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面向通导一体化的声梳信号水声通信方案
1
作者 魏博文 郝帅峰 +2 位作者 李茂林 童峰 兰维瑶 《应用声学》 北大核心 2025年第1期191-197,共7页
声学频率梳信号(简称声梳信号)具有时延测量精度高、参数设计灵活性好的特点,在水下高精度距离测量、定位方面得到研究,也为通导一体化波形设计提供了新的方向。该文针对通导一体化背景下声梳信号在水声通信方面的应用,设计了声梳信号... 声学频率梳信号(简称声梳信号)具有时延测量精度高、参数设计灵活性好的特点,在水下高精度距离测量、定位方面得到研究,也为通导一体化波形设计提供了新的方向。该文针对通导一体化背景下声梳信号在水声通信方面的应用,设计了声梳信号水声通信编码、调制、解调、解码技术方案。通过对信号进行相关性、时延估计特性和通信性能的评估,并在此基础上开展了浅海水声信道海试实验,验证了声梳信号在实际海洋环境下的通信性能,并分析了影响其性能的主要因素。该文结果为推进声梳信号在通导一体化波形设计方面的应用提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 声学频率梳 水声通信 水下测距 水下定位
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基于角度压制比谱减的环境自适应双麦语音增强
2
作者 张家扬 何伟 +2 位作者 童峰 卢荣富 冯万健 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期296-304,共9页
[目的]针对智能终端小型化、使用场景多样化的发展趋势,研制一种既能满足严苛的尺度、算力、存储空间限制,又能实现环境自适应的双麦语音增强算法.[方法]考虑到麦克风阵列波束形成算法可以增强期望方向信号,同时抑制非期望方向的噪声,... [目的]针对智能终端小型化、使用场景多样化的发展趋势,研制一种既能满足严苛的尺度、算力、存储空间限制,又能实现环境自适应的双麦语音增强算法.[方法]考虑到麦克风阵列波束形成算法可以增强期望方向信号,同时抑制非期望方向的噪声,但小尺寸阵列波束主瓣波束宽度较宽、影响增强效果.在小尺寸双麦对目标方向进行波束对准增强的基础上,参考干扰方向噪声,进一步对目标方向语音进行谱减处理,并引入角度压制比实时检测干扰方向噪声的能量估计,实现对不同混响、噪声类型的自适应处理,从而提升语音增强效果.[结果]角度压制比随混响时间增加而增大,与信噪比不相关.相对于原始带噪信号、滤波-累加波束形成(filter-and-sum beamforming, FSB)信号、FSB结合固定对向谱减的语音增强信号,通过FSB结合角度压制比自适应对向谱减得到的语音增强信号,在不同噪声类型、不同信噪比和不同混响时间下,均能得到最高的分段信噪比得分和大多数的最高客观语音质量评估得分.[结论]角度压制比能一定程度地反映不同的混响情况,利用角度压制比得到的谱减阈值具有一定的环境适应性. 展开更多
关键词 双麦 麦克风阵列 波束形成 谱减 角度压制比
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基于深度学习的混响感知麦克风阵列语音增强
3
作者 何伟 刘雨佶 +2 位作者 童峰 康元勋 冯万健 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期287-295,304,共10页
[目的]针对基于深度神经网络频谱估计的麦克风阵列算法存在数据依赖的问题,提出了一种基于深度学习的混响感知麦克风阵列语音增强算法.[方法]首先利用麦克风阵列波束形成输出与原始信号做互相关,以近似房间冲激响应的形式获取当前环境... [目的]针对基于深度神经网络频谱估计的麦克风阵列算法存在数据依赖的问题,提出了一种基于深度学习的混响感知麦克风阵列语音增强算法.[方法]首先利用麦克风阵列波束形成输出与原始信号做互相关,以近似房间冲激响应的形式获取当前环境的混响特性作为LSTM网络的输入,网络模型以干净语音为目标进行训练从而输出房间冲激响应泛化向量,最后通过组合近似房间冲激响应与房间冲激响应泛化向量获得后置抗混响滤波器系数,实现语音增强.[结果]仿真和实验结果中,与波束形成、加权预测误差算法和传统深度学习去混响算法相比,所提出的方法在不同混响场景下具有更好的表现.[结论]本文方法在不同混响场景下都具有相对稳定的抗混响能力,具有较好的泛化性能. 展开更多
关键词 混响 麦克风阵列 波束形成 房间冲激响应 深度学习 长短时记忆
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基于误比特信息区间斜率的正交频分复用水声通信多普勒估计
4
作者 李斌 童峰 +1 位作者 姚俊辉 陈建峰 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期560-568,共9页
针对正交频分复用水声通信中直接误比特率搜索多普勒估计算法存在的高计算复杂度问题,提出了一种基于误比特信息区间斜率的多普勒估计算法,采用计算误比特信息区间斜率取代逐网格搜索最优误比特信息寻优过程,设计根据多普勒估计分辨率... 针对正交频分复用水声通信中直接误比特率搜索多普勒估计算法存在的高计算复杂度问题,提出了一种基于误比特信息区间斜率的多普勒估计算法,采用计算误比特信息区间斜率取代逐网格搜索最优误比特信息寻优过程,设计根据多普勒估计分辨率动态可变的斜率区间,在进一步提升寻优速率的同时有效减小陷入局部最优解的可能性,并有效降低算法的计算复杂度。仿真实验和海上试验结果表明:所提算法以较低的计算代价实现了与误比特率搜索多普勒估计算法近乎一致的估计性能,在本文试验条件下其相对块多普勒估计、基于互模糊度函数多普勒估计以及准梯度互相关多普勒估计算法可获得不低于14%的误比特率性能改善。 展开更多
关键词 多普勒估计 区间斜率 误比特信息 正交频分复用 水声通信
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