自适应滤波语音增强算法改进及其DSP实现

发布时间：2018-06-23 06:35

  本文选题：数字信号处理器(DSP) + 自适应滤波　； 参考：《计算机工程与应用》2015年01期

【摘要】：为提高强噪声环境下语音信号的信噪比,增强语音通信的质量,以DSP为平台,构建一个基于自适应滤波技术的单通道语音增强系统。该系统以TMS320F2812为核心,结合其多通道缓冲串口(McBSP)与扩展音频接口芯片TLV320AIC23实现了语音信号的高速采集及输出;同时,利用箕舌线函数更新自适应滤波步长因子并引入解相关运算进行语音降噪处理,有效改善了传统算法适应性差,收敛速度慢,稳态误差大等问题。实验结果表明该算法降噪性能好,能明显提高语音清晰度,且系统稳定性强。
[Abstract]:In order to improve the signal-to-noise ratio of speech signal and enhance the quality of speech communication, a single-channel speech enhancement system based on adaptive filtering technology is constructed based on DSP. The system takes TMS320F2812 as the core, combines the multi-channel buffer serial port (McBSP) and the extended audio interface chip TLV320AIC23 to realize the high speed acquisition and output of the speech signal. The adaptive filtering step factor is updated by using the tongue line function and the de-correlation operation is introduced to deal with the speech noise. It can effectively improve the problems of poor adaptability, slow convergence speed and large steady-state error of the traditional algorithm. The experimental results show that the proposed algorithm has good noise reduction performance, can improve speech clarity obviously, and has strong system stability.
【作者单位】： 重庆大学生物工程学院;重庆市医疗电子技术工程研究中心;
【基金】：重庆市科技攻关计划项目(No.CSTC2010 AA5049)
【分类号】：TN912.35

【参考文献】

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1 万新旺;吴镇扬;;基于自适应频率选择的鲁棒时延估计算法[J];东南大学学报(自然科学版);2010年05期

2 段正华;王梓展;鲁薇;;一种改进的解相关LMS自适应算法[J];湖南大学学报(自然科学版);2006年03期

3 彭劲东,段正华,王梓展;一种变步长解相关LMS算法[J];计算机工程与应用;2004年30期

4 胡春娇;杨顺;;基于箕舌线变步长LMS算法的分析与改进[J];计算机仿真;2010年11期

【共引文献】

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4 方杰;李英;陶泯;;语音信号的一种加权的鲁棒特征参数W_RAS_MFCC[A];第十二届全国信号处理学术年会（CCSP-2005）论文集[C];2005年

5 杨威明;;基于阈值的小波变换语音增强方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C];2008年

6 潘欣裕;董兴法;赵鹤鸣;;基于谱能比例加权的谱减法语音增强研究[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（上册）[C];2008年

7 王明;刘好新;张歆奕;;一种基于时频方差和的语音端点检测方法研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集（下册）[C];2010年

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9 陆飞;何文秀;徐春燕;;基于自相关夹角法的语音识别算法研究[A];2009中国控制与决策会议论文集（2）[C];2009年

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6 李烨;基于多带激励模型的低速率语音编码技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

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4 张奕;殷福亮;;混响和有色噪声环境下的顽健时延估计方法[J];通信学报;2008年05期

5 周学文;柯熙政;;一种新的变步长LMS自适应滤波算法[J];西安理工大学学报;2006年03期

6 蒋明峰,郑小林,彭承琳;一种新的变步长LMS自适应算法及其在自适应噪声对消中的应用[J];信号处理;2001年03期

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3 李海君,陈忠宝,孙恒;自适应滤波技术在GIS局放检测中的应用[J];黑龙江电力;2003年01期

4 李富才,訾艳阳,何正嘉;自适应滤波与相关滤波在冲击响应信号特征提取中的应用[J];振动与冲击;2004年03期

5 李强,王其申;消除噪声的一种变步长自适应滤波方法[J];光电子技术与信息;2004年05期

6 吴永宏,潘泉,张洪才,张绍武;基于提升框架的一种自适应滤波方法研究[J];电子与信息学报;2005年07期

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本文编号：2056219