜被“模糊”了。這種“模糊”可能使原本較強(qiáng)的諧波被削弱，也可能在諧波間引入雜波干擾。在諧波分析時(shí)，這些“模糊”可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的或性能下降的分析結(jié)果。因此，如何得到一個(gè)盡可能“清晰”的諧波頻譜，是決定諧波分析成敗的關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了諧波分析方法和裝置以及確定諧波間雜波的方法和裝置，旨在解決如何獲得清晰的和準(zhǔn)確的諧波頻譜的問(wèn)題。

第一方面，提出了一種諧波分析的方法，包括：對(duì)輸入的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，以獲得所述時(shí)域信號(hào)在頻域上的頻譜；對(duì)所述頻譜進(jìn)行濾波處理，以確定目標(biāo)頻譜；對(duì)所述目標(biāo)頻譜的諧波間雜波做消除處理，以便確定所述目標(biāo)頻譜的諧波的結(jié)構(gòu)；利用所述目標(biāo)頻譜的諧波的結(jié)構(gòu)對(duì)所述諧波進(jìn)行諧波分析。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一實(shí)施方式中，所述對(duì)所述頻譜進(jìn)行濾波處理，以確定目標(biāo)頻譜，包括：對(duì)所述頻譜進(jìn)行k次濾波處理，并在所述頻譜經(jīng)過(guò)所述k次濾波處理的每次濾波處理之后記錄波峰個(gè)數(shù)以獲得k個(gè)波峰個(gè)數(shù)，其中k為大于或等于2的正整數(shù)；確定所述k個(gè)波峰個(gè)數(shù)中的最小波峰個(gè)數(shù)；確定得到所述最小波峰個(gè)數(shù)的濾波處理的頻譜為目標(biāo)頻譜。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二實(shí)施方式中，所述對(duì)所述頻譜進(jìn)行濾波處理，以確定目標(biāo)頻譜，包括：對(duì)所述頻譜進(jìn)行第一濾波處理，并記錄經(jīng)過(guò)所述第一濾波處理的頻譜的第一波峰個(gè)數(shù)；對(duì)所述頻譜進(jìn)行第二濾波處理，并記錄經(jīng)過(guò)所述第二濾波處理的頻譜的第二波峰個(gè)數(shù)；對(duì)所述頻譜進(jìn)行第三濾波處理，并記錄經(jīng)過(guò)所述第三濾波處理的頻譜的第三波峰個(gè)數(shù)；當(dāng)所述第二波峰個(gè)數(shù)小于所述第一波峰個(gè)數(shù)，且所述第二波峰個(gè)數(shù)小于所述第三波峰個(gè)數(shù)，則確定經(jīng)過(guò)所述第二濾波處理得到的頻譜為目標(biāo)頻譜。