[發(fā)明專利]一種基于小波的無線語音降噪裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910707902.1
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110931039A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬輝;白海濤;杜娟;王興;路廣勛;胡玉理;潘毅佳;劉正堂;王永州;薛寒;孫健;劉曉光;馬琮涵;李響;任婧媛;李密
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63893部隊
• 主分類號: G10L21/0264
• 分類號: G10L21/0264
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 陸君

本發(fā)明涉及無線語音通信技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于小波的無線語音降噪裝置及方法。采用小波變換，據(jù)小波變換具有它對突變點位置確定的“變焦”特性,建立小波變換與刻畫信號奇異性的Lipschitz指數(shù)之間的密切關(guān)系,從而通過小波變換來確定信號的奇異點位置；再采用閾值函數(shù)改進的小波去噪；改進閾值函數(shù)的方法，本發(fā)明實現(xiàn)了基于小波變換的無線語音降噪器實驗系統(tǒng)，其去噪效果優(yōu)于采用硬閾值函數(shù)、軟閾值函數(shù)的去噪效果。本發(fā)明的無線語音降噪方法，能夠?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)備進行降噪改造，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線語音通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于小波的無線語音降噪裝置及方 法。

背景技術(shù)

無線語音通信是將語音信號變?yōu)殡娦盘?，調(diào)制到高頻振蕩上，由發(fā)射天線把已調(diào)的高頻 電流以電磁波的形式發(fā)射出去。其中語音信號的語音降噪技術(shù)是從受噪聲污染的語音信號中 盡可能地恢復原始語音信號，語音增強是其中的關(guān)鍵技術(shù)。語音增強技術(shù)在國外發(fā)展較早， 現(xiàn)在為止，語音增強算法根據(jù)算法處理方式的不同，可將目前常用的語音增強算法大致分為 以下四類：

(1)參數(shù)方法:如梳狀濾波器法、維納濾波器法、卡爾曼濾波器法等。此類方法依賴于使 用的語音生成模型，需要提取模型參數(shù)。如果實際噪聲或語音條件與模型有較大差距或難以 提取模型參數(shù)，則此類方法容易失效。

(2)非參數(shù)方法:如噪聲對消算法、譜相減算法、自適應(yīng)濾波算法等。此類方法不需要從 帶噪語音信號中估計模型參數(shù)，應(yīng)用范圍比較廣。但是由于此類方法沒有充分利用可能的統(tǒng) 計信息，結(jié)果一般不是最優(yōu)的

(3)統(tǒng)計方法:如基于短時幅度譜的最小均方誤差估計的語音增強方法、基于隱馬爾可夫 模型的語音增強方法以及基于信號子空間的語音增強方法等等。此類方法比較充分地利用了 語音和噪聲的統(tǒng)計特性，但一般需要建立模型庫，需要獲得初始的統(tǒng)計參數(shù)，算法比較復雜， 計算量比較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于小波的無線語音降噪裝置及方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種基于小波的無線語音降噪裝置，包括：RF-41A10電臺、消噪板，RF-41A10電臺的音 頻板末級與消噪板輸入端相連，消噪板的輸出端與揚聲器相連；RF-41A10電臺的13V供電直 流電源通過穩(wěn)壓塊IC7812與消噪板電源端相連；DSP處理芯片的數(shù)據(jù)端通過數(shù)據(jù)線與雙口 RAM存儲器相連，TMS 320/VC5409芯片的輸入端與Flas h芯片相連；

所述消噪板，由輸入信號通過抗混疊濾波在經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換至DSP處理芯片處理，DSP 處理芯片處理后的信號在經(jīng)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換至平滑濾波輸出。

一種基于小波的無線語音降噪裝置，所述RF-41A10電臺的音頻板末級與消噪板輸入端之 間設(shè)置有阻抗匹配器和電磁兼容器。

一種基于小波的無線語音降噪裝置，所述DSP處理芯片為TMS 320/VC5409芯片。

一種基于小波的無線語音降噪方法，其步驟如下：

1)小波變換，據(jù)小波變換具有它對突變點位置確定的“變焦”特性,建立小波變換與刻畫信 號奇異性的Lipschitz指數(shù)之間的密切關(guān)系,從而通過小波變換來確定信號的奇異點位置；

設(shè)0≤α≤1,則f(x)在區(qū)間[a,b]上具有一致Lipschitz指數(shù)α,當且僅當存在常 數(shù)k,使得有：

|f(x₀)-f(x₁)|≤k|x₀-x₁|² (1)