【正文】 隔 ? 有關(guān)，而與時間起點無關(guān)，則它的 n 維分布也與時間起點無關(guān)，故它也是嚴(yán)平穩(wěn)的。 ? ?1 2 1 2 12 212111, , , , ,21e xp2n n n nnnnjj kkjkjk jkf x x x t t tBx xBB? ? ? ?? ?????? ? ? ? ? ? ? ????????? ???????? ?????????? (219) 式中 ? ? ? ? 22,k k k k kE X t E X t? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? (220) 18 B 為歸一化協(xié)方差矩陣的行列式 ，如式 (221)所示。起伏噪聲的特點是，無論在時域內(nèi)還是 在頻域它們總是普遍存在和不可避免的，它們是信號中存在的主要噪聲。由此可見，平穩(wěn)隨機(jī)過程的統(tǒng)計特性將不隨時間的推移而不同。 , , , ,n n n nnnF x x x t t t f x x x t t tx x x? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?則稱其為 ??t? 的 n維概率密度函數(shù)。 ??t? 的 n維分布函數(shù)被定義 如式 (217)所示。 ??t? 表示一個隨機(jī)過程，則在任意一個時刻 it 上 ??it? 是一個隨機(jī)變量。另一些噪聲則往往不能準(zhǔn)確預(yù)測其波形。 加性噪聲 （ 簡稱噪聲 ） 的來源，一般可分為人為噪聲、自然噪聲和內(nèi)部噪聲。因此該算法 利用噪聲與語音 頻率特性的不同，采用小波變換作為工具來實現(xiàn)語音端點檢測 。 ? ? jf t k V?? (213) 2．二尺度伸縮性 。 當(dāng) k??? 時， 0jV?，即空間最終剖分到空集為止。 15 函數(shù) 空間作逐級 二 分解產(chǎn)生一組逐級包含的子空間 ，如式 (211)所示。如果采用對數(shù)坐標(biāo)，以 ln2 為坐標(biāo)單位，則 ? 的離散值如圖 23 縱軸所示。所以在尺度 j 下，由于 ? ?0jt??? 的寬度是 ??t? 的 0j? ，同時也不會引起信息的丟失。 ? ?200 , 0 ,1 , 2j j tj? ? ? ?? ???? ? ????? (26) 2．位移的離散化。 離散小波變換 在實際應(yīng)用中，為了方便用計算機(jī)進(jìn)行分析、處理，信號 ??ft都要離散化 為離 散 序 列 ， ? 和 ? 也必 須 離 散 化， 稱 為 離 散 小波 變 換 ， 記為DWT(Discrete Wavelet Transform)。 ? ? ? ? ? ?000 0 , ,0001, , ,1 1 1RRK t t d tCtt dtC? ? ? ???? ? ? ? ? ?????????????????? ?????? ???? (23) 在 ??? 半平面上各點小波變換的值是相關(guān)的。我們可以證明，若采用小波滿足容許條件，則連續(xù)小波變換存在著逆變換。符號 ,xy 代表內(nèi)積，它的含義 （ 上標(biāo) *代表取共扼 ） 如式 (22)所示 。 目前，小波在信號處理、圖像分析、模式識別、通信、地震勘測、量子 12 物理、電磁場、機(jī)械工程、流體力學(xué)、分形、光學(xué)、數(shù)值計算、語音識別、機(jī)器人視覺等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。這些工程應(yīng)用領(lǐng)域大大豐富了小波變換的實用意義，也促進(jìn)了小波分析理論的進(jìn)一步發(fā)展。因此，小波變換是一種變分辨率的時頻聯(lián)合的分析方法。而 法 國學(xué) 者I． Daubechies 和 S． Mallat 把這一理論引入工程應(yīng)用，特別是信號處理領(lǐng)域。 11 4．為了更好的應(yīng)用，理想的端點檢測應(yīng)具備以下特點：可靠性 、 魯棒性、低的存儲器和計算資源消耗、實時性、自適應(yīng)性和不需要對噪音的先驗知識 等 [9]。 2．噪聲問題，在強(qiáng)噪聲干擾環(huán)境下語音端點檢測困難。主要幾類方法各自的優(yōu)點與不足列于表 21。 論文中用到了時域分析方法和頻域分析方法，分別提取分析了時域和頻域中的一些重要音頻特征參數(shù)。 從語譜圖中可以得到一些頻域分析參數(shù) （ 如共振峰、基音周期等 ）隨語音發(fā)生過程 （ 時間 ） 的變化情況，這是 前兩種分析方法所沒有的 。語譜圖的橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是頻率，黑度是第三個坐標(biāo)，表示音強(qiáng)。 3． 頻域分析容易獲得某些重要的音頻特征參數(shù)，如信息嫡、帶寬、共振峰等 。常用的頻域分析方法有帶通濾波器組法、傅立葉變換法、線性預(yù)測法等幾種。 4． 分析語音信號的時域波形圖，所采用的方法較為簡單 。語音的時域分析采用時域波形圖，一般來說，橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是幅值。 語音分析有時域分析、頻譜分析和語譜分析 3 種方法。例如 ： 利用帶通濾波器組法來進(jìn)行計算機(jī)語音識別，其先決條件是要弄清楚語音的共 振峰的幅值、個數(shù)、頻率變化范圍及其分布情況。 4．使用 CCS 開發(fā)環(huán)境進(jìn)行 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 ， 算法的移植與 DSP 內(nèi)核的配置、針對硬件平臺對應(yīng)用程序的編寫和實現(xiàn)。 本論文主要工作內(nèi)容和任務(wù) 本文以語音端點檢測的算法為核心，以小波分析理論為基礎(chǔ)，分析討論了子帶平均能量方差和小波系數(shù)方差的算法，并將優(yōu)化算法運用到了基于DSP 音視頻矩陣控制的系統(tǒng)中，本論文主要工作如下： 1．掌握語音信號處理的相關(guān)理論和處理方法， 分析 基于小波理論的 子 6 帶平均能量方差和小波系數(shù)方差的語音端點檢測算法 。 TMS320C5402 的 26 個 CPU 寄存器和片上外設(shè)寄存器被映射在數(shù)據(jù)存儲空間。包括隨機(jī)存儲器 (RAM)和只讀存儲器(ROM) 。 TI 公司將常用的 DSP 芯片歸納為三大系列，即TMS320C20xx 系列 (TMS320C2xx)， TMS320C5000(TMS320C54xx/C55x)，TMS320C6000 系列 (TMS320C62x/67x)。它可支持各種圖像規(guī)格和各種算法，功能相當(dāng)強(qiáng)。 進(jìn)入 21 世紀(jì)， DSP 正 向著 高速，高系統(tǒng)集成，高性能方向發(fā)展。當(dāng)時的 DSP 技術(shù)在醫(yī)療電子、生物電子、應(yīng)用地球物理等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。但 MPU 較低的處理速度無法滿足高速實時的要求。與單片機(jī)相比， DSP 有著更適合數(shù)字信號處理的優(yōu)點。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，倒譜 4 特征參數(shù)的語音信號端點檢測方法 [5]在噪聲環(huán)境下具有傳統(tǒng)的能量方法無法比擬的優(yōu)越性。在具 有較小特征值得子特征空間中可以找到可靠的信息。 20xx 年 等學(xué)者 提出基于噪聲特征空間投影的魯棒性端點檢測算法 [4 ]。 1999 年 Sohn 等人提出了基于統(tǒng)計模型似然比的端點檢測算法 。 1994 年 Erdal 提出一種基于語音參數(shù)的分段方法。另外，有關(guān)國家安全保密工作，常需對某些通信線路進(jìn)行監(jiān)控，在對眾多的線路進(jìn)行監(jiān)控時，為了節(jié)約人力 物力并且不遺漏可疑信息，語音端點檢測起到了至關(guān)重要 3 的作用。 3． 在需要打斷功 能的系統(tǒng)中，語音的起始點是必須的 。 此外端點檢測的目的還在于 ： 1． 減少識別器的數(shù)據(jù)處理量 。 2 A / D變換端點檢測應(yīng)用語音識別語音信號 圖 11 語音識別系統(tǒng) 流程圖 Speech recognition system diagram 端點檢測有兩個過程 ： 1． 基于語音信號的特征，用能量、過零率、熵 (entropy)、音高 (pitch)等參數(shù)以及它們的衍生參數(shù)， 來判斷信號流中的語音 /非語音信號 。語音識別的對象是語音信號，端點檢測的目的就是在復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境下的信號流中分辨出語音信號和非語音信號，并確定語音信號的開始及結(jié)束。本文采用了語音 端點 檢測 的算法來實現(xiàn)音視頻矩陣的智能語音控制 [1 ]。這樣，既 方便 控制 ， 又 節(jié)約成本。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問 題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（ 設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成 績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論 文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu)