隨著現(xiàn)代軍事理論、軍事思想、作戰(zhàn)方式和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,航空武器裝備發(fā)展十分迅速。由于旋翼飛行器具有垂直升降、懸停、翻轉(zhuǎn)、慢飛或向后飛等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為低空、超低空突防以及低空轟炸的重要武器。但飛行器的旋翼在旋轉(zhuǎn)時(shí)擾動(dòng)空氣,產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)噪聲,嚴(yán)重影響了飛行器的隱蔽性。同時(shí),旋翼飛行器在低空飛行時(shí),輻射的旋翼噪聲嚴(yán)重干擾了機(jī)載通信系統(tǒng)的通訊質(zhì)量。本文以此出發(fā),對(duì)旋翼飛行器噪聲抑制及艙內(nèi)語音增強(qiáng)進(jìn)行研究。本文對(duì)旋翼飛行器噪聲的研究主要從兩方面進(jìn)行:第一,對(duì)飛行器旋翼噪聲進(jìn)行有源自適應(yīng)消除。第二,對(duì)艙內(nèi)旋翼噪聲環(huán)境中的有意義語音信號(hào)進(jìn)行提取與增強(qiáng)。首先,研究了旋翼飛行器噪聲特性。對(duì)旋翼飛行器噪聲源進(jìn)行分類,接著,從產(chǎn)生機(jī)制、頻譜特性和非平穩(wěn)性三個(gè)角度對(duì)旋翼噪聲進(jìn)行了定性分析。最后通過時(shí)間序列分析,對(duì)旋翼噪聲建立了ARMA模型,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可靠性。然后,對(duì)旋翼噪聲的有源自適應(yīng)消除進(jìn)行了研究。在分析了有源自適應(yīng)消除的原理和FXLMS、FXNLMS有源自適應(yīng)算法的基礎(chǔ)之上,通過實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證了在理想條件下,有源自適應(yīng)消除的可行性。針對(duì)實(shí)際情況中次級(jí)通道引入非線性的問題,本文提出基核自適應(yīng)濾波器的次級(jí)通道建模方法,并將LMS、KLMS和KAPA算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明,KAPA算法的穩(wěn)態(tài)誤差和收斂速度都優(yōu)于LMS和KLMS算法。針對(duì)次級(jí)通道的時(shí)變問題,提出了基于KAPA算法的次級(jí)通道在線辨識(shí)算法,并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其優(yōu)越性。最后,研究了旋翼環(huán)境下的語音提取與增強(qiáng)。在語音提取方面,重點(diǎn)分析了語音端點(diǎn)檢測(cè)算法中的雙門限法和對(duì)數(shù)頻譜距離法,針對(duì)傳統(tǒng)的語音提取算法對(duì)非平穩(wěn)噪聲的效果較差的問題,提出了融合Cadzow譜估計(jì)和LSFM特征的語音端點(diǎn)檢測(cè)方法。Cadzow算法通過旋翼噪聲的ARMA模型進(jìn)行功率譜估計(jì),從而求得特征LSFM,通過LSFM與自適應(yīng)閾值比較,即可判斷出語音端點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證明:該方法對(duì)非平穩(wěn)的旋翼噪聲有更好的檢測(cè)效果。在語音增強(qiáng)方面,重點(diǎn)研究了譜減法和維納濾波法。針對(duì)傳統(tǒng)的語音增強(qiáng)算法中相位增強(qiáng)不充分的問題,提出了基于理想組合掩碼ICM的語音增強(qiáng)算法。通過深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計(jì)出ICM,結(jié)合相位補(bǔ)償方法,同時(shí)對(duì)語音信號(hào)的幅值譜和相位譜進(jìn)行增強(qiáng)。經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該算法能夠有效地抑制背景噪聲,并且能夠顯著地提高語音的可懂性和自動(dòng)識(shí)別率。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V275.1;V243;TN912.35
【部分圖文】：

某飛行器旋翼噪聲頻譜圖

圖 2.3 空氣對(duì)不同頻率聲波的吸收率飛行器和目標(biāo)點(diǎn)的狀態(tài)改變引起的非平穩(wěn)性器和目標(biāo)點(diǎn)的狀態(tài)改變引起的非平穩(wěn)性可以從兩方面分析:a、二者相引起的多普勒效應(yīng)，使得聲波中心頻率變化，呈現(xiàn)為噪聲頻率的非平

聲波干涉示意圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2866728