光纖傳感器抗電磁干擾強、對環(huán)境影響小、耐腐蝕、靈敏度高、重量輕,而且測量對象非常廣,已經(jīng)成為傳感器領域最活躍的分支之一。所以針對傳統(tǒng)電學語音傳感器無法應用于強電磁干擾、潮濕、腐蝕等極端現(xiàn)場的問題,很多類型的光纖語音傳感器被提出。光纖語音傳感器的探測范圍可達數(shù)十公里,語音可能發(fā)生在任意一處,因此對語音源定位是非常有必要的。然而,現(xiàn)有的光纖語音傳感器難以對語音源精確定位,或者定位方法復雜。此外,由于語音信號在傳輸過程中不可避免的遭受噪聲干擾,所以為了提升最終探測的語音質量,降噪也是必要的。在此背景下,本文設計了一種終端為全光結構的Sagnac/φ-OTDR混合型光纖語音傳感器,以及相應的語音降噪算法,該傳感器不僅可以探測語音,還可以對語音源定位。在定位過程中,針對現(xiàn)有算法易引入誤差或者計算量過大的不足,提出了一種基于信號時域方差的定位算法,該算法可以簡單的實現(xiàn)精確定位。另外,由于需要對探測的語音降噪,本文設計了一種改進型的小波包語音降噪算法。實驗證明,Sagnac/φ-OTDR混合型光纖語音傳感器能夠成功的探測語音,語音清晰可辨,具有一定的背景噪聲,但是經(jīng)過改進型小波包語音降噪法降噪后,背... 

【文章來源】：安徽師范大學安徽省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光纖傳感器的發(fā)展概況
    1.3 光纖振動傳感器及其定位技術概況
        1.3.1 干涉型光纖振動傳感器
        1.3.2 強度調制型光纖振動傳感器
        1.3.3 光纖光柵型光纖振動傳感器
        1.3.4 光纖振動傳感器定位技術概述
    1.4 基于光纖振動傳感器的語音傳感器概況
第2章 Sagnac/φ-OTDR混合型光纖語音傳感器
    2.1 基本理論
        2.1.1 光波的干涉
        2.1.2 光波在光纖中傳播時的相位調制原理
    2.2 基于Sagnac光纖干涉儀的語音傳感器的基本原理
        2.2.1 Sagnac光纖干涉儀的干涉原理
        2.2.2 光波在Sagnac干涉環(huán)中傳播的互易性
        2.2.3 Sagnac光纖干涉儀型語音傳感器的相位調制原理
        2.2.4 Sagnac光纖干涉儀型語音傳感器的相位解調原理
        2.2.5 Sagnac光纖干涉儀型語音傳感器的優(yōu)勢
    2.3 φ-OTDR型光纖振動傳感器定位原理
        2.3.1 φ-OTDR型光纖振動傳感器的干涉原理
        2.3.2 φ-OTDR型光纖振動傳感器的定位原理
        2.3.3 φ-OTDR型光纖振動傳感器定位的空間分辨率
        2.3.4 φ-OTDR型光纖振動傳感器的定位算法
    2.4 Sagnac/φ-OTDR混合型光纖語音傳感器
    2.5 小結
第3章 改進的小波包語音降噪算法
    3.1 信號的小波包變換
        3.1.1 連續(xù)小波變換
        3.1.2 離散小波變換
        3.1.3 離散小波包變換
        3.1.4 基于聽覺感知的小波包變換
    3.2 小波包閾值降噪法
        3.2.1 小波包閾值
        3.2.2 閾值函數(shù)
    3.3 小結
第4章 實驗結果與分析
    4.1 實驗條件
    4.2 語音傳感實驗
    4.3 語音降噪實驗
    4.4 語音定位實驗
    4.5 小結
第5章 總結
    5.1 本文主要創(chuàng)新點
    5.2 本文存在的不足
參考文獻
研究生期間發(fā)表的論文和申請的專利
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于聽覺掩蔽效應的小波包語音增強方法研究[D]. 馮流保.中國科學技術大學 2009
[3]基于Sagnac干涉儀光纖傳感器干擾檢測定位技術研究[D]. 賈俊.北京交通大學 2008
[4]分布式相位調制型光纖振動傳感器信號處理技術研究[D]. 何毅.華中科技大學 2006
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本文編號：3629444