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专利号: 2017112606815
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 乐器;声学
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、采集一段语音信号,并对采集到的语音信号添加不同信噪比的噪声,得到带噪语音信号;

S2、对步骤S1的得到的带噪语音信号进行五层离散小波分解,得到各层的小波分解系数;

S3、对步骤S2得到的各层小波分解系数进行Teager能量算子的计算,得到小波系数的Teager能量算子值;

S4、将步骤S3中的Teager能量算子通过一个32位的汉明窗,然后对其值进行归一化处理,计算去噪过程中的阈值;

S5、根据步骤S4中的阈值,采用改进的阈值函数对带噪语音信号进行去噪处理;改进体现在:通过对常用阈值函数的连续性、渐进性和恒定偏差问题进行改进;

S6、对小波分解系数进行重构,得到去噪后的语音信号。

2.根据权利要求1所述的基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其特征在于,所述步骤S2对带噪语音信号进行离散小波分解,得到各层的小波系数,离散小波分解的步骤为:首先定义小波函数ψ(t),并对它作平移和伸缩运算可得到一簇小波函数ψa,b(t):a表示尺度因子b表示平移因子,a0和b0均表示扩展步长,j表示小波分解的尺度;

将a,b分别作离散化处理为:

a=a0j,b=ka0jb0 j,k∈Z,a0≠1经过离散化处理后,我们可得到的一簇离散小波函数ψj,k(t):则信号f(t)经离散小波变换后的小波系数可以表示为:Wψ表示正交小波变换,f表示语音信号,t表示时间,k表示节点数。

3.根据权利要求2所述的基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其特征在于,所述步骤S3求取Teager能量算子的计算步骤为:首先,定义非线性能量算子的连续形式为:

式中,是连续Teager能量算子TEO,x(t)表示一个连续语音信号,当x(n)是一个离散语音信号时:n表示离散化的时间点;

则对小波分解系数计算TEO值:wj,m(k)表示经小波分解后的小波系数Tj,m(k)表示各层Teager能量算子的值;

4.根据权利要求3所述的基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其特征在于,所述步骤S4中阈值的计算方法为:对所求得的TEO值进行平滑处理,让其通过一个长度为32点的汉明窗,得到M=T*H,*代表卷积,H为汉明窗,T表示Tj,m(k)的简写,表示各层Teager能量算子的值;并对M进行归一化处理得到M’:从而其自适应阈值可用如下表达式进行表示:

THj,m(k)=λj,m(1-αjM'j,m(k))式中,λj,m表示阈值,j,m分别表示第j层的第m个子带,αj为基于各层的调节参数。

5.根据权利要求4所述的基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其特征在于,所述其中,Nj,m为第j层第m个子带的长度,σj,m代表高斯噪声的标准差:median表示中值估计。

6.根据权利要求4所述的基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其特征在于,所述步骤S5中,改进的阈值函数为:式中,λ为阈值,n为正整数,其中, 相当于一个可自动进行调节的阈值,当|wj,k|≥λ时, 随着|wj,k|不断增加, 不断减小,且当|wj,k|<λ时,不是置0,而是在噪声与信号之间形成了一个平滑的过渡区。

7.根据权利要求6所述的基于Teager能量算子的改进小波阈值函数去噪方法,其步骤S6中,对信号进行小波重构得到去噪后的信号的计算方法为:这 里 , c 是 一 个 和 原 始 信 号 无 关 的 常 数 , 其 中表示ψj,k(t)的复共轭。