[發明專利]一種基于CEEMD和CWD的聲品質評價方法

在審

• 申請號: 202110103400.5
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN114792040A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 黃森;郭寧;史季青;高軍委
• 申請（專利權）人: 陜西汽車集團有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06F17/18;G06F119/10
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 許振強

1.一種基于CEEMD和CWD的聲品質評價方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1：采集n個噪聲信號樣本，分別記為x_i(N)(i＝1,2,…,n)，并分別對所述噪聲信號樣本進行主觀評價；

S2：對所述噪聲信號樣本進行CEEMD分解，得到所述噪聲信號樣本各自的若干階IMF分量，將所述IMF分量分別記為集合B_i(i＝1,2,…,n)；

S3：分別計算所述集合B_i中每階IMF的樣本熵值，根據所述樣本熵值對所述IMF分量進行篩選，剔除虛假分量，保留有效分量，記為集合B_i'(i＝1,2,…,n)；

S4：對各個所述集合B_i'中的各階IMF進行CWD分析；

S5：計算各個所述集合B_i'中的各階IMF的SQDF值和各個所述噪聲信號樣本的總SQDF值；

S6：將每個所述噪聲信號樣本的所述總SQDF值作為對應的所述噪聲信號樣本的特征參數，采用ELM建立所述特征參數和每個所述噪聲信號樣本的主觀評價值的關系；

S7：計算待評價噪聲的SQDF值，利用步驟S6建立的對應關系進行聲品質評價。

2.根據權利要求1所述的基于CEEMD和CWD的聲品質評價方法，其特征在于，所述S2具體包括如下步驟：

S21：為所述噪聲信號樣本x_i(N)添加一對正負白噪聲

式中，n(N)為白噪聲分量，分別為噪聲樣本信號加入正、負白噪聲之后的信號；

S22：分別對進行EMD分解，所述分解過程如下：

S221：設某個時間序列為x(N)，確定其所有的極大值點和極小值點，對所述極大值點和所述極小值點用三次樣條函數插值分別形成數據的上包絡曲線u₁(N)和下包絡曲線u₂(N)，并取u₁(N)和u₂(N)的平均值m₁(N)，即

m₁(N)＝(u₁(N)+u₂(N))/2

S222：令h₁(N)＝x(N)-m₁(N)，若h₁(N)同時滿足IMF的兩個條件：①整個時間歷程內，穿越零點的次數和極值點數相等或者最多相差1；②關于時間軸局部對稱，即由局部極大值定義的上包絡線和由局部極小值定義的下包絡線的均值為0，則h₁(N)為第一階IMF，若不滿足，則將h₁(N)看做新的x(N)，m₁₁(N)為其上、下包絡線的均值，有h₁₁(N)＝h₁(N)-m₁₁(N)，若h₁₁(N)還不滿足，重復該過程k次，得

h_1k(N)＝h_1(k-1)(N)-m_1k(N)

若h_1k(N)與h_1(k-1)(N)的標準差SD在0.2-0.3之間，則停止重復該過程，此時h_1k(N)為信號x(N)的第一階IMF，記c₁(N)＝h_1k(N)，其中標準差SD計算公式為：

式中，N為信號的序列長度。

S223：令r₁(N)＝x(N)-c₁(N)，對r₁(N)進行步驟S222，依次得到c₂(N)、c₃(N)……，直到r_i(N)為一個單調函數而不能再分出IMF為止；

經過EMD分解，可表示為

式中，l為IMF分量的總數，分別為噪聲信號樣本x_i(N)加入正、負向白噪聲之后的第j個IMF分量；

S23：添加M次不同的白噪聲，每一次都進行步驟S21和步驟S22，噪聲樣本信號x_i(N)最終的IMF分量為

式中，IMF_ij為噪聲信號樣本x_i(N)最終的第j個IMF分量，分別為x_i(N)第k次加入正、負向白噪聲之后的第j個IMF分量；

將x_i(N)最終的IMF分量記為集合B_i。